Metabolismus purinů - přehled
Klíčová slova: Metabolismus purinů, Metabolismus hemu
Klíčové pojmy: Puriny se syntetizují de novo z PRPP přes IMP a recyklují salvage pathway (APRT, HPRT)., Kyselina močová je konečný produkt degradace purinů a při zvýšení způsobuje hyperurikémii., Hyperurikémie má příčiny: zvýšená tvorba, snížené vylučování, alkohol a metabolický syndrom., Dna je zánět způsobený ukládáním monosodného urátu v kloubech; akutní záchvaty často v noci., Allopurinol a febuxostat inhibují xanthinoxidázu a snižují tvorbu kyseliny močové., Lesch-Nyhan: deficit HPRT → hyperurikémie + neurologické/sebedestrukční chování; léčba allopurinolem a podpora., Deficit ADA vede k akumulaci deoxyadenosinu, inhibici ribonukleotidreduktázy a SCID; terapie: transplantace nebo substituce ADA., Xanthinurie (xanthinoxidáza defekt) vede k nárůstu xanthinu a riziku xanthinových kamenů., Při tumor lysis syndromu hrozí masivní hyperurikémie a akutní renální selhání; prevence: hydratace a allopurinol/rasburikáza., U hyperurikémie vždy zhodnoťte ledvinnou funkci a medikaci pacienta.
## Úvod
Metabolismus purinů zahrnuje syntézu, recyklaci (salvage) a degradaci purinových nukleotidů (adenin, guanin). Puriny jsou klíčové pro genetickou informaci (DNA, RNA), energetický metabolismus (ATP, GTP) a signální molekuly (cAMP, cGMP). Tento materiál se zaměřuje na poruchy metabolismu purinů, jejich příčiny, klinické projevy a příklady vrozených i získaných onemocnění.
> Definice: Puriny jsou heterocyklické dusíkaté báze tvořící součást nukleotidů; jejich metabolismus zahrnuje de novo syntézu, salvaging a degradaci na kyselinu močovou.
## Základní části metabolismu purinů
### 1) Syntéza de novo
- Východiskem je ribosa-5-fosfát (PRPP).
- Sérií reakcí vzniká inosinnát (IMP), z něj adenylát a guanylát.
- Regulace: dostupnost PRPP, aktivita enzymů (např. PRPP syntetáza).
### 2) Salvage pathway (recyklace)
- Významná pro úsporu energie a udržení zásob nukleotidů.
- Hlavní enzymy: APRT (adenin fosforibozyltransferáza) a HPRT (hypoxantin-guanidín fosforibozyltransferáza).
> Definice: Salvage pathway je cesta, která znovu využívá volné purinové báze k syntéze nukleotidů pomocí PRPP.
### 3) Degradace purinů
- Konečný produkt u savců je **kyselina močová (acidum uricum)**.
- Kyselina močová je slabá dvojsytná kyselina, špatně rozpustná ve vodě, zejména při nižší teplotě a kyselejším pH.
## Hyperurikémie a dna (získané poruchy)
### Co je hyperurikémie
- Zvýšená koncentrace kyseliny močové v krvi. Normální orientační hodnoty: $<420\ \mu$M u mužů, $<340\ \mu$M u žen.
> Definice: Hyperurikémie = zvýšená hladina kyseliny močové v plazmě.
### Příčiny hyperurikémie
- Zvýšená tvorba kyseliny močové
- Vysoký příjem purinů potravou (maso, vnitřnosti, luštěniny).
- Zvýšený rozpad buněk (tumor lysis syndrom, cytostatika, hemolýza).
- Zvýšená endogenní syntéza (např. hyperaktivita PRPP syntetázy).
- Snížené vylučování ledvinami
- Renální insuficience, léky (thiazidy), intoxikace.
- Alkohol – zvyšuje produkci i snižuje vylučování.
- Asociace s metabolickým syndromem (obezita, diabetes, hyperlipidémie, hypertenze).
### Klinické projevy dny (arthritis uratica)
- Akutní dnavý záchvat: náhlý bolestivý otok a zarudnutí jednoho kloubu (často metatarsofalangeální kloub palce). Záchvaty se často vyskytují v noci (nižší periferní teplota a změna pH podporují krystalizaci).
- Patogeneze: usazení monosodného urátu v synovii → fagocytóza neutrofily → uvolnění lysozomálních enzymů, aktivace komplementu a zánětlivé kaskády.
- Chronická dna: opakované záchvaty, dnavé tofy (nahromadění krystalů v měkkých tkáních a kloubech), destrukce kloubů, artralgie.
- Renální komplikace: urátové konkrementy (nefrolitiáza), dnavá nefropatie, chronická renální insuficience.
- Urolitiáza: urátové kameny podporovány kyselým pH moči; léčba zahrnuje alkalizaci moči.
### Praktické příklady a léčba (získané)
- Akutní léčba dnavého záchvatu: NSAID, kolchicin, kortikosteroidy lokálně nebo systémově.
- Dlouhodobá terapie: allopurinol (inhibitor xanthinoxidázy), febuxostat, snížení příjmu purinů, zvýšení příjmu tekutin, úprava hmotnosti, léčba predisponujících stavů (renální selhání, diuretika).
- Prevence tumor lysis syndromu: hydratace, allopurinol nebo rasburikáza.
Fun fact: Kyselina močová je v nízkých koncentracích silný endogenní antioxidant v plazmě, který váže volné radikály a chelatuje tranzitivní kovy, ale ve vysoké koncentraci může přispívat k oxidačnímu stresu a endoteliální dysfunkci.
## Vrozené poruchy metabolismu purinů
Níže jsou uvedeny vybrané vrozené vady s klinickým významem.
| Porucha | Enzym / genetika | Patofyziologie | Klinické projevy / poznámky |
|---|---:|---|---|
| Lesch-Nyhanův syndrom | Deficit HPRT (X-vázaný recesivní) | Selhání salvage → hromadění hypoxantinu a guaninu → zvýšená degradace na kyselinu močovou | Hyperurikémie, krystaly v plenkách novorozence, mentální retardace, sebedestruktivní chování; léčba: allopurinol, nízkopurinová dieta |
| Deficit adenosin deaminázy (ADA) | ADA deficit | Hromadění adenosinu a deoxyadenosinu