chemická zlúčenina From Wikipedia, the free encyclopedia
Kyselina močová alebo 2,6,8-trioxypurín je produkt metabolického rozkladu purínových nukleotidov. Kyselina močová je normálnou zložkou moču, ale jej vysoká koncentrácia v krvi môže viesť k dne a iným problémom, ako je cukrovka alebo tvorba obličkových kameňov. Soli kyseliny močovej sa nazývajú uráty.
Kyselina močová | |
Všeobecné vlastnosti | |
Sumárny vzorec | C5H4N4O3 |
Synonymá | 2,6,8-trioxypurín, urát |
Fyzikálne vlastnosti | |
Molárna hmotnosť | 168,112 g/mol |
Teplota topenia | 400 °C (rozkladá sa) |
Ďalšie informácie | |
Číslo CAS | 69-93-2 |
Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok. | |
Kyselina močová bola prvýkrát izolovaná z obličkových kameňov v roku 1776 švédskym chemikom Carlom Wilhelmom Sheeleom.[1] Ako prvý ju syntetizoval ukrajinský chemik Ivan Horbaczewski v roku 1882 z glycínu a močoviny.[2]
Kyselina močová vykazuje laktám-laktím tautomériu (bežne popisovanú ako keto-enol tautomériu[3]). Aj keď vo forme laktimu by mala byť čiastočne aromatická, kryštalizuje vo forme laktamu.[4] Výpočtová chémia takisto potvrdzuje, že tento tautomér by mal byť najstabilnejší.[5]
Kyselina močová je diprotická kyselina s pKa1 = 5.4 a pKa2 = 10.3,[6] takže pri fyziologickom pH sa nachádza prevažne vo forme jednomocného urátového aniónu (hydrogénurátu).
pKa1 | ||||
Laktam | Laktim | Urátový anión |
Teplota topenia kyseliny močovej je 400 °C, pri ktorej sa však rozkladá.
Kyselina močová je bezfarebná kryštalická látka. Je veľmi málo rozpustná vo vode a iných rozpúšťadlách. Všeobecne platí to isté i pre jej soli s alkalickými kovmi a kovmi alkalických zemín. Všetky tieto jej soli vykazujú vyššiu rozpustnosť v teplej vode oproti studenej, čo umožňuje jednoduchú rekryštalizáciu. Nízka rozpustnosť kyseliny močovej je pôvodom dny. V etanole je jej rozpustnosť zanedbateľná, v zmesiach etanol/voda je niekde v rozmedzí rozpustnosti medzi čistou vodou a čistým etanolom.
Zlúčenina | Studená voda | Vriaca voda |
---|---|---|
Kyselina močová | 15,000 | 2,000 |
Hydrogénurát amónny | — | 1,600 |
Hydrogénurát lítny | 370 | 39 |
Hydrogénurát sodný | 1,175 | 124 |
Hydrogénurát draselný | 790 | 75 |
Dihydrogéndiurát horečnatý | 3,750 | 160 |
Dihydrogéndiurát vápenatý | 603 | 276 |
Urát disodný | 77 | — |
Urát didraselný | 44 | 35 |
Urát vápenatý | 1,500 | 1,440 |
Urát stroncnatý | 4,300 | 1,790 |
Urát bárnatý | 7,900 | 2,700 |
Hodnoty v tabuľke ukazujú množstvo vody nutné na rozpustenie jednotkovej hmotnosti uvedenej zlúčeniny. Nižšia hodnota naznačuje vyššiu rozpustnosť.[7][8][9]
Xantínoxidáza (XOD) je enzým, ktorý katalyzuje tvorbu kyseliny močovej z xantínu a hypoxantínu, ktoré sa tvoria z iných purínov. XOD je veľký eným, ktorého aktívne miesto obsahuje molybdén viazaný na síru a kyslík.[10] V bunkách môže byť XOD prítomná ako xantíndehydrogenáza a xantínoxidoreduktáza. XOD bola purifikovaná i z hovädzieho mlieka a slezinových extraktov.[11] Kyselina močová sa vylučuje pri hypoxických podmienkach (nízka saturácia kyslíkom).[12]
U ľudí a vyšších primátov je kyselina močová (respektíve hydrogénurátový anión) konečným oxidačným produktom purínového metabolizmu a je vylučovaná v moči. U ostatných cicavcov ju ďalej oxiduje enzým urikáza na alantoín.[13] Strata urikázovej aktivity u vyšších primátov je podobná strate schopnosti syntetizovať kyselinu askorbovú, čo naznačuje, že uráty by u týchto druhov mohli do istej miery nahradiť askorbáty.[14] Kyseliny močová i askorbová sú silné redukovadlá (donori elektrónov) a silné antioxidanty. U ľudí pochádza viac než polovica antioxidačnej kapacity krvnej plazmy z hydrogénurátových aniónov.[15]
Bežná koncentrácia kyseliny močovej v krvi je 25 až 80 mg/l pre mužov a 15 až 60 mg/l pre ženy[16] (pozri však i hodnoty uvedené nižšie). Jednotlivci môžu mať sérové hodnoty až 96 mg/l a nemať dnu.[17] Asi 70 % množstva kyseliny močovej sa denne vylučuje obličkami a asi u 5-25 % ľudí vedie nedostatočné vylučovanie obličkami k hyperurikémii.[18] Bežne sa vylúči asi 250 až 750 mg za deň (čo odpovedá koncentrácii 250 až 750 mg/l, ak sa vytvorí jeden liter moču denne - viac, než je rozpustnosť kyseliny močovej, pretože je vo forme rozpustných urátov).
Dalmatíni majú genetickú poruchu príjmu kyseliny močovej obličkami a pečeňou, čím sa znižuje konverzia na alantoín, takže toto plemeno vylučuje kyselinu močovú namiesto alantoínu.[19]
U vtákov, plazov a niektorých púštnych cicavcov je kyselina močová takisto konečným produktom purínového metabolizmu, ale vylučuje sa výkalmi v pevnom stave. Na to je nutná náročná metabolická dráha, ktorá je energeticky náročná v porovnaní s vylučovaním iných dusíkatých odpadov, ako sú močovina (z močovinového cyklu) alebo amoniak, ale jej veľkou výhodou je zníženie straty vody, čím sa zabraňuje dehydratácii.[20]
Červ Platynereis dumerilii, morský mnohoštetinavec, využíva kyselinu močovú ako sexuálny feromón. Samičky ju vylučujú do vody počas párenia, aby vzbudili samčekov uvoľniť spermie.[21]
Aj keď niektoré jedlá, ako mäso a morské plody, môžu zvýšiť hladinu urátov v krvi, genetická rôznorodosť je omnoho väčším prispievateľom k vysokej koncentrácii urátu v krvi.[22][23] Časť ľudí má mutácie v proteínoch zodpovedných za vylučovanie kyseliny močovej obličkami. Už boli identifikované odchýlky v mnohých génov: : SLC2A9; ABCG2; SLC17A1; SLC22A11; SLC22A12; SLC16A9; GCKR; LRRC16A; a PDZK1.[24][25][26] SLC2A9 pomáha transportu kyseliny močovej i fruktózy.[18][27]
Referenčné rozmedzie pre kyselinu močovú v krvi je zvyčajne 3,4–7,2 mg na 100 ml (200–430 μmol/l) u mužov a 2,4–6,1 mg na 100 ml u žien (140–360 μmol/l).[28] Nižšia a vyššia hladina kyseliny močovej v krvi sa nazývajú hypourikémia a hyperurikémia. Obdobne, pre nižšiu a vyššiu hladinu kyseliny močovej v moči oproti referenčným hodnotám sa používajú názvy hypourikosúria a hyperurikosúria. Koncentrácia kyseliny močovej v slinách môže byť spojená s koncentráciou v krvi.[29]
Hyperurikémia, ktorá spôsobuje dnu, má niekoľko potenciálnych zdrojov:
Prieskum v Spojených štátov v roku 2011 ukázal, že asi 3,9 % populácie malo dnu, zatiaľ čo 21,4 % malo hyperurikémiu bez symptómov.[36]
Zvýšená hladina kyseliny močovej v krvi môže spôsobiť dnu,[37] chorobu charakterizovanú bolesťami, ktoré sú spôsobené ihličkovitými kryštálmi zrazenín kyseliny močovej v kĺboch, kapilárach, pokožke a inom tkanive.[38] Dna môže vzniknúť už pri hodnotách kyseliny močovej v krvi od 6 mg na 100 ml (357 μmol/l), ale jednotlivci môžu mať hodnoty až 9,6 mg na 100 ml (565 μmol/l) a nemať dnu.[17]
U ľudí sú puríny metabolizované na kyselinu močovú, ktorá sa následne vylučuje do moču. Príjem niektorých jedál bohatých na puríny, ako sú mäso alebo morské plody, zvyšuje riziko rozvinutia dny.[39] Dna sa môže objaviť pri bežnej konzumácii mäsa, ako je pečeň a obličky, sladkého pečiva či niektorých morských plodov (napríklad ančovičiek, sleďov, sardiniek, mušlí, hrebenatiek, pstruhov, tresiek, makrel alebo tuniakov).[40] Primeraný príjem zeleniny bohatej na puríny však nie je spojený so zvýšeným rizikom rozvinutia dny.[39]
Jedným zo spôsobov liečenia dny v 19. storočí bolo podanie lítnych solí,[41] pretože lítne soli sú rozpustnejšie. Aktuálne sa zápaly častejšie liečia nesteroidnými protizápalovými liekmi (NSAID), kolchicínom alebo kortikosteroidmi a hladina kyseliny močovej sa udržiava alopurinolom.[42] Alopurinol, ktorý mierne inhibuje xantínoxidázu, je analógom hypoxantínu, ktorý je hydroxylovaný xantínoxidoreduktázou na pozícii 2 za vzniku oxipurinolu.[43]
Syndróm nádorového rozpadu je stav, ktorý môže nastať pri rakovinách krvi, pri ktorom sa zvyšuje koncentrácia kyseliny močovej v krvi, keď nádorové bunky uvoľnia svoj obsah do krvi, či už spontánne alebo po chemoterapii.[35] Toto môže viesť k akútnemu poškodeniu obličiek, ak sa kryštály kyseliny močovej uložia v obličkách.[35] Liečba zahŕňa hyperhydratáciu, aby sa kyselina močová rozpustila a vylúčila cez moč; rasburikázu, ktorá znižuje množstvo málo rozpustných urátov v krvi; alebo alopurinol, ktorým sa inhibuje purínový katabolizmus, čím sa zamedzí zvyšovaniu množstva kyseliny močovej.[35]
Lesch–Nyhanov syndróm je vzácna dedičná choroba, ktorá je takisto spojená s vysokými hladinami kyseliny močovej v krvi.[44] Navyše k bežným symptómom dny sú pri tomto syndróme pozorované spazmy (kŕče), mimovoľný pohyb a kognitívna retardácia.[45]
Hyperurikémia môže zvýšiť rizikové faktory pre ochorenie srdca.[46]
Hyperurikémia môže vzniknúť skôr ako následok inzulínovej rezistencie pri cukrovke než ako jej prekurzor.[47] Jedna štúdia ukázala, že zvýšená kyselina močová v krvi bola spojená s vyšším rizikom cukrovky 2. typu, nezávisle na obezite, dyslipidémii a hypertenzii.[48] Hyperurikémia je takisto asociovaná s komponentami metabolického syndrómu, a to i u detí.[49][50]
Z mikrokryštálov urátu sodného môžu vznikať obličkové kamene.[51][52]
Saturácia krvi kyselinou močouv môžu viesť k tvorbe jedného druhu obličkových kameňov, ak uráty kryštalizujú v obličkách. Tieto kamene sú rádiolucentné, takže ich nie je vidieť na bežnom röntgenovom snímku brucha.[53] Takisto môžu viesť k tvorbe kameňov zo šťaveľanu vápenatého.[54]
Nízka koncentrácia kyseliny močovej (hypourikémia) môže mať niekoľko príčin. Nízky príjem zinku môže viesť k zníženiu hladiny urátov. Tento efekt môže byť ešte výraznejší u žien, ktoré berú antikoncepciu.[55] Sevelamer, liečivo určené pre prevenciu hyperfosfatémie u ľudí s chronickým zlyhaním obličiek, môže výrazne znížiť sérovú kyselinu močovú.[56]
Meta-analýza 10 štúdií ukázala, že hladina kyseliny močovej v krvi je u pacientov so sklerózou multiplex výrazne nižšia v porovnaní so zdravými pacientmi, čo by mohlo mať využitie ako diagnostický biomarker pre sklerózu multiplex.[57]
Úprava nízkej hladiny zinku môže pomôcť zvýšiť hladinu kyseliny močovej v krvnom sére.[58]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.