Οι βάσεις πουρινών είναι ουσίες που σχηματίζονται στον ανθρώπινο οργανισμό κυρίως από πρόδρομες ουσίες χαμηλού μοριακού βάρους - προϊόντα μεταβολισμού υδατανθράκων και πρωτεϊνών. Παίζουν σημαντικό ρόλο στην κατασκευή δεοξυριβονουκλεϊκών και ριβονουκλεϊκών οξέων, τα οποία μεταφέρουν γενετικές πληροφορίες. Διάφορες διαταραχές του μεταβολισμού των πουρινών οδηγούν σε σοβαρές διαταραχές υγείας.
Περιγραφή
Οι βάσεις πουρινών είναι παράγωγα πουρίνης, οργανικών φυσικών ενώσεων. Τα πιο γνωστά και κοινά από αυτά είναι η αδενίνη, η γουανίνη, η καφεΐνη, η θεοβρωμίνη, η θεοφυλλίνη. Οι τρεις τελευταίες ουσίες είναι πολύ αδύναμες βάσεις. Η καφεΐνη μπορεί να θεωρηθεί σχεδόν ουδέτερη ένωση. Οι πουρίνες δεν σχηματίζουν άλατα με ανόργανα οξέα.
Όλες οι βάσεις πουρινών είναι ελάχιστα διαλυτές στο νερό. Με την προσθήκη οργανικών οξέων (βενζοϊκό, σαλικυλικό), τα άλατά τους και την αύξηση της θερμοκρασίας, αυξάνεται η διαλυτότητα της καφεΐνης. Αυτή η ιδιοκτησία βασίζεται στην απόκτησηφάρμακα με το περιεχόμενό τους (διουρητικά, φάρμακα για τη θεραπεία της ημικρανίας, μολυσματικών παθολογιών και δηλητηριάσεων, που συνοδεύονται από καταστολή του νευρικού συστήματος). Η θεοφυλλίνη και η θεοβρωμίνη μπορούν να σχηματίσουν άλατα με μέταλλα, γεγονός που καθιστά δυνατή την ταυτοποίησή τους.
Σχηματισμός ουσιών
Σύνθεση βάσεων πουρινών παράγεται σε όλα τα κύτταρα του ανθρώπινου σώματος, αλλά κυρίως στο ήπαρ. 6 μόρια ATP δαπανώνται για το σχηματισμό τους.
Ο εξωτερικός μεταβολισμός αυτών των ουσιών λαμβάνει χώρα σε διάφορα στάδια:
- Οι νουκλεοπρωτεΐνες εισέρχονται στο σώμα με την τροφή.
- Υπό την επίδραση ενζύμων της κατηγορίας υδρολάσης, διασπώνται και απελευθερώνονται νουκλεϊκά οξέα στο έντερο.
- Ο παγκρεατικός χυμός υδρολύει τα νουκλεϊκά οξέα σε πολυνουκλεοτίδια.
- Στο έντερο, διασπώνται περαιτέρω σε μονονουκλεοτίδια.
- Υπό την επίδραση των ενζύμων, τα τελευταία μετατρέπονται σε νουκλεοσίτες που περιέχουν αζωτούχες βάσεις που σχετίζονται με τη ζάχαρη.
- Νουκλεοσίδια είτε απορροφώνται στον αυλό του εντέρου είτε αποσυντίθενται σε βάσεις πουρίνης και πυριμιδίνης.
Οι βάσεις πουρίνης είναι ουσίες των οποίων ο σχηματισμός ρυθμίζεται με μια μέθοδο αρνητικής ανάδρασης. Με άλλα λόγια, το τελικό προϊόν της αντίδρασης καταστέλλει τα αρχικά στάδια της διαδικασίας (με τη βοήθεια της μονοφωσφορικής αδενοσίνης και της μονοφωσφορικής γουανοσίνης). ΚλειδίΟι αντιδράσεις της σύνθεσής τους χρησιμοποιούνται επί του παρόντος για την ανάπτυξη νέων αντικαρκινικών φαρμάκων.
Αδενίνη και γουανίνη
Η αδενίνη και η γουανίνη είναι βάσεις πουρινών, τα αμινοπαράγωγά της. Αποτελούν μέρος των νουκλεοτιδίων, τα οποία είναι οι μονομερείς μονάδες των νουκλεϊκών οξέων. Οι πιο σημαντικές λειτουργίες των βάσεων πουρινών στο DNA είναι:
- αποθήκευση και μετάδοση γενετικών πληροφοριών;
- συμμετοχή στη διαδικασία της κυτταρικής διαίρεσης;
- βιοσύνθεση πρωτεϊνών;
- δόμηση κυττάρων.
Η αδενίνη και η γουανίνη λαμβάνονται στο εργαστήριο με υδρόλυση νουκλεϊκών οξέων. Η γουανίνη απομονώνεται επίσης από λέπια ψαριού και χρησιμοποιείται ως μαργαριταρένια χρωστική ουσία στα καλλυντικά.
Άλλες λειτουργίες στο σώμα
Εκτός από τα νουκλεϊκά οξέα, η αδενίνη και η γουανίνη είναι συστατικά τέτοιων σημαντικών οργανικών ενώσεων όπως:
- Αδενοσίνη που εμπλέκεται σε βιοχημικές διεργασίες (μετάδοση ενέργειας και νευρικών ερεθισμάτων, αντιφλεγμονώδης δράση). Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η ουσία παίζει ρόλο στη ρύθμιση του ύπνου.
- Φωσφορικές αδενοσίνες, οι οποίες είναι απαραίτητες για τη σύνθεση ATP. Το τελευταίο είναι μια σημαντική πηγή ενέργειας σε όλες τις βιοχημικές διεργασίες στα ζώα.
- Φωσφορικά οξέα αδενοσίνης (μονο-, δι- και τριφωσφορικό) που εμπλέκονται στη βιοσύνθεση πρωτεϊνών, στη ρύθμιση ορμονών, στο μεταβολισμό των λιπιδίων, στο σχηματισμό στεροειδών, στη ρύθμιση της διαπερατότητας της κυτταρικής μεμβράνης.
- Νουκλεοτίδια αδενίνης υπεύθυνα για τη μείωση της αρτηριακής πίεσης, της συσταλτικότητας της μήτρας και του καρδιακού μυός.
Οι βάσεις πουρινών είναι βιολογικά δραστικές ουσίες που έχουν την ακόλουθη επίδραση στον οργανισμό:
- διουρητικό;
- διέγερση του ΚΝΣ, ειδικά με την καφεΐνη;
- αυξημένος καρδιακός ρυθμός;
- διεύρυνση του αυλού των αιμοφόρων αγγείων (κυρίως αυτών στους μύες, τον εγκέφαλο, την καρδιά και τα νεφρά);
- μείωση στους θρόμβους αίματος.
Η θεοβρωμίνη χρησιμοποιείται επίσης για τη θεραπεία βρογχοπνευμονικών παθολογιών. Όπως η καφεΐνη, διεγείρει τον καρδιακό μυ και αυξάνει την ποσότητα των παραγόμενων ούρων. Περιλαμβάνεται στη σύνθεση των οδοντόκρεμων για την αποκατάσταση της ανοργανοποίησης του σμάλτου και την αύξηση της σκληρότητάς του, την αντοχή του στην τερηδόνα. Η θεοβρωμίνη λαμβάνεται από κόκκους κακάο, αλέθεται, απολιπαίνεται και βράζεται με διάλυμα θειικού οξέος. Μετά από αυτό, υποβάλλεται σε επεξεργασία με οξείδιο μολύβδου, πλένεται και κατακρημνίζεται με αμμωνία.
Αποσύνθεση
Οι τελικές ουσίες του μεταβολισμού των νουκλεϊκών βάσεων πουρίνης στο σώμα των ανθρώπων, των πρωτευόντων, των πτηνών και πολλών θηλαστικών είναι η υποξανθίνη και το ουρικό οξύ, το οποίο απεκκρίνεται κυρίως με τα ούρα και μόνο μια μικρή ποσότητα απελευθερώνεται από το σώμα με κόπρανα (έως 20%). Εκείνες οι ενώσεις που δεν οξειδώνονται στον αυλό του εντέρου, αλλά απορροφώνται, αποσυντίθενται περαιτέρω σε ουρικό οξύ.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, τα νουκλεϊκά οξέα που εισέρχονται στον οργανισμό με την τροφή δεν αποτελούν πηγές αυτών των ουσιών, αν και η περιεκτικότητά τους στα τρόφιμα φτάνει σε σημαντική ποσότητα.
Η αποσύνθεση των βάσεων πουρίνης στα ζώα μπορεί να συμβεί στην αμμωνία και την ουρία. Μερικά θηλαστικά έχουν επίσης ένα ένζυμο όπως η ουρική οξειδάση. Μετατρέπει το ουρικό οξύ σε αλλαντοΐνη, η οποία είναι πιο διαλυτή στο νερό. Σε μεταβολικές διαταραχές στον άνθρωπο, κρύσταλλοι οξέος εναποτίθενται στους μύες, τα δάχτυλα και τους χόνδρους, οδηγώντας στην ανάπτυξη ουρικής αρθρίτιδας.
Η αποσύνθεση αυτών των ενώσεων συμβαίνει κυρίως στο ήπαρ, το λεπτό έντερο και τα νεφρά. Η απομάκρυνση του ουρικού οξέος μέσω των εντέρων συμβαίνει μαζί με τη χολή, όπου, υπό την επίδραση της μικροχλωρίδας, αυτή η ένωση διασπάται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Η συνολική ποσότητα οξέος που εκκρίνεται την ημέρα σε ένα υγιές άτομο είναι περίπου 0,6 g.
Επαναχρησιμοποίηση
Η ανακύκλωση βάσεων πουρινών είναι ένα φαινόμενο που συνίσταται στην επαναλαμβανόμενη χρήση τους. Αυτή η διαδικασία παρατηρείται σε ιστούς που αναπτύσσονται γρήγορα (σε έμβρυα, κατά την αναγέννηση της βλάβης, σε όγκους). Σε αυτές τις περιπτώσεις, υπάρχει ενεργή σύνθεση νουκλεϊκών οξέων και η απώλεια των προδρόμων τους (βάσεις πουρινών) καθίσταται απαράδεκτη.
Η σύνθεση των νουκλεοτιδίων λαμβάνει χώρα κατά μήκος μιας συντομότερης διαδρομής, με τη βοήθεια του ενζύμου υποξανθίνη-γουανίνη-φωσφοριβοσυλοτρανσφεράση. Με την παρουσία γενετικής ανεπάρκειας αυτής της ουσίας στα παιδιά, εμφανίζεται ένα ολόκληρο σύμπλεγμα παθολογικών συμπτωμάτων,που ονομάζεται σύνδρομο Lesch-Nyhan. Εξωτερικά, αυτή η σπάνια και πρακτικά ανίατη ασθένεια εκδηλώνεται με τη μορφή νοητικής υστέρησης, μειωμένου συντονισμού των κινήσεων και ακραίας επιθετικότητας που στρέφεται εναντίον του εαυτού μας.
Παραβίαση μεταβολικών διεργασιών
Ο διαταραγμένος μεταβολισμός των πουρινικών βάσεων των νουκλεοτιδικών οξέων οδηγεί επίσης στις ακόλουθες παθολογίες:
- Ανοσοανεπάρκεια που προκαλείται από την απουσία του ενζύμου νουκλεοσιδική φωσφορυλάση.
- Η νόσος του Girke είναι μια γενετικά καθορισμένη νόσος του γλυκογόνου.
- Ξανθινουρία είναι μια κληρονομική ανεπάρκεια του ενζύμου οξειδάση ξανθίνης.
- Σχηματισμός λίθων στο ουροποιητικό σύστημα.
ουρική αρθρίτιδα και ουρολιθίαση
Στην ουρική αρθρίτιδα, η σύνθεση του ουρικού οξέος υπερβαίνει κατά πολύ την ποσότητα που αποβάλλεται από τον οργανισμό. Δεδομένου ότι η διαλυτότητα των αλάτων αυτής της ουσίας είναι χαμηλή, συσσωρεύονται στο αίμα, τους μαλακούς ιστούς και τις αρθρώσεις. Αυτό οδηγεί στην εμφάνιση κόμβων και στην ανάπτυξη φλεγμονής (ουρική αρθρίτιδα). Ένα από τα συμπτώματα αυτής της ασθένειας είναι ο έντονος πόνος τη νύχτα στα μεγάλα δάχτυλα των ποδιών.
Στους άνδρες, αυτή η παθολογία εμφανίζεται 20 φορές πιο συχνά από ό,τι στις γυναίκες. Η θεραπεία για την ουρική αρθρίτιδα είναι μια αυστηρή δίαιτα που αποφεύγει τροφές πλούσιες σε βάσεις πουρίνης. Ως φάρμακα, χρησιμοποιείται αλλοπουρινόλη, η οποία αναστέλλει τη δραστηριότητα της μετατροπής της πουρινικής βάσης της ξανθίνης σε ουρικό οξύ, καθώς και παράγοντες για την ενίσχυση της απέκκρισής της.("Anturan", "Zinhofen" και άλλα).
Η παραβίαση της ανταλλαγής βάσεων πουρινών είναι μία από τις αιτίες της ουρολιθίασης. Βρίσκεται στα μισά άτομα με ουρική αρθρίτιδα. Η αυξημένη περιεκτικότητα ουρικών στα ούρα οδηγεί στην εναπόθεσή τους στο ουροποιητικό σύστημα. Ως θεραπεία, συνιστάται επίσης να ακολουθείτε μια δίαιτα που αποτελείται κυρίως από φυτικές τροφές. Αυτό προάγει την αλκαλοποίηση των ούρων και τη διάλυση των ουρικών.
Food
Φυσικές και τεχνητές πηγές πουρινικών βάσεων νουκλεϊκών οξέων είναι:
- καφεΐνη - φύλλα πράσινου τσαγιού, καφεόδεντρο, κακάο, γκουαράνα (αναρριχητική λιάνα του γένους Paulinia), αναψυκτικά (κόλα και άλλα);
- θεοβρωμίνη - φλοιός φασολιών;
- θεοφυλλίνη - πράσινο τσάι, κόκκοι καφέ.
Βρίσκεται επίσης στη σοκολάτα, το κρέας, το συκώτι και το κόκκινο κρασί.
