Nucleósidos

UNA Nucleósido siempre consta de una nucleobase que está unida al monosacárido ribosa o desoxirribosa a través de un enlace N-glicosídico. Los 5 nucleósidos, los componentes básicos de las hélices dobles y simples de ADN y ARN, pueden convertirse enzimáticamente en nucleósidos. Algunos glucósidos tienen una importancia fisiológica como la adenosina, que forma el componente básico del ADP y ATP en el metabolismo energético de las células.

¿Qué son los nucleósidos?

Las hélices dobles de ADN y las hélices simples de ARN se forman a partir de secuencias de solo cinco nucleobases diferentes en forma de nucleótidos.

Las cinco nucleobases, de las cuales adenina y guanina se basan en el anillo de cinco y seis miembros de purina y citosina, timina y uracilo en el anillo aromático de seis miembros de pirimidina, pueden combinarse con el monosacárido ribosa o desoxirribosa N-glicosídica. El grupo hidroxilo (-OH) en el átomo de C 1 de la pentosa reacciona con el grupo amino (-NH2) de la base nucleica para formar y escindir una molécula de H2O. Cuando se une un residuo de ribosa o desoxirribosa, la adenina se convierte en adenosina o desoxiadenosina.

De manera similar, la guanina a base de purina se convierte en guanosina o desoxiguanosina. Las tres bases de purina timina, citosina y uracilo se transforman en timidina, citidina y uridina mediante la adición del residuo de ribosa o se les da el prefijo "desoxi-" si el residuo de azúcar está formado por desoxirribosa. Además, hay una serie de nucleósidos modificados, algunos de los cuales desempeñan un papel en la transferencia de ADN (tDNA) y en el RNA ribosómico (rRNA).

Los nucleósidos modificados producidos artificialmente, los denominados análogos de nucleósidos, actúan p. T. como antivirales y se utilizan específicamente para combatir los retrovirus. Algunos análogos de nucleósidos tienen un efecto citostático, por lo que se utilizan para combatir ciertas células cancerosas.

Función, efecto y tareas

Una de las funciones más importantes de los cinco nucleósidos básicos es convertirse en nucleótidos con la adición de un grupo fosfato a la pentosa y formar los componentes básicos del ADN y el ARN como nucleótidos.

Algunos nucleósidos también asumen tareas en la catálisis de ciertos procesos metabólicos en forma modificada. Por ejemplo, la denominada "metionina activa" (S-adenosil metionina) sirve como donante de grupos metilo. En algunos casos, los nucleósidos también funcionan en su forma de nucleótidos como bloques de construcción de coenzimas de transferencia de grupos. Ejemplos de esto son la riboflavina (vitamina B2), que sirve como precursora de muchas coenzimas y, por lo tanto, desempeña un papel central en muchos procesos metabólicos.

En el suministro de energía de las células, la adenosina juega un papel muy importante como adenina difosfato (ADP) y como adenosina trifosfato (ATP). El ATP puede describirse como un portador de energía universal y también sirve como donante de fosfato en una gran cantidad de procesos metabólicos que implican la fosforilación. El trifosfato de guanosina (GTP) es el portador de energía en el llamado ciclo del citrato en las mitocondrias. Los nucleótidos también forman parte de la coenzima A y la vitamina B12.

Los nucleósidos uridina y citidina se utilizan en combinación como fármacos para el tratamiento de neuritis y enfermedades musculares. Por ejemplo, el agente se usa contra la inflamación de las raíces nerviosas en la columna y en el lumbago. Los nucleósidos modificados, los denominados análogos de nucleósidos, muestran z. T. efectos virostáticos contra retrovirus. Se utilizan en fármacos que se utilizan contra z. B. contra el virus del herpes simple y contra los virus HI. Otros análogos de nucleósidos con efectos citostáticos juegan un papel en la lucha contra el cáncer.

Educación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos

Los nucleósidos consisten exclusivamente en carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Todas las sustancias abundan prácticamente en todas partes de la tierra. Los oligoelementos y los minerales raros no son necesarios para la construcción de nucleósidos. Sin embargo, el cuerpo no sintetiza nucleósidos desde cero porque la síntesis es compleja y consume energía.

Por lo tanto, el cuerpo humano toma el camino opuesto, principalmente obtiene nucleósidos de los procesos de degradación en el metabolismo intermedio de purina y pirimidina (ruta de rescate). Los nucleósidos participan en un gran número de procesos metabólicos enzimático-catalíticos en su forma pura o en forma fosforilada como nucleótidos. Particularmente destacable es la función de la adenosina en forma de ATP y ADP en la denominada cadena respiratoria. El nucleótido guanina trifosfato juega un papel crucial en el llamado ciclo del citrato.

Durante los ciclos, los procesos tienen lugar dentro de las mitocondrias de las células. Dado que los nucleósidos casi siempre están presentes en forma unida o como portadores de funciones en prácticamente todas las células del cuerpo en grandes cantidades, no existe un límite general o valor guía para una concentración óptima. La determinación de la concentración de ciertos nucleósidos o nucleótidos en el plasma sanguíneo puede ser útil para el diagnóstico y el diagnóstico diferencial.

Enfermedades y trastornos

Los nucleósidos son una parte activa de muchos procesos metabólicos y sus funciones rara vez se pueden ver de forma aislada. Las perturbaciones suelen estar relacionadas con procesos enzimático-catalíticos complejos que se interrumpen o inhiben en determinados puntos y conducen a los síntomas correspondientes.

Las enfermedades que causan anomalías metabólicas en los nucleósidos generalmente también afectan el metabolismo de las purinas o pirimidinas, porque los cinco nucleósidos básicos tienen un esqueleto de purina o pirimidina. Un trastorno bien conocido del metabolismo de las purinas es causado por el síndrome de Lesch-Nyhan, una enfermedad hereditaria que causa una deficiencia de hipoxantina-guanina fosforribosiltransferasa (HGPRT). La deficiencia de la enzima impide el reciclaje de ciertas nucleobases, por lo que hay una acumulación acumulativa de hipoxantina y guanina.

Esto a su vez desencadena la hiperuricemia, un nivel elevado de ácido úrico que conduce a la gota. El aumento del nivel de ácido úrico conduce a depósitos en las articulaciones y las vainas de los tendones, que pueden desencadenar síntomas dolorosos. Una enfermedad hereditaria muy rara se manifiesta en la deficiencia de adenilosuccinato liasa, que conduce a problemas en el metabolismo de las purinas. La enfermedad provoca espasmos musculares y retraso en el desarrollo grave del niño.