Urīnskābes veidošanās mehānisms
Urīnskābe ir viens no purīnu metabolisma gala produktiem cilvēkiem. Šī viela bieži tiek apspriesta, jo augsts tās līmenis asinīs var izraisīt hiperurikēmiju un novest pie podagras un nierakmeņu veidošanās. Tomēr urīnskābe nav tikai "bīstama viela" — normālā līmenī tā ir daļa no organisma fizioloģiskajiem procesiem un pat darbojas kā antioksidants plazmā. Lai saprastu, kāpēc urīnskābes līmenis var paaugstināties un radīt problēmas, mums ir jāsaprot tās veidošanās mehānisms: sākot no purīnu avota, sadalīšanās ceļa, galvenajiem enzīmiem un eliminācijas procesa.
1. Purīns kā izejviela urīnskābes veidošanai
Urīnskābes veidošanās sākas ar purīniem. Purīni ir nukleotīdu (adenīna un guanīna) sastāvdaļas, kas atrodamas DNS un RNS. Purīni nāk no diviem galvenajiem avotiem:
1. Purin endogen (dari ķermenī)
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)
Pārtikas produkti ar augstu purīnu saturu, piemēram, orgānu gaļa, daži jūras velšu veidi, noteikta sarkanā gaļa, koncentrēti buljoni un daži fermentēti produkti, var palielināt purīnu daudzumu. Alkoholiskie dzērieni un dzērieni ar augstu fruktozes saturu arī veicina šo procesu, nevis tāpēc, ka tiem piemīt augsts purīnu saturs, bet gan tāpēc, ka tie var stimulēt urīnskābes ražošanu un kavēt tās izvadīšanu.
Lai gan uztura uzņemšanai ir nozīme, daudzos gadījumos urīnskābes līmeņa paaugstināšanos galvenokārt ietekmē endogēnā ražošana un jo īpaši traucēta izdalīšanās caur nierēm.
2. Purīnu metabolisma vispārīgs pārskats
Purīni, kas rodas no nukleotīdu sadalīšanās, iziet vairākus bioķīmiskus posmus. Īsumā, ceļš ir šāds:
– Nukleotīds (AMP/GMP) → nukleozīds (adenozīns/guanozīns) → purīna bāze (adenīns/guanīns)
– Adenin dan guanin kemudian diubah menjadi senyawa antara yang pada akhirnya bermuara pada hipoksantin dan xantin
– Hipoksantin dan xantin dioksidasi menjadi asam urat
Cilvēkiem urīnskābe ir "galaprodukts", jo cilvēkiem trūkst enzīma urikāzes (urātoksidāzes), kas daudziem dzīvniekiem pārvērš urīnskābi par labāk šķīstošo alantoīnu. Šis urikāzes trūkums padara cilvēkus uzņēmīgākus pret urīnskābes kristālu nogulsnēšanos, ja tās līmenis ir augsts.
3. Urīnskābes veidošanās posmi sīkāk
a) Nukleotīdu sadalījums: no AMP un GMP
Purīni ir sastopami lielā daudzumā nukleotīdu veidā: AMP (adenozīna monofosfāts) un GMP (guanozīna monofosfāts). Kad šūnas tiek bojātas vai aizstātas, šie nukleotīdi tiek sadalīti.
– 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 .
Šajā posmā var krustoties vairāki ceļi. Gala rezultāts parasti saplūst ar divām svarīgām molekulām: hipoksantīnu un ksantīnu.
b) Peran enzim 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)
Secīgās reakcijas, kas notiek:
1. Hipoksantin → Xantin
2. Xantin → Asam urat
Dalam kondisi tertentu (misalnya oksidatīvais stress 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.
c) “Glābšanas” ceļš: purīnu pārstrāde, kas nomāc urīnskābes veidošanos
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. Kāpēc var paaugstināties urīnskābes līmenis?
Secara mekanistik, kadar asam urat dalam darah ditentukan oleh keseimbangan antara produksi dan pembuangan .
a) Ražošanas pieaugums
Urīnskābes ražošana palielinās, ja:
Hroniska augsta purīnu uzņemšana.
– Terjadi pemecahan sel yang tinggi (misalnya pada kondisi tertentu yang meningkatkan turnover sel).
– Daži enerģijas metabolismi palielina purīnu veidošanos un to sadalīšanos.
– Alkohola lietošana var palielināt laktāta veidošanos un mainīt vielmaiņu, kā rezultātā palielinās urātu līmenis.
Fruktoze var palielināt ATP sadalīšanos aknās, radot purīna prekursorus, kas galu galā palielina urīnskābes līmeni.
b) Samazināta izdalīšanās (biežāk sastopama klīniskajā praksē)
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, insulīna rezistence, atau obat-obatan tertentu dapat menurunkan ekskresi urat sehingga kadar darah naik.
5. No urīnskābes līdz kristāliem: podagras problēmu sākums
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. Faktori, kas ietekmē urīnskābes veidošanās mehānismu
Daži faktori, kas var modulēt urīnskābes veidošanās ceļus un līmeni, ir šādi:
– 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. Penutups
Urīnskābes veidošanās mehānisms cilvēkiem ir purīnu metabolisma gala rezultāts, galvenokārt caur noārdīšanās ceļu, kurā iesaistīts hipoksantīns, ksantīns un enzīms ksantīna oksidoreduktāze, kā rezultātā veidojas urīnskābe. Organismam faktiski ir purīnu pārstrādes (glābšanas) ceļš, kas var nomākt urīnskābes ražošanu, taču līdzsvaru joprojām lielā mērā ietekmē uzņemšana, šūnu atjaunošanās un nieru spēja izvadīt urātu. Kad ražošana palielinās vai izdalīšanās samazinās, urīnskābes līmenis var pārsniegt šķīdības slieksni un izraisīt kristālu nogulsnēšanos, kas noved pie podagras vai nierakmeņu veidošanās. Izprotot mehānismu, urīnskābes līmeņa profilakse un kontrole var būt mērķtiecīgāka — izmantojot diētu, dzīvesveidu un, ja nepieciešams, medicīniskas pieejas.
