Inozyna

Inozyna jest nukleozydem RNA z grupy zasad purynowych i jest syntetyzowany z nukleozydu adeniny poprzez hipoksantynę w stadium pośrednim.

Rzadko występująca inozyna z towarzyszącą jej D-rybozą jako cząsteczka cukru ma specjalne funkcje. Inozyna jest jedyną nukleozasadą w formie fosforylowanej jako nukleotyd, który może być sparowany nie tylko z jednym, ale opcjonalnie z trzema nukleozasadami: cytozyną, adeniną, guaniną i tyminą jako partnerami komplementarnymi (antykodon).

Co to jest inozyna?

Inozyna jest nukleozydem, który występuje wyłącznie w RNA i jest syntetyzowany w metabolizmie zasad nukleinowych z adenozyny poprzez hipoksantynę jako etap pośredni. Zmodyfikowany bicykliczny pięcio- i sześcioczłonowy pierścień puryny służy jako podstawowa struktura.

Dołączona cząsteczka cukru rybozy składa się z pentozy beta-D-rybofuranozy. Wzór chemiczny C10H12N4O5 pokazuje, że inozyna składa się wyłącznie z węgla, wodoru, azotu i tlenu, czyli substancji, które są wszechobecne. Do syntezy inozyny nie są potrzebne rzadkie pierwiastki śladowe ani minerały. Zwykle zasady nukleinowe tworzą połączenie z określoną inną zasadą nukleinową poprzez wiązania wodorowe jako komplementarni partnerzy.

Rzadko występująca inozyna jest jedynym nukleozydem RNA, który może opcjonalnie parować się z zasadami nukleinowymi cytozyną, adeniną, guaniną i tyminą jako komplementarnymi partnerami. Możliwe połączenia są związane ze zwiększonym wydatkiem energetycznym organizmu, zwłaszcza jeśli jako zasady uzupełniające dostępne są tylko guanina lub tymina. Inozyna, podobnie jak inne zasady nukleinowe, może zostać poddana recyklingowi lub całkowicie rozłożona na kwas moczowy w wątrobie poprzez metabolizm puryn.

Funkcja, efekt i zadania

Inozyna jest wytwarzana w ramach tak zwanej edycji RNA, w której oryginalna sekwencja nukleozydowa lub nukleotydowa DNA nie pasuje już do skopiowanej formy informacyjnego RNA (mRNA).

Podstawowy proces biochemiczny polega na tym, że adenozyna jako substancja wyjściowa jest przekształcana w inozynę przez enzym deaminazę adenozyny (ADA) poprzez deaminację i eliminację wody. Ten sam proces zachodzi również, gdy dezoksyadenozyna jest przekształcana w deoksyinozynę. Enzym można wykryć w prawie wszystkich tkankach. Występuje w większych stężeniach w tkance limfatycznej, zwłaszcza w grasicy. To już sugeruje, że inozyna i deoksyinozyna odgrywają rolę w układzie odpornościowym.

Jest to szczególnie widoczne w obecności genetycznie uwarunkowanego niedoboru enzymu ADA. Niedobór enzymu prowadzi do zahamowania limfocytów B i T, tak że może rozwinąć się limfopenia, patologicznie zauważalne niskie stężenie limfocytów we krwi. Ponadto mówi się, że inozyna ma działanie przeciwwirusowe. Innym efektem działania inozyny, o którym obecnie dyskutują eksperci, jest wpływ nukleozydu na regenerację tkanki nerwowej po urazach lub udarach. Inozyna jest stosowana jako lek lub suplement diety w celu uzyskania korzyści z działania przeciwwirusowego i zwiększenia wydolności podczas energicznej aktywności mięśniowej.

Efekt zwiększający wydajność wynika ze zwiększonej produkcji trifosforanu adenozyny (ATP), którego komórki mięśniowe wykorzystują do pozyskiwania energii. Inozynę stosuje się również w podostrym stwardniającym zapaleniu mózgu (SSPE), aby w jak największym stopniu zatrzymać przebieg choroby. Choroba, będąca formą zapalenia OUN, jest wywoływana przez tak zwaną powolną infekcję wirusową o wyjątkowo długim okresie inkubacji, ale w ostrej fazie wykazuje poważny przebieg. Wpływ inozyny na spowolnienie choroby Parkinsona jest obecnie przedmiotem kontrowersji.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Inozyna może być syntetyzowana przez sam organizm poprzez metabolizm puryn lub otrzymywana poprzez katalizę białek zawierających adenozynę. Adenozyna uzyskana w wyniku katalizy jest deaminowana przez enzym ADA i przekształcana w inozynę poprzez rozszczepienie cząsteczki wody.

Pomimo zdolności organizmu do wykorzystania w razie potrzeby inozyny z własnej produkcji, nukleozyd występuje w znacznym stężeniu w wielu produktach spożywczych, zwłaszcza w mięsie, ekstraktach mięsnych, drożdżach domowych, a nawet w burakach cukrowych. Nadmiar inozyny jest metabolizowany w procesie rozkładu puryn w wątrobie i rozkładany na kwas moczowy, który jest wydalany głównie przez nerki, ale także w niewielkim stopniu z potem, śliną i jelitami. Inozyna jest często stosowana jako suplement diety w celu zwiększenia siły mięśni i zdolności koncentracji.

Ponieważ inozyna rzadko występuje w organizmie w postaci wolnej, a jej stężenie musi szybko dostosowywać się do zmieniających się wymagań, nie ma wartości odniesienia jako miary optymalnej podaży. Nadmiar insozyny jest całkowicie rozkładany w trakcie metabolizmu puryn. Co najwyżej może wystąpić zwiększone stężenie kwasu moczowego, co może prowadzić do tworzenia się kamieni moczowych.

Choroby i zaburzenia

Jednym z największych zagrożeń związanych z niedoborem inozyny jest defekt genetyczny, który powoduje niedobór enzymu ADA, enzymu deaminującego adenozynę i przekształcającego ją w inozynę poprzez rozszczepienie cząsteczki wody.

Wynikający z tego brak inozyny wpływa hamująco na tworzenie limfocytów, przez co skuteczność działania układu odpornościowego jest ograniczona. Przeciwieństwo niedoboru, nadmierna podaż, jest w dużej mierze kompensowana przez organizm bez żadnych zauważalnych skutków fizjologicznych. Zwiększa tylko poziom kwasu moczowego ze względu na wysoki metabolizm inozyny w procesie rozkładu puryn. Istniejące choroby, takie jak dna moczanowa, mogą zostać zaostrzone przez zwiększony poziom kwasu moczowego.

Może to również sprzyjać tworzeniu się zlepieńców kamieni moczowych. Obserwowano również alergiczne reakcje skórne, takie jak pokrzywka i rumień, spowodowane zwiększonym stężeniem kwasu moczowego. Dlatego też inozyny nie należy przyjmować jako produktu leczniczego ani w postaci suplementu diety w przypadku istniejących chorób, takich jak dna moczanowa, kamica nerkowa, choroby autoimmunologiczne oraz w przypadku stwierdzonej ciąży i karmienia piersią (przeciwwskazania).