Wat zijn Xanthines?
Xanthines zijn een groep verbindingen die derivaten zijn van xanthine, een purinebase. Deze verbindingen zijn alkaloïden en bevatten veel voorkomende milde stimulerende middelen zoals cafeïne en theobromine, die in chocolade worden gevonden. Sommige worden medicinaal gebruikt om astma en andere aandoeningen van de luchtwegen te behandelen. Xanthine is betrokken bij de menselijke fysiologie en is een tussenproduct bij de productie van urinezuur. Er is een genetische aandoening bekend als xanthinurie die interfereert met xanthinemetabolisme.
De chemische basisstructuur van deze verbindingen is een purinebase. Dit is een type molecuul dat twee versmolten aromatische ringen heeft die stikstof-, koolstof- en waterstofmoleculen bevatten. Ze komen veel voor, omdat twee van deze basen componenten van DNA en RNA zijn. Dit zijn guanine en adenine. Xanthine lijkt ook buitenaards te worden gevonden, gezien een analyse van zijn opname in de Murchison-meteoriet in Australië.
Xanthines werken als milde stimulerende middelen en helpen de ademhaling te verbeteren. Dit maakt ze nuttig om astma, emfyseem en chronische bronchitis te behandelen. De derivaten van xanthine die het meest in de geneeskunde worden gebruikt, hebben een methyl- of CH3-groep. Er zijn meerdere werkingswijzen en verschillende medicijnen oefenen verschillende selectiviteiten uit.
Deze verbindingen stimuleren ook de hartslag en beïnvloeden het centrale zenuwstelsel en kunnen toxische bijwerkingen hebben. Hierdoor zijn ze niet de eerste klasse medicijnen die meestal worden gekozen voor de behandeling van astma. Synthetische xanthines met minder bijwerkingen zijn ontwikkeld. Om de kans op bijwerkingen te beperken, moet men de inname van cafeïne en chocolade verminderen bij het nemen van medicinale xanthines.
Xanthine is een belangrijk tussenproduct bij de afbraak van purine en wordt vervolgens aangetroffen in de meeste vloeistoffen en weefsels van het menselijk lichaam. Urinezuur is het eindproduct van de afbraak van purines en wordt normaal gesproken in urine uitgestoten. Onder sommige omstandigheden kan deze verbinding zich ophopen in de gewrichten om een pijnlijke aandoening te veroorzaken die jicht wordt genoemd.
Het metabolisme van xanthine vindt plaats door een leverenzym bekend als xanthine oxidase (XO), ook bekend als xanthine dehydrogenase . Dit enzym voert twee verschillende reacties uit. Het transformeert hypoxanthine, een intermediair afbraakproduct van adenine, naar xanthine in een omkeerbare reactie. Het kan ook xanthine omkeerbaar omzetten in urinezuur. Een remmer van XO, bekend als allopurinol, wordt soms gebruikt om jicht te behandelen door de opbouw van urinezuur te voorkomen.
Sommige mensen hebben de genetische aandoening xanthinurie en missen het vermogen om XO te produceren. Ze bouwen hoge concentraties xanthine op in het bloed, wat kan leiden tot de ophoping van urinezuur in de spieren en nieren. De nieren kunnen xanthinestenen ontwikkelen en volledig nierfalen is een mogelijkheid. Er is geen behandeling voor deze zeldzame aandoening. Patiënten wordt geadviseerd om voedingsmiddelen met veel purines te vermijden en veel vloeistoffen te drinken.