Acta Medica Medianae
Vol. 43
Number 2, April, 2004
UDK 61
YU ISSN 0365-4478

Kontakt:
Gordana Bjelaković,
Biohemijski institut Medicinskog fakulteta
Bulevar Dr Zorana Đinđića 81,
18000 Niš, Srbija i Crna Gora
 

PTERIDINI - METABOLIČKE FUNKCIJE I KLINIČKI POREMEĆAJI

Gordana Bjelaković*, Saša Živić**, Tatjana Jevtović*, Ivana Stojanović*, Bojko Bjelaković**, Jelenka Nikolić*, Dušica Pavlović* i Gordana Kocić*

Institut za biohemiju  Medicinskog fakulteta u Nišu*
Dečja interna klinika Kliničkog centra u Nišu**

    Pteridini jesu široko rasprostranjena jedinjenja u prirodi za koja su vezane brojne značajne fiziološke funkcije. BH4 klasifikuje se kao nekonjugovani pteridin da bi se razlikovao od folne kiseline i njenih metabolita, folata koji čine grupu konjugovanih pteridina. Za razliku od folne kiseline, koja je vitamin, BH4 može da se sintetiše u organizmu.
    Tetrahidrobiopterin (BH4) kofaktor je bitan za razne biološke procese i prisutan je verovatno u svim ćelijama i tkivima viših organizama. Prisustvo perzistentne hiperfenilalaninemije sa atipičnim neurološkim simptomima kod dece koja ne reaguje na režim ishrane siromašne u fenilalaninu, a koja nestaje aplikacijom BH4 dalo je snažan impuls u izučavanju metaboličkih funkcija ovog nekonjugovanog pteridina.
    BH4 jeste prirodni kofaktor hidroksilaza cikličnih amino kiselina - fenilalanin hidroksilaze (EC 1.14.16.2), tirozin-3-hidroksilaze (EC 1.14.16.3) i triptofan-5-hidroksilaze (EC 1.14.16.4) kao i sva tri izoenzima azot oksid sintaze (NOS). Potreban je za aktivnost gliceriletar--monooksigenaze (1.14.16.5). Regeneracija tetrahidrobiopterina je neophodna za održavanje katalitičke aktivnosti ovih enzima.
    Insuficijencija BH4 remeti funkciju hidroksilaza pomenutih cikličnih amina a time se remeti i sinteza njihovih produkata, naročito 5-hidroksitriptofana, prekursora serotonina, i L-dopa (prekursora kateholamina). Ovi metaboliti funkcionišu kao neurotransmiteri u mozgu, i njihov deficit uzrokuje oboljenja CNS (uključujući usporen psihomotorni razvoj, disfunkciju bazalnih ganglija i nestabilnost telesne temperature. Sve količine tetrahidrobiopterina prisutnog u organizmu potiču od de novo biosinteze ovog jedinjenja.
    Deficit tetrahidrobiopterina remeti funkciju sva tri izoenzima azot oksid sintetaze (NOS): (NOS-I) ili neuronalna, makrofagalna ili inducibilna (NOS-II) i endotelijalna (NOS-III) zbog čega dolazi do smanjene produkcije NO i povećane produkcije superoksida. Inhibicija GTP ciklohidrolaze 1 (GCH 1), ključnog enzima u biosintezi tetrahidrobiopterina, koji koristi kao supstrat isključivo GTP bez magnezijuma (Mg-free GTP) smanjuje vazodilataciju i uslovljava povećanje krvnog pritiska.
    Tetrahidrobiopterin je neophodan u prevenciji oštećenja krvnih sudova i normalnog funkcionisanja endotelnih ćelija kod dijabeta. BH4 reguliše normalnu proliferaciju endotelnih ćelija (EC) koje produkuju NO dejstvom NOS-III. Rezultat smanjene produkcije azot monoksida (NO) od strane endotelijalnih ćelija kod dijabeta jeste poremećena angiogeneza koja direktno zavisi od nivoa BH4 kao kofaktora endotelijalne azot oksida sintaze.
Veoma interesantna činjenica jeste da se ovaj kofaktor sintetiše iz GTP nukleozid trifosfata koji je tako|e neophodan za sintezu proteina, kao i za funkcionisanje adenil ciklaznog sistema, kojim se produkuje ciklični AMP, sekundarni glasnik potreban za ispoljavanje adrenalina, glukagona i drugih hormona.
    Stimulacija biosinteze tetrahidrobiopterina citokinima nesumnjivo ukazuje na biološke funkcije ovog pteridina u imunom odgovoru organizma.
Tkivna distribucija BH4 ukazuje na podatak da je bubrežno tkivo najbogatije ovim metabolitom u odnosu na moždano i jetrino tkivo; to ukazuje na potrebu za izučavanjem fizioloških funkcija BH4 u bubregu.
    Važnost BH4 u produkciji tirozina , neophodnog u sintezi hormona tireoideje (T3 i T4), u produkciji neurotransmitera - DOPA, dopamina, noradrenalina, serotonina, melatonina, u funkcionisanju endotelijalnih ćelija produkcijom azot monoksida (NO), obezbe|enju normalne angiogeneze, održavanju normalnog krvnog pritiska ukazuje na dalje pravce izučavanja bioloških funkcija ovog veoma značajnog kofaktora intermedijernog metabolizma. Acta Medica Medianae 2004; 43(2): 59-64.

    Ključne reči: pteridini, tetrahidro bioterin, BH4, metabolizam, klinički poremećaji