Xantina

Xantina surge como un producto intermedio en la descomposición de los nucleótidos de purina en ácido úrico. Por tanto, representa una molécula central en el contexto del metabolismo de los ácidos nucleicos. Si se produce la degradación de la xantina, se produce la llamada xantineuria.

¿Qué es la xantina?

La xantina es un producto intermedio en la descomposición de las purinas en el organismo.Los compuestos de partida más importantes son las bases purínicas adenina y guanina, que se originan en el metabolismo de los ácidos nucleicos. También es la sustancia principal del grupo de las xantinas.

La xantina consta de un heteroanillo con seis átomos, al que está conectado otro heteroanillo con cinco átomos. La estructura básica de las xantinas contiene un átomo de nitrógeno en las posiciones 1, 3, 7 y 9. Las posiciones 4 y 5 contienen cada una átomos de carbono que pertenecen a ambos anillos. El resto del total de 9 posiciones consta de átomos de carbono a los que se unen diferentes átomos o grupos de átomos dependiendo del compuesto. En el caso de la xantina, las posiciones 2 y 6 están hidroxiladas.

Sin embargo, con la descomposición de la estructura del aroma, el ión hidrógeno del grupo hidroxilo migra al nitrógeno del anillo. En el proceso, se forman enlaces dobles C = O y enlaces sencillos NH. La xantina es un sólido cristalino e incoloro con un punto de fusión de 360 ​​grados. Es escasamente soluble en agua fría y moderadamente soluble en agua caliente. También se disuelve en alcohol. Las xantinas también incluyen los ingredientes activos cafeína, teobromina y teofilina.

Función, efecto y tareas

Como se mencionó anteriormente, la xantina es un producto intermedio en la descomposición de las purinas en el cuerpo. No es posible la reacción inversa de la xantina a las bases de purina. Una vez que ha surgido, se elimina del organismo convirtiéndolo en ácido úrico.

Este proceso elimina una gran parte del nitrógeno del cuerpo. Las bases de purina como componentes de los ácidos nucleicos se sintetizan a partir de aminoácidos. Durante la síntesis no se producen bases de purina libres, solo sus nucleótidos. El fosfato de ribosa sirve como molécula de partida, en la que se sintetiza la estructura básica de la base de purina mediante la adición de átomos y grupos de átomos. Estos grupos de átomos provienen del metabolismo de los aminoácidos. Dado que este proceso es muy intensivo en energía, las bases de purina se recuperan de los ácidos nucleicos a través de la llamada vía de rescate y se reintegran en los ácidos nucleicos como mononucleótidos.

La nueva síntesis de las bases purínicas y su degradación están equilibradas. Cuanto mejor funciona la vía de recuperación, es decir, el reciclaje de las bases de purina, menos xantina y, por lo tanto, también ácido úrico produce el cuerpo. Cuando se altera este proceso, aumenta la tasa metabólica para la formación de xantina. La formación de xantina es catalizada por la enzima xantina oxidasa. Con la ayuda de la xantina oxidasa, se forman los productos intermedios de la degradación de las purinas, hipoxantina y xantina. Además de su importante función como intermediario en la degradación de las purinas, su estructura química en el organismo también tiene un efecto estimulante.

Educación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos

La xantina se encuentra en la sangre, los músculos y el hígado. Se produce durante la hidroxilación de las bases purínicas en las posiciones 2 y 6. También es la sustancia principal de varios alcaloides como la cafeína, la teobromina o la teofilina. Estas sustancias se encuentran en los granos de café, cacao, hojas de té, yerba mate, guaraná o nueces de cola y son conocidas por su efecto estimulante.

Lo mismo ocurre con la xantina. Se le atribuye un efecto estimulante a la xantina. En el vino se forma en pequeña medida cuando las levaduras se descomponen. Además de los otros derivados de la xantina, la xantina también se encuentra en los granos de café, té, yerba mate e incluso en las patatas. Se dice que el efecto particularmente estimulante del mate se debe a la influencia de la xantina. Como las otras bases de purina, forma nucleósidos y nucleótidos. El nucleósido xantosina consiste en el azúcar ribofuranosa y xantina.

Un nucleótido muy conocido es el monofosfato de xantosina (XMP), que se forma a partir de xantina, ribosa y fosfato. El guanisimonofosfato (GMP) se forma a partir de XMP en el cuerpo como un componente básico del ARN. Al igual que GMP, XMP también se utiliza como potenciador del sabor. La xantina puede formar pares de bases con otras bases de purina mediante enlaces de hidrógeno. Con la ayuda de 2,4-diaminopirimidina y xantina, se investigan pares de bases inusuales para comprender mejor los procesos en el ADN.

Enfermedades y trastornos

Una enfermedad relacionada con la xantina es la llamada xantinuria, que es un trastorno metabólico genético en el metabolismo de las purinas. Debido a una mutación, la enzima xantina oxidasa (XO) no es o solo funciona parcialmente.

La xantina oxidasa es responsable de catalizar la descomposición de hipoxantina y xantina en ácido úrico. Cuando la degradación deja de funcionar, la xantina se acumula en la sangre. La hipoxantina se puede reciclar a través de la vía de rescate y volver al metabolismo de las purinas. Sin embargo, esto ya no es posible para la xantina. Dado que es soluble en agua, puede excretarse en la orina. Los niveles de ácido úrico son bajos. En casos raros, esto puede provocar depósitos de xantina en los músculos u otros órganos. En casos extremos, los cálculos de xantina en los riñones provocan insuficiencia renal aguda.

La xantinuria tipo II se asocia con autismo, retraso mental, quistes renales, nefrocalcinosis y disminución de la densidad ósea, entre otras cosas. Se recomienda beber mucho y una dieta baja en purinas como terapia. La xantinuria también puede desarrollarse por el tratamiento farmacológico de la gota con alopurinol. El alopurinol actúa bloqueando la enzima xantina oxidasa para reducir los niveles de ácido úrico. En lugar de aumentar la producción de ácido úrico, aumenta la concentración de xantina. Para prevenir la formación de cálculos renales, se debe aumentar la ingesta de líquidos.