NUCLEOTIDI: pentosio + gruppo fosforico + base azotata NUCLESIDI: pentosio + base azotata Basi azotate puriniche e pirimidiniche Purine: guanina ed adenina Pirimidine: timina e citosina (uracile nell’RNA)

SINTESI ENDOGENA DELLE PURINE La prima reazione di questa via è catalizzata dalla ribosio fosfato pirofosfochinasi (PRPP Sintetasi) che trasferisce un gruppo fosforico dall’ATP al ribosio 5-fosfato, formando 5-fosforibosil-pirofosfato (PRPP). L’amidotransferasi è il secondo enzima, un enzima allosterico che regola la sintesi de novo delle basi puriniche, rappresentandone il punto chiave E’ un monomero (PM 130 kDa) che si associa dando luogo ad un dimero inattivo (PM 270 kDa). Il passaggio da attivo ad inattivo, con modificazione allosterica, avvie-ne in presenza di nucleotidi (AMP/ GMP/IMP)

SINTESI ENDOGENA DELLE PURINE La sintesi delle basi puriniche è bloccata dalla presenza di nucleotidi che diventano inibitori al-losterici (ipoxantina inibisce amidotransferasi) Se diminuisce la concentrazione di nucleotidi la sintesi delle basi puriniche non è più regolata e si forma un’ingente quantità di a. urico

(SECONDA REAZIONE DELLA VIA BIOSINTETICA DE NOVO) SINTESI ENDOGENA DELLE PURINE (SECONDA REAZIONE DELLA VIA BIOSINTETICA DE NOVO) 5-fosforibosil-pirofosfato

(PARTE DELLA VIA BIOSINTETICA DE NOVO) SINTESI ENDOGENA DELLE PURINE (PARTE DELLA VIA BIOSINTETICA DE NOVO)

VIA DI SALVATAGGIO La via di salvataggio serve a formare nucleotidi recuperando la basi azotate già esistenti (provenienti dalle nucleoproteine della dieta e dalla degradazione degli ac. nucleici endogeni); questa via serve a tutte quelle cellule, come il globulo rosso, che non hanno tutto il corredo enzimatico per una sintesi ex-novo di nucleotidi

VIA DI SALVATAGGIO La via di salvataggio è quella che la cellula utilizza preferenzialmente quando la concentrazione di ipoxantina è abbastanza elevata da inibire allostericamente l’enzima amidotransferasi Nei mammiferi il recupero di nucleotidi purinici è operato principalmente da: Adenosina fosforibosile transferasi (APRT) : Adenina + PRPP AMP + PPi Ipoxantina-guanina fosforibosile transferasi (HGPRT): Ipoxantina + PRPP IMP + PPi Guanina + PRPP GMP + PPi

DEGRADAZIONE PURINE Ciascuno dei nucleosidi purinici monofosfato (IMP, AMP, XMP, GMP) può essere convertito nel corrispondente nucleoside ad opera di una 5’ nucleotidasi. L’enzima nucleoside purina fosforilasi converte poi i nucleosidi purinici (inosina, guanosina, xantosina) in basi puriniche libere. Sull’adenosina agiscono altri tipi di enzimi. Dopo che le varie basi libere sono state formate, vengono catabolizzate alla base comune xantina

ACIDO URICO VIA CATABOLICA Adenosina Inosina Ipoxantina X-ossidasi Guanosina Guanina Xantina X-ossidasi Acido urico

Gli acidi nucleici presenti nella dieta vengono demoliti fino alle basi puriniche. L’adenina e la guanina così ottenute vengono trasformate in ipoxantina e xantina attraverso deaminazioni L’ipoxantina, la xantina e l’acido urico sono in e-quilibrio tra loro e le reazioni sono catalizzate dalla xantina ossidasi

La gotta è una alterazione del catabolismo delle purine (aumentata sintesi di acido urico) e/o della escrezione renale dell’acido urico. Probabile origine poligenica. Riscontrati casi di iperattività della PRPP sintetasi (mutazioni).

ACIDO URICO E’ il prodotto terminale del metabolismo delle basi puriniche, alimentari ed endogene (il fegato è la sede principale di produzione, in parte la mucosa intestinale, in quanto dotati di xantina-ossidasi) E’ un acido debole che forma sali monosodici (urati) E’ una molecola riducente che viene filtrata dal glomerulo, riassorbita attivamente (più del 90% del filtrato) dal tubulo ed in parte secreta anche dal tubulo.

ACIDO URICO Nel rene è filtrato e poi riassorbito per il 98% Nel tubulo è secreto per l’8% La clearance è bassa: 7-10 mL/min

ACIDO URICO I valori di riferimento sono molto variabili, in funzione dei metodi di determinazione dell’età della razza del sesso, dei diversi fattori sociali e geografici; nell’uomo sono compresi tra 4 e 6 mg/dL, nella donna tra 2 e 5 mg/dL Il plasma è saturo a una concentrazione di 7 mg/dl; esi-stono condizioni stabilizzanti che gli consentono di rag-giungere concentrazioni sovrasature senza precipitare L’urina a pH 5 è satura ad una concentrazione di 15 mg/dL

L’acido lattico compete con l’acido urico per il meccanismo di secrezione tubulare (in pratica ne inibisce l’escrezione), altre sostanze si comportano similmente: diversi diuretici, acetoacetato e beta-idrossibutirrato, salicilati e probenecid a basse dosi (ad alte dosi sono uricosurici perchè ne inibiscono il riassorbimento tubulare). L’ac. lattico è il catabolita terminale dell’alcool etilico (l’eccesso di lattato viene prodotto dalla ossidazione dell’etanolo ad acetaldeide): la prima indicazione dietetica da attuare in un paziente con iperuricemia è l’abolizione del consumo di alcool

SITUAZIONI CHE CONDUCONO AD IPERURICEMIA AUMENTO DELLA VELOCITA’ DI FORMAZIONE: Dieta sbilanciata: Fegato, rognone, cuore, aringa, sgombro, acciuga e trota sono fonti particolarmente ricche di purine. Carne (le carni bianche non hanno dimostrato di essere associate a un aumento del rischio come pure i cereali). Minore tenore di purine in legumi (fagioli e piselli), uova e formaggi magri. Aumentato turnover metabolico degli acidi nucleici tissutali (neoplasie, infezioni, infiammazioni, ustioni estese, trattamenti estesi con raggi X). Sintesi endogena di purine non regolata (difetti nel meccanismo di controllo retroattivo da parte dei nucleotidi: iperattività degli enzimi che controllano la formazione della fosforibosilammina)

SITUAZIONI CHE CONDUCONO AD IPERURICEMIA Alterata funzione renale con ridotta escrezione urinaria (riduzione del filtrato glomerulare per glomerulopatie, tubulopatie, ritenzione urinaria, avvelenamento da piombo) Digiuno Sindrome di Lesch-Njhan: deficit di ipoxantina-guanina fosforibosil-transferasi (HGPRT); in assenza di tale enzima si ha accumulo di PRPP: FORTE STIMOLAZIONE DELLA SINTESI DELLE PURINE). Sintomi: artrite gottosa invalidante, disturbi neurologici, ritardo mentale, nefropatie, tendenza all’automutilazione tramite morsi e graffi.

SITUAZIONI CHE CONDUCONO AD IPOURICEMIA ACIDO URICO SITUAZIONI CHE CONDUCONO AD IPOURICEMIA (situazioni rare) Gravidanza Xantinuria (manca parzialmente o totalmente la xantina ossidasi) Tubulopatie (Sindrome di Fanconi,…): il tubulo è incapace di recuperare l’a. urico filtrato

DOSAGGIO ACIDO URICO I vecchi metodi erano fotometrici, si basavano sulla riduzione del fosfotungstato in ambiente alcalino a blu di tungsteno (700 nm) Inconvenienti: precipitazione dell’ac. Urico nella fase di precip. delle proteine, sviluppo di torbidità durante lo sviluppo del colore blu, Interferenza da sostanze esogene riducenti (-SH, acido ascorbico, glucosio ad alte concentrazioni, ecc). Il metodo enzimatico è più sensibile e specifico, inoltre può adattarsi agli analizzatori automatici. L’ac. urico è stabile in siero e plasma per tre giorni a T. ambiente, aggiungere timolo o fluoruro aumenta la stabilità, evitare ossalato di potassio come anticoaugulante perché causa torbidità.

DOSAGGIO ENZIMATICO L’allantoina è una sostanza che assorbe nell’UV e quindi permette di seguire direttamente la sua formazione: A.URICO + 2H2O + O2 ALLANTOINA + H2O2 + CO2 H2O2 + ETANOLO ALDEIDE ACETICA + 2H2O ALDEIDE ACETICA + NADH ETANOLO + NAD uricasi catalasi ALDH DOSAGGIO A 340 nm L’ac.urico assorbe a 293 nm: la differenza degli assorbimenti prima e dopo il trattamento con uricasi è proporzionale alla conc. di ac. urico

Sono state elaborate diverse metodiche alternative basate sullo sviluppo di acqua ossigenata : + Cromogeno ridotto CATALASI H2O2 Cromogeno ossidato In alternativa l’acqua ossigenata viene fatta reagire per formare composti fluorescenti in reazioni di autoaccoppiamento di acido para-idrossi-fenilacetico o in reazioni di ossidazione dell’acido omovanillinico Determinazione del consumo di ossigeno durante la reazione dell’uricasi, tramite elettrodo ad ossigeno.