แซนไทน์ออกซิเดส

Xanthine oxidase มีหน้าที่ในการเปลี่ยนเป็นกรดยูริกในระหว่างการสลายพิวรีน การขาดหรือการยับยั้งเอนไซม์ทำให้ระดับกรดยูริกในเลือดลดลง

xanthine oxidase คืออะไร?

Xanthine oxidase เป็นเอนไซม์ที่กระตุ้น (เร่งปฏิกิริยา) ปฏิกิริยาของ hypoxanthine ผ่าน xanthine กับกรดยูริก ประกอบด้วยส่วนประกอบที่ไม่ใช่โปรตีนเป็นสิ่งที่เรียกว่ากลุ่มเทียม (กรีก, ขาเทียม, ต่อท้าย) ซึ่งมีหน้าที่ในการเกิดปฏิกิริยา

เป็นอนุพันธ์ของฟลาวิน Xanthine oxidase เป็นหนึ่งในเอนไซม์ฟลาวิน นอกจากนี้ยังมีธาตุเหล็กและโมลิบดีนัมอยู่ตรงกลาง ในปีพ. ศ. 2445 เอนไซม์ได้รับการอธิบายเป็นครั้งแรกว่าเป็นส่วนประกอบของนมวัวโดยนักชีวเคมี F. Schardinger ซึ่งก่อนหน้านี้เรียกว่าเอนไซม์ Schardinger ภายใต้การทำงานของเอนไซม์นี้สีของสีย้อมเมทิลีนบลูจะเปลี่ยนไปซึ่งสามารถใช้เป็นปฏิกิริยาการตรวจจับทั่วไปเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างนมดิบและที่ผ่านความร้อน

เอนไซม์ถูกทำลายที่อุณหภูมิสูง การเปลี่ยนสีเกิดจากการที่เอนไซม์ที่มีอยู่ในน้ำนมดิบ (เช่นแซนไทน์ออกซิเดส) เมื่อมีฟอร์มาลดีไฮด์จะทำให้เมทิลีนบลูเปลี่ยนสีเมื่อสัมผัสกับอากาศ

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

หน้าที่ที่รู้จักกันดีของแซนไทน์ออกซิเดสคือการสร้างกรดยูริกภายในเมตาบอลิซึมของพิวรีน พิวรีนมีอยู่ในทุกเซลล์ พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของฐานนิวคลีอิกอะดีโนซีนและกัวนีนซึ่งร่วมกับไพริมิดีนเบสไซโตซีนและไทมีน (หรือยูราซิล) จะสร้าง DNA และ RNA ของกรดนิวคลีอิก

ข้อมูลทางพันธุกรรมในเซลล์ต่าง ๆ ของร่างกายประกอบด้วยกรดนิวคลีอิก สิ่งนี้ใช้ได้กับมนุษย์และสัตว์ ตัวอย่างเช่นผู้ที่มีผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์กินเข้าไปในปริมาณมากในรูปของอาหารสัตว์ ถ้าเซลล์ของร่างกายอยู่ภายใต้หรือถ้าเซลล์ของสัตว์ที่เข้าสู่ร่างกายผ่านอาหารถูกย่อยสลายกรดนิวคลีอิกและพิวรีนก็จะถูกผลิต สิ่งเหล่านี้จะถูกเปลี่ยนเป็นกรดยูริก ภายใต้การทำงานของ xanthine oxidase ไฮพอกแซนธีนจะเกิดขึ้นก่อนและในขั้นต่อไปแซนธีนจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดยูริกและส่วนใหญ่สามารถขับออกทางไตได้ กรดยูริกเพียงเล็กน้อยจะออกจากร่างกายทางลำไส้

หากร่างกายสะสมพิวรีนจำนวนมากหรือถูก จำกัด การขับออกทางปัสสาวะระดับกรดยูริกในเลือดจะสูงขึ้น เอนไซม์ตัวที่สองที่เกี่ยวข้องกับการสลายพิวรีนยังผลิตกรดยูริก เรียกว่าแซนไทน์ดีไฮโดรจีเนสใช้นิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ (NAD) และเป็นเอนไซม์ที่โดดเด่น ในทางตรงกันข้าม xanthine oxidase มีหน่วยย่อย flavin adenine dinucleotide (FAD) ในกรณีที่มีปริมาณไม่เพียงพอตัวอย่างเช่นเนื่องจากการไหลเวียนของเลือดไม่เพียงพอเอนไซม์ทั้งสองสามารถเปลี่ยนเป็นกันและกันได้

ปฏิกิริยาภายใต้การกระทำของ xanthine oxidase ยังสร้างไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นผลพลอยได้ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ไม่ได้เป็นอนุมูลอิสระ แต่เป็นสารที่มีปฏิกิริยา ด้วยเหตุนี้จึงไม่เป็นอันตรายอย่างรวดเร็วจากการทำงานของเอนไซม์อื่น ๆ (เปอร์ออกซิเดส, คาตาเลส) ในร่างกาย

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

การสลายพิวรีนส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ตับ ในเยื่อเมือกของลำไส้เล็กเอนไซม์ยังมีส่วนเกี่ยวข้องกับการรวมตัวของเหล็กในการขนส่งโปรตีนทรานสเฟอร์ริน การวิจัยพบว่าเอนไซม์สามารถพบได้ในเซลล์ที่อยู่ในผนังด้านในของหลอดเลือด ในบริบทนี้จะกล่าวถึงอิทธิพลของโรคหัวใจและหลอดเลือดและความเสียหายที่เกิดจากความเครียดออกซิเดชัน

สัดส่วนของออกซิเดสที่สัมพันธ์กับดีไฮโดรจีเนสซึ่งเป็นระบบเอนไซม์ที่รับผิดชอบในการเปลี่ยนพิวรีนเป็นกรดยูริกคือ 20 เปอร์เซ็นต์ รูปแบบ xanthine dehydrogenase มีอยู่ 80 เปอร์เซ็นต์ ฟลาวินที่มีอยู่ในแซนไทน์ออกซิเดสเป็นหนึ่งในไรโบฟลาวินซึ่งเหมือนกับวิตามินบี 2 หน่วยย่อยโมลิบดีนัมที่มีอยู่ในแซนไทน์ออกซิเดสถูกจับด้วยอัลโลพูรินอลซึ่งมีโครงสร้างคล้ายกับพิวรีนมาก ด้วยวิธีนี้เอนไซม์จะถูกยับยั้งเกือบทั้งหมด กิจกรรมของเอนไซม์สามารถกำหนดได้ทางอ้อมจากปริมาณกรดยูริกที่เกิดขึ้น

โรคและความผิดปกติ

เมื่อรับประทานอาหารที่อุดมไปด้วยพิวรีนหรือมีการตายของเซลล์เพิ่มขึ้นตัวอย่างเช่นในระหว่างการรักษาด้วยมะเร็งปฏิกิริยาแซนธีนออกซิเดสจะทำงานและมีการผลิตกรดยูริกในปริมาณมากขึ้น ระดับกรดยูริกในเลือดเพิ่มขึ้น

ถ้าเอนไซม์ถูกยับยั้งความเข้มข้นของกรดยูริกในเลือดจะลดลง ผลกระทบนี้เป็นพื้นฐานของยาในโรคเกาต์ ในโรคเกาต์ความเข้มข้นของกรดยูริกที่เพิ่มขึ้นจะนำไปสู่การตกผลึกและทำให้รู้สึกไม่สบายในข้อต่อ ยาที่มี allopurinol เป็นยามาตรฐานที่ใช้ในการรักษาโรคเกาต์ ในรูปแบบทางพันธุกรรมของการขาดเอนไซม์กิจกรรมจะลดลงเนื่องจากการกลายพันธุ์ เงื่อนไขนี้สืบทอดเป็นลักษณะถอยอัตโนมัติ เด็กจะป่วยหากทั้งพ่อและแม่มีอัลลีลที่ได้รับผลกระทบ กิจกรรมที่ลดลงของ xanthine oxidase ยังเกิดขึ้นเมื่อขาดปัจจัยร่วมโมลิบดีนัมเนื่องจากไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากข้อบกพร่อง

Xanthine และ hypoxanthine สะสม ระดับแซนธีนในเลือดเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญและการปรากฏตัวของแซนธีนในปัสสาวะ (xanthinuria) จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนในผู้ที่ได้รับผลกระทบ เมื่อพิจารณาแซนไทน์เพื่อตรวจหาภาวะขาดเอนไซม์อาหารเช่นเมล็ดกาแฟชาเมทหรือมันฝรั่งจะต้องถูกแยกออกเป็นแหล่งของแซนไทน์ ในทางกลับกันระดับกรดยูริกจะลดลง เนื่องจากแซนธีนไม่แตกตัวและละลายได้น้อยจึงสามารถสร้างผลึกได้ ในกรณีส่วนใหญ่โรคนี้ไม่มีอาการ อย่างไรก็ตามคนอื่น ๆ อาจมีปัญหาเกี่ยวกับไตการติดเชื้อทางเดินปัสสาวะหรือเลือดในปัสสาวะ

หากนิ่วแซนไทน์ก่อตัวในโรคที่รุนแรงสามารถสะสมในเนื้อเยื่อไตหรือในระบบทางเดินปัสสาวะ ผู้ที่ได้รับผลกระทบต้องใส่ใจกับอาหารที่มีพิวรีนต่ำและของเหลวมาก ๆ