Kyselina močová

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.

Chemické vlastnosti 
Kyselina močová bola prvýkrát izolovaná z obličkových kameňov v roku 1776 švédskym chemikom Carlom Wilhelmom Sheeleom. Ako prvý ju syntetizoval ukrajinský chemik Ivan Horbaczewski v roku 1882 z glycínu a močoviny.

Kyselina močová vykazuje laktám-laktím tautomériu (bežne popisovanú ako keto-enol tautomériu). Aj keď vo forme laktimu by mala byť čiastočne aromatická, kryštalizuje vo forme laktamu. Výpočtová chémia takisto potvrdzuje, že tento tautomér by mal byť najstabilnejší. 

Kyselina močová je diprotická kyselina s pKa1 = 5.4 a pKa2 = 10.3, takže pri fyziologickom pH sa nachádza prevažne vo forme jednomocného urátového aniónu (hydrogénurátu).

Teplota topenia kyseliny močovej je 400 °C, pri ktorej sa však rozkladá.

Rozpustnosť vo vode
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.
{| class="wikitable sortable"
|+ Rozpustnosť solí kyseliny močovej 
(gramy vody na gram zlúčeniny)
! data-sort-type="text" | Zlúčenina
! data-sort-type="number" | Studená voda
! data-sort-type="number" | 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.

Biochémia
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. V bunkách môže byť XOD prítomná ako xantíndehydrogenáza a xantínoxidoreduktáza. XOD bola purifikovaná i z hovädzieho mlieka a slezinových extraktov. Kyselina močová sa vylučuje pri hypoxických podmienkach (nízka saturácia kyslíkom).

Genetická a fyziologická diverzita

Primáty 
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. 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. 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.

Ľudia 
Bežná koncentrácia kyseliny močovej v krvi je 25 až 80 mg/l pre mužov a 15 až 60 mg/l pre ženy (pozri však i hodnoty uvedené nižšie). Jednotlivci môžu mať sérové hodnoty až 96 mg/l a nemať dnu. Asi 70 % množstva kyseliny močovej sa denne vylučuje obličkami a asi u 5-25 % ľudí vedie nedostatočné vylučovanie obličkami k hyperurikémii. 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).

Psy 
Dalmatíni majú genetickú poruchu príjmu kyseliny močovej obličkami a pečeňou, čím sa znižuje konverzia na alantoín, takže toto plemeno vylučuje kyselinu močovú namiesto alantoínu.

Vtáky a plazy 
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.

Bezstavovce 
Červ Platynereis dumerilii, morský mnohoštetinavec, využíva kyselinu močovú ako sexuálny feromón. Samičky ju vylučujú do vody počas párenia, aby vzbudili samčekov uvoľniť spermie.

Genetika 
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. 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. SLC2A9 pomáha transportu kyseliny močovej i fruktózy.

Klinický význam a výskum 
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). 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.

Vysoká koncentrácia kyseliny močovej 
Hyperurikémia, ktorá spôsobuje dnu, má niekoľko potenciálnych zdrojov:
 Strava. Vysoký príjem purínov, kukuričný sirup s vysokým obsahom fruktózy a sacharóza môžu zvýšiť hladinu kyseliny močovej
 Znížené vylučovanie obličkami môže mať za následok vyššiu koncentráciu v krvi
 Postenie alebo rýchla strata váhy môžu dočasne viesť k zvýšenej koncentrácii
 Niektoré lieky, ako napríklad tiazidové diuretiká, môžu zvýšiť koncentráciu ovplyvnením obličkovej clearance
 Syndrom nádorového rozpadu, metabolická komplikácia pri niektorých druhoch rakoviny alebo chemoterapii, môže takisto viesť k zvýšenej koncentrácii kvôli uvoľneniu nukleobáz a draslíka do plazmy

Dna 

Prieskum v Spojených štátov v roku 2011 ukázal, že asi 3,9 % populácie malo dnu, zatiaľ čo 21,4 % malo hyperurikémiu bez symptómov.

Zvýšená hladina kyseliny močovej v krvi môže spôsobiť dnu, chorobu charakterizovanú bolesťami, ktoré sú spôsobené ihličkovitými kryštálmi zrazenín kyseliny močovej v kĺboch, kapilárach, pokožke a inom tkanive. 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. 

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. 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). Primeraný príjem zeleniny bohatej na puríny však nie je spojený so zvýšeným rizikom rozvinutia dny.

Jedným zo spôsobov liečenia dny v 19. storočí bolo podanie lítnych solí, pretože lítne soli sú rozpustnejšie. Aktuálne sa zápaly častejšie liečia nesteroidnými protizápalovými liekmi (NSAID), kolchicínom alebo kortikosteroidmi a hladina kyseliny močovej sa udržiava alopurinolom. Alopurinol, ktorý mierne inhibuje xantínoxidázu, je analógom hypoxantínu, ktorý je hydroxylovaný xantínoxidoreduktázou na pozícii 2 za vzniku oxipurinolu.

Syndróm nádorového rozpadu 
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. Toto môže viesť k akútnemu poškodeniu obličiek, ak sa kryštály kyseliny močovej uložia v obličkách. 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.

Lesch–Nyhanov syndróm 
Lesch–Nyhanov syndróm je vzácna dedičná choroba, ktorá je takisto spojená s vysokými hladinami kyseliny močovej v krvi. Navyše k bežným symptómom dny sú pri tomto syndróme pozorované spazmy (kŕče), mimovoľný pohyb a kognitívna retardácia.

Ochorenie srdca 
Hyperurikémia môže zvýšiť rizikové faktory pre ochorenie srdca.

Cukrovka 2. typu
Hyperurikémia môže vzniknúť skôr ako následok inzulínovej rezistencie pri cukrovke než ako jej prekurzor. Jedna štúdia ukázala, že zvýšená kyselina močová v krvi bola spojená s vyšším rizikom cukrovky 2. typu, nezávisle na obezite, dyslipidémii a hypertenzii. Hyperurikémia je takisto asociovaná s komponentami metabolického syndrómu, a to i u detí.

Tvorba obličkových kameňov 
Z mikrokryštálov urátu sodného môžu vznikať obličkové kamene.

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. Takisto môžu viesť k tvorbe kameňov zo šťaveľanu vápenatého.

Nízka koncentrácia kyseliny močovej 
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. Sevelamer, liečivo určené pre prevenciu hyperfosfatémie u ľudí s chronickým zlyhaním obličiek, môže výrazne znížiť sérovú kyselinu močovú.

Skleróza multiplex 
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.

Normalizácia nízkej hladiny kyseliny močovej 
Úprava nízkej hladiny zinku môže pomôcť zvýšiť hladinu kyseliny močovej v krvnom sére.

Referencie

Pozri aj 
 Teakrín - kyselina 1,3,7,9-tetrametylmočová, purínový alkaloid prítomný v niektorých čajoch
 Uracil - purínová nukleobáza pomenovaná Robertom Behrendom, ktorý sa snažil syntetizovať deriváty kyseliny močovej

Zdroj 

Heterocyklické zlúčeniny
Puríny