Hipoksantin je skupaj s ksantinom produkt razgradnje presnove purinov. Nadalje se razgradi v Sečna kislina. Bolezni se lahko pojavijo tako, ko se njegova razgradnja do Sečna kislina je njegovo recikliranje po sanacijski poti oslabljeno.
Kaj je hipoksantin?
Hipoksantin je derivat purina in nastaja med razgradnjo purina baze adenin in gvanin. Skupaj s ksantinom je vmesni produkt pri sintezi Sečna kislina. Pod vplivom ksantin oksidaze se hipoksantin običajno najprej razgradi v ksantin in nato v sečno kislino. Kot vsi purinski derivati je sestavljen iz dveh heterocikličnih obročev, ki vsebujeta šest oziroma pet atomov. V obročih je skupno devet atomov. To je pet ogljika atomi in štirje dušik atomi. Dva ogljika atomi spadajo v oba obroča. Hidroksilna skupina je vezana na ogljika atom na položaju 6. S pomočjo stabilizacijskih učinkov lahko molekula obstaja v več tavtomernih oblikah, ki so med seboj v ravnovesju. Hipoksantin je sestavljen iz trdnih prozornih kristalov, ki se stopijo pri 250 stopinjah. Ne raztopi se v hladno vode or alkohol. Je pa dobro topen v vročem vode, kisline ali alkalije.
Funkcija, delovanje in naloge
Kot omenjeno, je hipoksantin vmesni produkt pri razgradnji purina baze. Encim ksantin oksidaza jo oksidira v ksantin. Skupaj s ksantinom se nato s pomočjo ksantin oksidaze še razgradi v sečno kislino. Razlika med hipoksantinom in ksantinom je v tem, da ima ksantin tudi hidroksilno skupino, pritrjeno na položaj 2. Poleg tega se hipoksantin lahko razgradi v sečno kislino in po poti reševanja vrne v metabolizem purina. V nasprotju s tem se ksantin razgradi le v sečno kislino. Hipoksantin tvori nukleozidni inozin z riboza. Inozin je v zelo redkih primerih vključen v antikodon tRNA. V tem kontekstu se uporablja pri pripravi izrojenih primerjev, ki sprožijo polimerazno verižno reakcijo. Je nevtralna baza, ki se lahko poveže z vsemi nukleinskimi baze. Seznanjanje s citozinom pa je energetsko najbolj ugodno. Druga pomembna spojina, pridobljena iz hipoksantina, je inozin monofosfat. Ta spojina je fosforna kislina estra inozina. Inozin monofosfat (IMP) predstavlja ključni intermediat za sintezo gvanozin monofosfata (GMP) in adenozin monofosfat (AMP), oba pa lahko ponovno uporabimo za sintezo nukleinske kisline. Sinteza IMP poteka iz hipoksantina neposredno po reševalni poti. Dva encimi Za to so v veliki meri odgovorni formiltransferaza AICAR / IMP ciklaza in hipoksantin-gvanin fosforiboziltransferaza. Tako je hipoksantin na stičišču med razgradnjo purinskih baz na sečno kislino in kopičenjem nukleinska kislina. Inozin monofosfat se uporablja tudi kot a ojačevalec okusa.
Nastanek, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti
Hipoksantin se tvori kot intermediat v metabolizmu purinov in stoji na pragu med razgradnjo in obnovo purinskih baz. Ko ga encim ksantin oksidaza oksidira v ksantin, povratna reakcija na nukleinske baze adenin in gvanin ni več mogoča. Hipoksantin se tvori iz purinske baze adenin, medtem ko razgradnja gvanina vodi v ksantin. Vendar pa so reakcije različnih nukleozidov in nukleotidov med seboj povezane z zapleteno mrežo. Na primer adenozin nukleotidov vodi neposredno na hipoksantin, pri čemer je AMP ključna snov. Vendar pa je GMP mogoče pretvoriti v AMP tudi z IMP in adenilosukcinatom. AMP nato vodi do hipoksantina s tvorbo adenozin in inozin, med drugim. Poleg gvanina in adenina lahko hipoksantin nato po poti reševanja znova tvori tudi nukleotide kot gradnike nukleinske kisline.
Bolezni in motnje
V povezavi s hipoksantinom se lahko pojavi več motenj. Med razgradnjo purina se hipoksantin in ksantin tvorita enako. Hipoksantin se s ksantin oksidazo pretvori v ksantin. Isti encim nato razgradi ksantin v sečno kislino. Kadar pa ksantin oksidaza ni, se ksantin in hipoksantin kopičita v kri. Raven sečne kisline je zelo nizka. Vendar pa predvsem koncentracija ksantina se poveča, ker ima hipoksantin možnost, da se ponovno reciklira po reševalni poti. Klinična slika ksantinurije se razvije. Izločanje ksantina z urinom se lahko poveča za 1500 odstotkov. Povečajo se tudi ravni hipoksantina, vendar niti približno toliko. Visoke koncentracije ksantina lahko poškodujejo ledvice. Z nizkim vnosom tekočine, ledvice lahko nastanejo kamni ali kamni v sečnem traktu. Možno je tudi izločanje sečnih kristalov. V zelo hudih primerih smrtno ledvice lahko pride do okvare. Ker pa jih imata ksantin in hipoksantin vode topnost, najboljša terapija je, da pijete veliko tekočine. Izogibati se je treba hrani, bogati z purinami, kot so ribe, školjke, stročnice ali pivo. Obstajajo pa tudi hujše oblike ksantinurije. Tako poleg hudih ledvice bolezen, upočasnjen duševni razvoj, avtizem ali celo lahko pride do motenj v razvoju zob. Ker je hipoksantin mogoče reciklirati tudi po reševalni poti, v nasprotju s ksantinom motnje v tem procesu vodi do povečanega tvorjenja sečne kisline, ker deluje le pot razgradnje purinskih baz. Nastali hipoksantin se lahko samo oksidira v ksantin, ki se nato pretvori v sečno kislino. Pogosto obstaja dedna napaka encima hipoksantin-gvanin fosforiboziltransferaza. Sečna kislina koncentracija v kri strmo naraste in padavine kristalov sečne kisline v spoji lahko pojavijo. Rezultat so napadi na protin. V hudih primerih se razvije Lesch-Nyhamov sindrom.
