Ksantin oksidaz pürinlerin parçalanması sırasında ürik aside dönüşmesinden sorumludur. Enzim eksikliği veya inhibisyonu, kandaki ürik asit seviyelerinin düşmesine neden olur.
Ksantin oksidaz nedir?
Ksantin oksidaz, hipoksantinin ksantin yoluyla ürik aside reaksiyonunu aktive eden (katalize eden) bir enzimdir. Reaktiviteden sorumlu sözde protez (Yunanca, protezler, ekli) grubu olarak protein olmayan bir bileşen içerir.
Bir flavin türevidir. Ksantin oksidaz, flavin enzimlerinden biridir. Aynı zamanda aktif merkezde demir ve molibden bulunur. 1902'de enzim ilk kez biyokimyacı F.Schardinger tarafından inek sütünün bir bileşeni olarak tanımlandı, böylece daha önce Schardinger enzimi olarak adlandırıldı. Bu enzimin etkisi altında, boya metilen mavisi renk değiştirir ve bu, çiğ ve ısıl işlem görmüş sütü ayırt etmek için tipik bir saptama reaksiyonu olarak kullanılabilir.
Enzim yüksek sıcaklıklarda yok edilir. Renk değişikliği, formaldehit varlığında çiğ sütte bulunan enzimlerin (ksantin oksidaz gibi) havaya maruz kaldıklarında metilen mavisinin rengini değiştirmesinden kaynaklanmaktadır.
İşlev, efekt ve görevler
Ksantin oksidazın en bilinen görevi, pürin metabolizmasında ürik asit oluşumudur. Her hücrede pürinler bulunur. Pirimidin bazları sitozin ve timin (veya urasil) ile birlikte nükleik asit DNA ve RNA'nın oluşturulduğu nükleik bazlar adenozin ve guaninin bir parçasıdırlar.
Vücudun farklı hücrelerindeki genetik bilgi nükleik asitlerden oluşur. Bu insanlar ve hayvanlar için geçerlidir. Örneğin, et ürünleri olan kişiler hayvansal gıdalar şeklinde büyük miktarda yutarlar. Vücudun kendi hücreleri batarsa veya vücuda besin yoluyla giren hayvan hücreleri parçalanırsa nükleik asitler ve dolayısıyla pürinler de üretilir. Bunlar ürik aside dönüştürülür. Ksantin oksidazın etkisi altında ilk önce hipoksantin oluşur ve daha sonraki bir aşamada ürik aside dönüştürülen ve büyük ölçüde böbrekler yoluyla atılabilen ksantin oluşur. Ürik asidin yalnızca küçük bir kısmı vücudu bağırsaklardan terk eder.
Vücut çok miktarda pürin biriktirirse veya idrarla atılımı kısıtlanırsa, kandaki ürik asit seviyesi yükselir. Purin parçalanmasında rol oynayan ikinci bir enzim de ürik asit üretir. Ksantin dehidrojenaz olarak adlandırılır, nikotinamid adenin dinükleotid (NAD) kullanır ve baskın enzimdir. Buna karşılık, ksantin oksidaz, bir flavin adenin dinükleotid alt birimine (FAD) sahiptir. Örneğin kan dolaşımının olmaması nedeniyle yetersiz tedarik varsa, her iki enzim de birbirine dönüşebilir.
Ksantin oksidazın etkisi altında dönüştürüldüğünde, hidrojen peroksit de bir yan ürün olarak oluşur. Hidrojen peroksit kendi başına bir radikal değildir, ancak reaktif bir maddedir. Bu nedenle vücuttaki diğer enzimlerin (peroksidaz, katalaz) etkisiyle hızla zararsız hale gelir.
Eğitim, oluşum, özellikler ve optimum değerler
Purin yıkımı esas olarak karaciğerde gerçekleşir. İnce bağırsağın mukoza zarında, enzim aynı zamanda demirin taşıma proteini transferrinine dahil edilmesinde rol oynar. Araştırmalar, enzimin kan damarlarının iç duvarında bulunan hücrelerde bulunabileceğini göstermiştir. Bu bağlamda, oksidatif stresin neden olduğu hasar ve kardiyovasküler hastalıkların seyrine etkisi tartışılmaktadır.
Pürinlerin ürik aside dönüşümünden sorumlu enzim sistemi olarak dehidrojenaza göre oksidaz oranı yüzde 20'dir. Ksantin dehidrojenaz formu yüzde 80'dir. Ksantin oksidazda bulunan flavin, B2 vitamini ile aynı olan riboflavinlerden biridir. Ksantin oksidazda bulunan molibden alt birimi, yapı olarak pürinlere çok benzeyen allopurinol ile bağlanır. Bu şekilde enzim neredeyse tamamen engellenir. Enzimin aktivitesi, oluşan ürik asit miktarından dolaylı olarak belirlenebilir.
Hastalıklar ve Bozukluklar
Örneğin kanser tedavisi sırasında ortaya çıkan pürin açısından zengin veya hücre ölümünün arttığı yemeklerle, ksantin oksidaz reaksiyonu aktive olur ve daha büyük miktarlarda ürik asit üretilir. Kandaki ürik asit seviyesi artar.
Enzim inhibe edilirse kandaki ürik asit konsantrasyonu düşer. Bu etki, gut hastalığında ilacın temelini oluşturur. Gut hastalığında artan ürik asit konsantrasyonları kristalleşmeye ve dolayısıyla eklemlerde rahatsızlığa neden olur. Allopurinol içeren ilaçlar, gut tedavisinde kullanılan standart preparatlardır. Enzim eksikliğinin kalıtsal formunda, mutasyonlar nedeniyle aktivite azalır. Bu durum, otozomal resesif bir özellik olarak kalıtılır. Her iki ebeveyn de etkilenen bir alel taşıyorsa çocuk hastalanır. Ksantin oksidaz aktivitesinin azalması, molibden kofaktörü eksik olduğunda da meydana gelir, çünkü bir kusur nedeniyle oluşmaz.
Ksantin ve hipoksantin birikir. Kandaki önemli ölçüde artmış ksantin seviyeleri ve idrarda ksantin görünümü (ksantinüri) etkilenen kişilerde fark edilir. Bir enzim eksikliğini tespit etmek için ksantin belirlenirken, kahve çekirdeği, çay, mate veya patates gibi yiyecekler bir ksantin kaynağı olarak hariç tutulmalıdır. Ürik asit seviyeleri ise düşürülür. Ksantin parçalanmadığı ve idareli çözünür olduğu için kristaller oluşturabilir. Çoğu durumda hastalık semptomsuzdur. Bununla birlikte, diğerlerinde böbrek sorunları, idrar yolu enfeksiyonları veya idrarda kan olabilir.
Ksantin taşları şiddetli hastalıkta oluşursa, böbrek dokusunda veya idrar yolunda birikebilirler. Etkilenenler, düşük pürin içeren bir diyete ve bol miktarda sıvıya dikkat etmelidir.
