Le purine sono composti organici aromatici eterociclici contenenti azoto, costituite da un anello pirimidinico fuso con un anello imidazolico. La formula molecolare delle purine è C₅H₄N₄. Sono componenti essenziali degli acidi nucleici e giocano un ruolo vitale nel metabolismo cellulare, degli acidi nucleici e di numerosi cofattori e secondi messaggeri cellulari.
Sintesi delle Purine
La sintesi de novo delle purine inizia con molecole più semplici come il ribosio-5-fosfato. Le purine possono essere riciclate dal catabolismo di acidi nucleici. Le purine sono molecole essenziali nel metabolismo cellulare con una vasta gamma di funzioni biologiche.
Vie Metaboliche delle Purine
Il metabolismo delle purine è un processo complesso che coinvolge diverse vie interconnesse (Fig. 4.3). Queste vie comprendono:
- Sintesi de novo
- Vie di recupero
- Interconversione
- Degradazione
Le purine possono essere riciclate dal catabolismo di acidi nucleici, attraverso le vie di recupero (Fig. 4.2). Le purine sono fortemente interconnesse (Fig. 4.3).
Regolazione Enzimatica
La via metabolica delle purine è finemente regolata da diversi enzimi, tra cui adenilosuccinato sintetasi, adenilosuccinato liasi ed adenilato deaminasi. L'attività di questi enzimi sono soggette a controlli reciproci. La velocità di formazione dellAMP e del GMP sono regolate.
Leggi anche: Approfondimento sul metabolismo.
Degradazione delle Purine
La degradazione delle purine porta alla formazione di inositato, inosina, ipoxantina e xantina. Il prodotto finale del catabolismo delle purine è l'acido urico, che viene poi escreto con le urine (Fig. 4.4).
Patologie Associate al Metabolismo delle Purine
Alterazioni nel metabolismo delle purine possono portare a diverse patologie, tra cui:
- Iperuricemia e gotta
- Deficit enzimatici
- Deficit immunitari
- Litiasi
Alcune alterazioni sono secondarie di una alterazione morbosa di tipo diverso (Tab. 4.II).
Iperuricemia e Gotta
L'iperuricemia, un eccesso di acido urico nel sangue, può essere causata da diversi fattori, tra cui:
- Aumentata produzione di acido urico
- Diminuita capacità del rene ad eliminare l'acido urico
L'iperuricemia può portare alla gotta, una malattia infiammatoria causata dalla deposizione di cristalli di urato nelle articolazioni.
Leggi anche: Approfondimenti sul Metabolismo delle Proteine
L'aumento in concentrazione dellacido lattico nel sangue (vedi Fig. 4.5) e il consumo di bevande alcoliche probabilmente alterando la clearance renale dellacido urico possono contribuire all'iperuricemia. Anche farmaci citolitici e l'abuso di lassativi possono influire. La Fig 4.5 illustra la patogenesi delliperuricemia da carico di fruttosio.
Alcuni farmaci, come gli analoghi purinici (inibitori allosterici della AMP deaminasi), possono influenzare il catabolismo dei nucleotidi adenilici.
Diagnosi di Disturbi del Metabolismo delle Purine
La diagnosi di disturbi del metabolismo delle purine si basa su:
- Anamnesi e esame obiettivo
- Esami di laboratorio:
- Determinazione dell'acido urico nel sangue e nelle urine
- Rapporto acido urico/creatinina nelle urine
Trattamento dell'Iperuricemia
Il trattamento dell'iperuricemia può includere:
- Modifiche dello stile di vita:
- Dieta a basso contenuto di purine
- Aumento dell'assunzione di liquidi
- Evitare l'alcol
- Farmaci:
- Allopurinolo (per inibizione competitiva dell’uricasi)
Metabolismo delle Pirimidine
Oltre alle purine, anche le pirimidine sono basi azotate fondamentali per la vita. Il metabolismo delle pirimidine è strettamente legato a quello delle purine. La sintesi delle pirimidine avviene nel citoplasma. Gli enzimi sono localizzati nel citoplasma. Il fumarato, generato nel citosol, collega il ciclo delle purine con il ciclo di Krebs.
Leggi anche: Metabolismo Basale: Quale Equazione Scegliere?
Escrezione di Acido Orotico
Un'aumentata escrezione urinaria di acido orotico può essere riscontrata nei casi di digiuno prolungato. Errori congeniti possono dare luogo a questo tipo di alterazione metabolica (Tab. 4.V). In Tab. 4.V sono riassunti gli errori congeniti del metabolismo delle pirimidine.
Analisi dell'Acido Orotico
L'analisi dell'acido orotico nei fluidi biologici può essere ottenuta mediante diverse tecniche, tra cui l'elettroforesi capillare (Fig. 4.7). Nell'analisi, tutti i composti presenti nel campione di urina migrano verso il catodo. La separazione può essere ottenuta con un ristretto numero di composti con un sufficiente stato di ionizzazione.
Tabella 4.I: Patologie associate al metabolismo delle purine
| Patologia | Descrizione |
|---|---|
| Iperuricemia | Eccesso di acido urico nel sangue |
| Gotta | Malattia infiammatoria causata dalla deposizione di cristalli di urato nelle articolazioni |
| Deficit di HGPRT (Sindrome di Lesch-Nyhan) | Disturbo genetico raro caratterizzato da iperuricemia, problemi neurologici e comportamentali |
tags: #metabolismo #delle #purine #biochimica