بازهای پورین موادی هستند که در بدن انسان عمدتاً از پیش سازهای با وزن مولکولی کم - محصولات متابولیسم کربوهیدرات و پروتئین - تشکیل می شوند. آنها نقش مهمی در ساخت اسیدهای دئوکسی ریبونوکلئیک و ریبونوکلئیک دارند که حامل اطلاعات ژنتیکی هستند. اختلالات مختلف متابولیسم پورین منجر به اختلالات شدید سلامتی می شود.
شرح
بازهای پورین مشتقاتی از پورین، ترکیبات طبیعی آلی هستند. معروف ترین و رایج ترین آنها آدنین، گوانین، کافئین، تئوبرومین، تئوفیلین هستند. سه ماده آخر بازهای بسیار ضعیفی هستند. کافئین را می توان یک ترکیب تقریباً خنثی در نظر گرفت. پورین ها با اسیدهای معدنی نمک تشکیل نمی دهند.
همه پایه های پورینی در آب کم محلول هستند. با افزودن اسیدهای آلی (بنزوئیک، سالیسیلیک)، نمک آنها و افزایش دما، حلالیت کافئین افزایش می یابد. این ملک بر اساس اخذ می باشدداروها با محتوای آن (ادرار آورها، داروهای درمان میگرن، آسیب شناسی های عفونی و مسمومیت ها، همراه با افسردگی سیستم عصبی). تئوفیلین و تئوبرومین قادر به تشکیل نمک با فلزات هستند که شناسایی آنها را ممکن می سازد.
تشکیل مواد
سنتز پایه های پورین در تمام سلول های بدن انسان، اما عمدتاً در کبد تولید می شود. 6 مولکول ATP صرف تشکیل آنها می شود.
متابولیسم خارجی این مواد در چند مرحله انجام می شود:
- نوکلئوپروتئین ها با غذا وارد بدن می شوند.
- تحت تأثیر آنزیم های کلاس هیدرولاز، آنها شکافته می شوند و اسیدهای نوکلئیک در روده آزاد می شوند.
- آب پانکراس اسیدهای نوکلئیک را به پلی نوکلئوتید هیدرولیز می کند.
- در روده، آنها بیشتر به مونونوکلئوتیدها تجزیه می شوند.
- تحت تأثیر آنزیم‌ها، آنزیم‌ها به نوکلئوزیدهای حاوی بازهای نیتروژنی مرتبط با قند تبدیل می‌شوند.
- نوکلئوزیدها یا در مجرای روده جذب می شوند یا به پایه های پورین و پیریمیدین تجزیه می شوند.
پایه های پورینی موادی هستند که تشکیل آنها با روش بازخورد منفی تنظیم می شود. به عبارت دیگر، محصول نهایی واکنش، مراحل اولیه فرآیند (با کمک آدنوزین مونوفسفات و گوانوزین مونوفسفات) را سرکوب می کند. کلیدواکنش‌های سنتز آنها در حال حاضر برای تولید داروهای ضد سرطان جدید استفاده می‌شود.
آدنین و گوانین
آدنین و گوانین بازهای پورینی هستند، مشتقات آمینه آن. آنها بخشی از نوکلئوتیدها هستند که واحدهای مونومر اسیدهای نوکلئیک هستند. مهمترین عملکردهای بازهای پورین در DNA عبارتند از:
- ذخیره و انتقال اطلاعات ژنتیکی؛
- مشارکت در فرآیند تقسیم سلولی؛
- بیوسنتز پروتئین؛
- ساخت سلول.
آدنین و گوانین در آزمایشگاه با هیدرولیز اسیدهای نوکلئیک به دست می آیند. گوانین همچنین از فلس ماهی جدا می شود و به عنوان رنگدانه مرواریدی در لوازم آرایشی استفاده می شود.
سایر عملکردهای بدن
علاوه بر اسیدهای نوکلئیک، آدنین و گوانین از ترکیبات آلی مهمی مانند:
تشکیل می شوند.
- آدنوزین در فرآیندهای بیوشیمیایی (انتقال انرژی و تکانه های عصبی، اثر ضد التهابی) نقش دارد. دانشمندان معتقدند این ماده در تنظیم خواب نقش دارد.
- آدنوزین فسفات ها که برای سنتز ATP ضروری هستند. دومی منبع مهمی از انرژی در تمام فرآیندهای بیوشیمیایی در حیوانات است.
- آدنوزین اسیدهای فسفریک (مونو، دی و تری فسفریک) در بیوسنتز پروتئین، تنظیم هورمون، متابولیسم لیپید، تشکیل استروئید، تنظیم نفوذپذیری غشای سلولی نقش دارند.
- نوکلئوتیدهای آدنین مسئول کاهش فشار خون، انقباض رحم و عضله قلب هستند.
پایه های پورین مواد فعال بیولوژیکی هستند که اثرات زیر را بر بدن دارند:
- ادرارآور؛
- تحریک CNS به خصوص با کافئین؛
- افزایش ضربان قلب؛
- بزرگ شدن مجرای عروق خونی (عمدتاً آنهایی که در عضلات، مغز، قلب و کلیه ها هستند)؛
- کاهش لخته های خون.
تئوبرومین همچنین برای درمان پاتولوژی های برونش ریوی استفاده می شود. مانند کافئین، عضله قلب را تحریک می کند و میزان تولید ادرار را افزایش می دهد. برای بازگرداندن مینای دندان و افزایش سختی و مقاومت در برابر پوسیدگی در ترکیب خمیردندان ها گنجانده شده است. تئوبرومین از دانه های کاکائو به دست می آید، آسیاب می شود، چربی زدایی می شود و با محلول اسید سولفوریک می جوشانند. پس از آن، با اکسید سرب تصفیه می شود، شسته شده و با آمونیاک رسوب می شود.
تجزیه
مواد نهایی متابولیسم بازهای نوکلئیک پورین در بدن انسان، پستانداران، پرندگان و بسیاری از پستانداران هیپوگزانتین و اسید اوریک است که عمدتاً با ادرار دفع می شود و فقط مقدار کمی از آن از بدن خارج می شود. بدن با مدفوع (تا 20٪). آن دسته از ترکیباتی که در مجرای روده اکسید نمی شوند، اما جذب می شوند، بیشتر به اسید اوریک تجزیه می شوند.
طبق نظر دانشمندان، اسیدهای نوکلئیک که همراه غذا وارد بدن می شوند، منبع این مواد نیستند، اگرچه محتوای آنها در غذا به مقدار قابل توجهی می رسد.
تجزیه بازهای پورینی در حیوانات می تواند به آمونیاک و اوره رخ دهد. برخی از پستانداران نیز دارای آنزیمی مانند اورات اکسیداز هستند. اسید اوریک را به آلانتوئین تبدیل می کند که در آب محلول تر است. در اختلالات متابولیک در انسان، کریستال‌های اسید در ماهیچه‌ها، انگشتان دست و غضروف رسوب می‌کنند که منجر به ایجاد نقرس می‌شود.
تجزیه این ترکیبات عمدتاً در کبد، روده کوچک و کلیه ها اتفاق می افتد. حذف اسید اوریک از طریق روده همراه با صفرا اتفاق می افتد، جایی که تحت تأثیر میکرو فلورا، این ترکیب به دی اکسید کربن و آب تجزیه می شود. مقدار کل اسید دفع شده در روز در یک فرد سالم حدود 0.6 گرم است.
استفاده مجدد
بازیافت پایه های پورین پدیده ای است که شامل استفاده مکرر از آنها می شود. این فرآیند در بافت هایی که به سرعت رشد می کنند (در جنین ها، در حین بازسازی آسیب، در تومورها) مشاهده می شود. در این موارد، سنتز فعال اسیدهای نوکلئیک وجود دارد و از دست دادن پیش سازهای آنها (بازهای پورین) غیر قابل قبول می شود.
سنتز نوکلئوتیدها در مسیر کوتاه تری با کمک آنزیم هیپوگزانتین-گوانین-فسفریبوزیل ترانسفراز اتفاق می افتد. در صورت وجود کمبود ژنتیکی این ماده در کودکان، مجموعه کاملی از علائم پاتولوژیک رخ می دهد.سندرم لش-نیهان نامیده می شود. از نظر ظاهری، این بیماری نادر و عملاً لاعلاج خود را به صورت عقب ماندگی ذهنی، اختلال در هماهنگی حرکات و پرخاشگری شدید علیه خود نشان می دهد.
نقض فرآیندهای متابولیک
اختلال در متابولیسم بازهای پورین اسیدهای نوکلئوتیدی نیز منجر به آسیب شناسی های زیر می شود:
- نقص ایمنی ناشی از عدم وجود آنزیم نوکلئوزید فسفوریلاز.
- بیماری گیرک یک بیماری گلیکوژن تعیین شده ژنتیکی است.
- گزانتینوری کمبود ارثی آنزیم گزانتین اکسیداز است.
- تشکیل سنگ در سیستم ادراری.
نقرس و سنگ کلیه
در نقرس، سنتز اسید اوریک بسیار بیشتر از مقدار دفع شده از بدن است. از آنجایی که حلالیت املاح این ماده کم است، در خون، بافت های نرم و مفاصل تجمع می یابند. این منجر به ظهور گره ها و ایجاد التهاب (آرتریت نقرسی) می شود. یکی از علائم این بیماری درد شدید شبانه در انگشتان شست پا است.
در مردان، این آسیب شناسی 20 برابر بیشتر از زنان رخ می دهد. درمان نقرس یک رژیم غذایی سخت است که از غذاهای غنی از پایه های پورین خودداری می کند. به عنوان دارو، از آلوپورینول استفاده می شود که از فعالیت تبدیل پایه پورین گزانتین به اسید اوریک و همچنین عواملی برای افزایش دفع آن جلوگیری می کند.("Anturan"، "Zinhofen" و دیگران).
نقض مبادله بازهای پورین یکی از علل سنگ کلیه است. در نیمی از افراد مبتلا به نقرس یافت می شود. افزایش محتوای اورات در ادرار منجر به رسوب آنها در دستگاه ادراری می شود. به عنوان یک درمان، پیروی از رژیم غذایی عمدتاً متشکل از غذاهای گیاهی نیز توصیه می شود. این باعث قلیایی شدن ادرار و حل شدن اورات ها می شود.
غذا
منابع طبیعی و مصنوعی بازهای پورینی اسیدهای نوکلئیک عبارتند از:
- کافئین - برگهای چای سبز، درخت قهوه، کاکائو، گوارانا (لیانای کوهنوردی از جنس Paulinia)، نوشابه (کولا و دیگران)؛
- theobromine - پوسته لوبیا؛
- تئوفیلین - چای سبز، دانه‌های قهوه.
همچنین در شکلات، گوشت، جگر و شراب قرمز یافت می شود.
