Als Purin bezeichnet man den molekularen Grundbaustein von zwei Basen (Adenin und Guanin) in der DNA und RNA.
Aus dem Purin können die genannten Basen durch Substitution von Wasserstoffatomen abgeleitet werden. Daher werden diese beiden Basen auch als Purine oder Purinbasen bezeichnet.
Krankheitsbilder
Ein gestörter Stoffwechsel der Purine oder die Überbelastung des Organismus mit dem Stoffwechselendprodukt Harnsäure (Hyperurikämie) ist Ausgangspunkt für die Entstehung von Krankheiten wie unter anderem:
Durch das Fehlen des Wiederverwertungsenzyms Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase (HGPRT) kommt es zu Störungen im Purinstoffwechsel. Im Normalfall werden die Purinbasen zu 90% über den sog. Salvage Pathway recyclet und wieder zu fertigen Purinnukleotiden verarbeitet. Dabei helfen zwei Enzyme, die anfallende Purinbasen aus der Nahrung oder aus dem Abbau der Nukleotide, zusammen mit Phosphoribosylpyrophosphat (PRPP) zu Purinnukleotiden resynthetisieren. Die Adenin-Phosphoribosyltransferase (APRT) setzt Adenin zusammen mit PRPP wieder zu Adenosinmonophosphat (AMP) um. Die Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase (HGPRT) setzt Guanin bzw. Hypoxanthin, wieder zu Guanosinmonophosphat (GMP) bzw. Inosinmonophosphat (IMP) um.
Beim Lesch-Nyhan-Syndrom ist diese Möglichkeit, Purinbasen zu verstoffwechseln, gestört. Aufgrund des Gendefekts fehlt die HGPRT. Die Purinbasen Hypoxanthin und Guanin können nicht wieder in die entsprechenden Nucleosidmonosphosphate (IMP, GMP) umgewandelt werden. Die Folge ist eine Anreicherung der Purinbasen im Blut, die dann über die Xanthin-Oxidoreduktase zu schlecht wasserlöslicher Harnsäure oxidiert werden. Sobald nun die Harnsäureproduktion die Ausscheidungsfähigkeit der Nieren überschreitet, steigt der Harnsäurespiegel im Blut und im Gewebe - es kommt zur Hyperurikämie. Die Ablagerung von Harnsäurekristallen an verschiedenen Körperstellen kann sich im Krankheitsbild der Gicht manifestieren.
Purine metabolism. The metabolic scheme shows the first and rate-limiting step of de novo purine synthesis mediated by the enzyme 5'-phosphoribosyl-1-pyrophosphate (PRPP) amidotransferase, and the salvage pathway mediated by hypoxanthine phosphorybosyltransferase (HPRT) and adenine phosphorybosyltransferase (APRT). The de novo synthesis occurs through a multi-step process and requires the contribution of four aminoacids, one PRPP, two folates and three ATP to synthesize an inosine monophosphate (IMP) molecule. HPRT catalyzes the salvage synthesis of inosine monophosphate (IMP) and guanosine monophosphate (GMP) from the purine bases hypoxanthine and guanine respectively, utilizing PRPP as a co-substrate. The HPRT defect results in the accumulation of its substrates, hypoxanthine and guanine, which are converted into uric acid by means of xanthine oxidase. Elevated APRT activity may also contribute to purine overproduction.
Quelle: Torres RJ, Puig JG. Hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HPRT) deficiency: Lesch-Nyhan Syndrome. Orphanet J Rare Dis. 2, 1. 2007. PMID 18067674. DOI:10.1186/1750-1172-2-48
