Xanthine oxidase

Các Xanthine oxidase chịu trách nhiệm cho việc chuyển đổi thành axit uric trong quá trình phân hủy purin. Sự thiếu hụt hoặc ức chế enzym sẽ dẫn đến giảm nồng độ axit uric trong máu.

Xanthine oxidase là gì?

Xanthine oxidase là một loại enzyme bắt đầu (xúc tác) phản ứng của hypoxanthine thông qua xanthine với acid uric. Nó chứa một phần không phải protein như một nhóm được gọi là chân tay giả (tiếng Hy Lạp, prosthetos, gắn thêm), chịu trách nhiệm cho phản ứng.

Nó là một dẫn xuất của flavin. Xanthine oxidase là một trong những enzym flavin. Nó cũng có sắt và molypden ở trung tâm hoạt động. Năm 1902, lần đầu tiên enzym này được nhà sinh hóa F. Schardinger mô tả như một thành phần của sữa bò, do đó trước đây nó được gọi là enzym Schardinger. Dưới tác dụng của enzym này, màu của thuốc nhuộm xanh methylen thay đổi, có thể được sử dụng như một phản ứng phát hiện điển hình để phân biệt giữa sữa thô và sữa đã qua xử lý nhiệt.

Enzyme bị phá hủy ở nhiệt độ cao. Sự thay đổi màu sắc là do thực tế là các enzym có trong sữa tươi nguyên liệu (chẳng hạn như xanthine oxidase) với sự có mặt của formaldehyde khử màu xanh methylen khi tiếp xúc với không khí.

Chức năng, tác dụng và nhiệm vụ

Nhiệm vụ được biết đến nhiều nhất của xanthine oxidase là hình thành axit uric trong quá trình chuyển hóa purin. Purines có trong mọi tế bào. Chúng là một phần của các gốc nucleic adenosine và guanine, từ đó, cùng với các base pyrimidine là cytosine và thymine (hoặc uracil), các axit nucleic DNA và RNA được hình thành.

Thông tin di truyền trong các tế bào khác nhau của cơ thể bao gồm các axit nucleic. Điều này áp dụng cho con người và động vật. Ví dụ, những người có sản phẩm thịt ăn một lượng lớn dưới dạng thức ăn động vật. Nếu các tế bào của chính cơ thể đi dưới hoặc nếu các tế bào động vật xâm nhập vào cơ thể qua thức ăn bị phá vỡ, các axit nucleic và do đó cũng tạo ra purin. Chúng được chuyển hóa thành axit uric. Dưới tác dụng của xanthine oxidase, lần đầu tiên hypoxanthine được hình thành và ở một bước tiếp theo, xanthine được chuyển hóa thành axit uric và phần lớn có thể được đào thải qua thận. Chỉ một phần nhỏ axit uric ra khỏi cơ thể qua đường ruột.

Nếu cơ thể tích tụ một lượng lớn purin hoặc bị hạn chế đào thải qua nước tiểu sẽ khiến nồng độ axit uric trong máu tăng cao. Một loại enzyme thứ hai tham gia vào quá trình phân hủy purine cũng tạo ra axit uric. Nó được gọi là xanthine dehydrogenase, sử dụng nicotinamide adenine dinucleotide (NAD), và là enzyme chủ yếu. Ngược lại, xanthine oxidase có một tiểu đơn vị flavin adenine dinucleotide (FAD). Trong trường hợp cung cấp không đủ, ví dụ như do thiếu lưu lượng máu, cả hai enzym có thể chuyển đổi thành nhau.

Phản ứng dưới tác dụng của xanthine oxidase cũng tạo ra hydrogen peroxide như một sản phẩm phụ. Bản thân hydro peroxit không phải là một gốc, nhưng nó là một chất phản ứng. Đây là lý do tại sao nó nhanh chóng trở nên vô hại bởi tác động của các enzym khác (peroxidase, catalase) trong cơ thể.

Giáo dục, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu

Quá trình phân hủy purine diễn ra chủ yếu ở gan. Trong màng nhầy của ruột non, enzym cũng tham gia vào quá trình kết hợp sắt vào protein vận chuyển transferrin. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng enzyme được tìm thấy trong các tế bào nằm ở thành trong của mạch máu. Trong bối cảnh này, ảnh hưởng của nó đối với tiến trình của các bệnh tim mạch và thiệt hại do stress oxy hóa sẽ được thảo luận.

Tỷ lệ của oxidase liên quan đến dehydrogenase, hệ thống enzym chịu trách nhiệm chuyển hóa purin thành axit uric, là 20%. Dạng xanthine dehydrogenase hiện diện 80%. Flavin có trong xanthine oxidase là một trong những riboflavins, giống với vitamin B2. Tiểu đơn vị molypden chứa trong xanthine oxidase được liên kết bởi allopurinol, có cấu trúc rất giống với purin. Bằng cách này, enzym gần như bị ức chế hoàn toàn. Hoạt động của enzym có thể được xác định gián tiếp từ lượng axit uric được tạo thành.

Bệnh & Rối loạn

Với các bữa ăn giàu purin hoặc có sự gia tăng tế bào chết xảy ra, chẳng hạn như trong quá trình điều trị ung thư, phản ứng xanthine oxidase được kích hoạt và tạo ra một lượng lớn axit uric hơn. Nồng độ axit uric trong máu tăng cao.

Nếu enzym bị ức chế, nồng độ acid uric trong máu sẽ giảm xuống. Tác dụng này là cơ sở của thuốc trong bệnh gút. Trong bệnh gút, nồng độ axit uric tăng cao dẫn đến kết tinh và do đó gây khó chịu ở khớp. Thuốc có chứa allopurinol là các chế phẩm tiêu chuẩn được sử dụng để điều trị bệnh gút. Ở dạng di truyền thiếu enzym giảm hoạt tính do đột biến. Tình trạng này được di truyền như một tính trạng lặn trên NST thường. Đứa trẻ bị bệnh nếu cả cha và mẹ đều mang một alen bị ảnh hưởng. Hoạt động giảm của xanthine oxidase cũng xảy ra khi thiếu đồng yếu tố molypden vì nó không được hình thành do khuyết tật.

Xanthine và hypoxanthine tích tụ. Nồng độ xanthine tăng lên đáng kể trong máu và sự xuất hiện của xanthine trong nước tiểu (xanthineuria) là đáng chú ý ở những người bị ảnh hưởng. Khi xác định xanthine để phát hiện sự thiếu hụt enzyme, các thực phẩm như hạt cà phê, trà, bạn đời hoặc khoai tây phải được loại trừ là nguồn cung cấp xanthine. Mặt khác, nồng độ axit uric được hạ thấp. Vì xanthine không bị phân hủy và ít hòa tan nên nó có thể tạo thành tinh thể. Trong hầu hết các trường hợp, bệnh không có triệu chứng. Tuy nhiên, những người khác có thể bị các vấn đề về thận, nhiễm trùng đường tiết niệu hoặc tiểu ra máu.

Nếu sỏi xanthine hình thành ở bệnh nặng, chúng có thể lắng đọng trong mô thận hoặc trong đường tiết niệu. Những người bị ảnh hưởng phải chú ý đến chế độ ăn ít purin và uống nhiều nước.