Механізм утварэння мачавой кіслаты
Мачавая кіслата — адзін з канчатковых прадуктаў метабалізму пурынаў у арганізме чалавека. Гэта рэчыва часта абмяркоўваецца, таму што высокі ўзровень у крыві можа выклікаць гіперурыкемію і прывесці да падагры і ўтварэння камянёў у нырках. Аднак мачавая кіслата — гэта не проста «небяспечнае рэчыва» — пры нармальным узроўні яна з'яўляецца часткай фізіялагічных працэсаў арганізма і нават дзейнічае як антыаксідант у плазме. Каб зразумець, чаму ўзровень мачавой кіслаты можа павышацца і выклікаць праблемы, нам трэба зразумець механізм яе ўтварэння: ад крыніцы пурынаў, шляху распаду, ключавых ферментаў і працэсу вывядзення.
1. Пурын як сыравіна для ўтварэння мачавой кіслаты
Утварэнне мачавой кіслаты пачынаецца з пурынаў. Пурыны з'яўляюцца кампанентамі нуклеатыдаў (адэніну і гуаніну), якія змяшчаюцца ў ДНК і РНК. Пурыны паступаюць з дзвюх асноўных крыніц:
1. Purin endogen (dari dalam tubuh)
Tubuh secara terus-menerus memperbarui sel. Saat sel-sel mati dan komponen inti sel dipecah, nukleotida dari DNA/RNA akan didaur ulang atau dipecah. Proses pemecahan inilah yang menghasilkan purin bebas yang kemudian dapat diubah menjadi asam urat.
2. Purin eksogen (dari makanan/minuman)
Прадукты з высокім утрыманнем пурынаў, такія як мясныя субпрадукты, некаторыя віды морапрадуктаў, пэўнае чырвонае мяса, канцэнтраваныя булёны і некаторыя ферментаваныя прадукты, могуць павялічыць нагрузку пурынамі. Алкагольныя напоі і напоі з высокім утрыманнем фруктозы таксама спрыяюць гэтаму не таму, што яны па сваёй прыродзе багатыя пурынамі, а таму, што яны могуць стымуляваць выпрацоўку мачавой кіслаты і перашкаджаць яе вывядзенню.
Нягледзячы на тое, што харчовы рацыён адыгрывае пэўную ролю, у многіх выпадках павышэнне ўзроўню мачавой кіслаты ў большай ступені абумоўлена эндагеннай выпрацоўкай і асабліва парушэннем яе вывядзення праз ныркі.
2. Агульны агляд метабалізму пурынаў
Пурыны, якія ўтвараюцца ў выніку расшчаплення нуклеатыдаў, праходзяць некалькі біяхімічных стадый. Коратка кажучы, шлях выглядае наступным чынам:
– Нуклеатыд (АМФ/ГМФ) → нуклеазід (адэназін/гуаназін) → пурынавая аснова (адэнін/гуанін)
– Adenin dan guanin kemudian diubah menjadi senyawa antara yang pada akhirnya bermuara pada hipoksantin dan xantin
– Hipoksantin dan xantin dioksidasi menjadi asam urat
У людзей мачавая кіслата з'яўляецца «канчатковым прадуктам», бо ў іх адсутнічае фермент уриказа (уратоксидаза), які ў многіх жывёл пераўтварае мачавую кіслату ў больш растваральны алантаін. Гэтая адсутнасць уриказы робіць людзей больш успрымальнымі да адкладання крышталяў мачавой кіслаты пры высокім узроўні яе ў крыві.
3. Падрабязней пра этапы ўтварэння мачавой кіслаты
а) Распад нуклеатыдаў: з АМФ і ГМФ
Пурыны ў вялікай колькасці сустракаюцца ў выглядзе нуклеатыдаў: АМФ (адэназінмонафасфат) і ГМФ (гуаназінмонафасфат). Калі клеткі пашкоджваюцца або замяняюцца, гэтыя нуклеатыды расшчапляюцца.
– AMP dapat diubah menjadi adenosin, lalu menjadi inosin. Inosin kemudian dipecah menjadi hipoksantin .
– GMP diubah menjadi guanosin, lalu menjadi guanin , yang kemudian akan dideaminasi menjadi xantin .
На гэтым этапе могуць перасякацца некалькі шляхоў. Канчатковы вынік звычайна сыходзіцца вакол дзвюх важных малекул: гіпаксанціну і ксантыну.
b) Роля ферментаў xanthine oxidoreductase (XOR)
Tahap kunci dalam pembentukan asam urat adalah oksidasi hipoksantin dan xantin. Proses ini dikatalisis oleh kelompok enzim yang sering disebut xanthine oxidoreductase , yang dapat berada dalam dua bentuk fungsional:
– Xanthine dehydrogenase (XDH)
– Xanthine oxidase (XO)
Паслядоўныя рэакцыі, якія адбываюцца:
1. Hipoksantin → Xantin
2. Xantin → Asam urat
Dalam kondisi tertentu (misalnya акісляльны стрэс atau inflamasi), bentuk XO lebih dominan dan dapat menghasilkan radikal bebas (reactive oxygen species). Ini salah satu alasan mengapa hiperurisemia kadang berkaitan dengan proses inflamasi dan gangguan metabolik.
в) «Выратоўны» шлях: перапрацоўка пурынаў, якая падаўляе ўтварэнне мачавой кіслаты
Tidak semua purin harus berakhir menjadi asam urat. Tubuh memiliki mekanisme “hemat” yang disebut purine salvage pathway , yaitu mendaur ulang basa purin menjadi nukleotida lagi. Enzim penting pada jalur ini antara lain:
– HGPRT (hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase) : mendaur ulang hipoksantin dan guanin.
– APRT (adenine phosphoribosyltransferase) : mendaur ulang adenin.
Jika jalur salvage berjalan baik, lebih banyak purin didaur ulang sehingga produksi asam urat berkurang . Sebaliknya, bila ada gangguan (misalnya defisiensi HGPRT pada kondisi genetik tertentu), purin lebih banyak masuk jalur degradasi menjadi asam urat, sehingga kadarnya meningkat.
4. Чаму можа павышацца ўзровень мачавой кіслаты?
Secara mekanistik, kadar asam urat dalam darah ditentukan oleh keseimbangan antara produksi dan pembuangan .
а) Павелічэнне вытворчасці
Выпрацоўка мачавой кіслаты павялічваецца, калі:
– Хранічнае высокае спажыванне пурынаў.
– Terjadi pemecahan sel yang tinggi (misalnya pada kondisi tertentu yang meningkatkan turnover sel).
– Пэўныя энергетычныя метабалізмы павялічваюць утварэнне пурынаў і іх расшчапленне.
– Ужыванне алкаголю можа павялічыць выпрацоўку лактату і змяніць метабалізм, што прывядзе да павелічэння ўзроўню уратаў.
– Фруктоза можа павялічыць распад АТФ у печані, утвараючы папярэднікі пурынаў, якія ў канчатковым выніку павялічваюць узровень мачавой кіслаты.
б) Зніжэнне вывядзення (часцей сустракаецца ў клінічнай практыцы)
Sebagian besar asam urat dibuang melalui ginjal , sisanya melalui saluran cerna. Di ginjal, asam urat mengalami proses:
1. Filtrasi di glomerulus
2. Reabsorpsi di tubulus proksimal
3. Sekresi kembali ke tubulus
4. Reabsorpsi ulang sebagian
Artinya, pengaturan asam urat di ginjal sangat dinamis. Gangguan fungsi ginjal, dehidrasi, рэзістэнтнасць да інсуліну, atau obat-obatan tertentu dapat menurunkan ekskresi urat sehingga kadar darah naik.
5. Ад мачавой кіслаты да крышталяў: пачатак праблем з падаграй
Asam urat larut dalam darah sampai batas tertentu. Bila kadarnya melewati ambang kelarutan, terutama pada suhu lebih rendah (misalnya di sendi perifer seperti jempol kaki), asam urat dapat membentuk kristal monosodium urat . Kristal ini dikenali sistem imun sebagai “bahaya”, memicu peradangan hebat, nyeri, kemerahan, dan bengkak khas serangan gout.
Selain di sendi, pengendapan juga bisa terjadi di ginjal, meningkatkan risiko batu asam urat .
6. Фактары, якія ўплываюць на механізм утварэння мачавой кіслаты
Некаторыя фактары, якія могуць мадуляваць шляхі ўтварэння і ўзроўню мачавой кіслаты, ўключаюць:
– Genetik : variasi gen transporter urat di ginjal atau enzim metabolisme purin.
– Pola makan : tinggi purin, alkohol, minuman manis tinggi fruktosa.
– Status hidrasi : kurang minum memekatkan urin dan mengurangi pembuangan urat.
– Berat badan dan resistensi insulin : berhubungan dengan penurunan ekskresi urat.
– Fungsi ginjal : semakin menurun fungsi ginjal, semakin berisiko hiperurisemia.
– Obat tertentu : sebagian obat dapat mengurangi ekskresi urat atau memengaruhi metabolisme.
7. Заключэнне
Механізм утварэння мачавой кіслаты ў арганізме чалавека з'яўляецца канчатковым вынікам метабалізму пурынаў, у першую чаргу праз шлях дэградацыі з удзелам гіпаксанціну, ксантыну і фермента ксанцін аксідарэдуктазы, што прыводзіць да ўтварэння мачавой кіслаты. Насамрэч, у арганізме ёсць шлях перапрацоўкі (выратавання) пурынаў, які можа падаўляць выпрацоўку мачавой кіслаты, але на баланс усё яшчэ моцна ўплываюць спажыванне, абнаўленне клетак і здольнасць нырак выводзіць ураты. Калі выпрацоўка павялічваецца або вывядзенне памяншаецца, узровень мачавой кіслаты можа перавысіць парог растваральнасці і справакаваць выпадзенне крышталяў, што прыводзіць да падагры або камянёў у нырках. Разумеючы механізм, можна больш мэтанакіравана прафілактыку і кантроль узроўню мачавой кіслаты — з дапамогай дыеты, ладу жыцця і медыцынскіх падыходаў, калі неабходна.
