Ácido úrico - Uric acid

Ácido úrico
Harnsäure Ketoform.svg
Ácido úrico3D.png
Ácido úrico fluorescente. JPG
Cristais de urato em luz polarizada
Nomes
Nome IUPAC preferido
7,9-Dihidro-1 H -purina-2,6,8 (3 H ) -triona
Outros nomes
2,6,8-Trioxipurina; 2,6,8-Triidroxpurina; 2,6,8-Trioxopurina; 1 H -Purina-2,6,8-triol
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
3DMet
156158
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
DrugBank
ECHA InfoCard 100.000.655 Edite isso no Wikidata
Número EC
KEGG
Malha Úrico + ácido
UNII
  • InChI = 1S / C5H4N4O3 / c10-3-1-2 (7-4 (11) 6-1) 8-5 (12) 9-3 / h5,12H, (H, 9,10) (H, 7, 8,11) ☒N
    Chave: DZGSAURIFGGOJK-UHFFFAOYSA-N ☒N
  • forma de lactama : O = C1Nc2nc (= O) nc2C (= O) N1
  • forma intermediária: Oc0nc (O) nc1c0NC (= O) N1
  • forma de lactim : Oc0nc (O) nc1c0N = C (O) N1
  • monoanião de urato: Oc0nc (O) nc1c0N = C ([O -]) N1
Propriedades
C 5 H 4 N 4 O 3
Massa molar 168,112  g · mol −1
Aparência Cristais brancos
Ponto de fusão 300 ° C (572 ° F; 573 K)
6 mg / 100 mL (a 20 ° C)
log P -1,107
Acidez (p K a ) 5,6
Basicidade (p K b ) 8,4
−6,62 × 10 −5  cm 3 mol −1
Termoquímica
166,15 J K −1  mol −1 (a 24,0 ° C)
173,2 J K −1  mol −1
Entalpia de
formação
padrãof H 298 )
-619,69 a -617,93 kJ mol −1
Entalpia
padrão de combustão c H 298 )
−1921,2 a −1919,56 kJ mol −1
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

O ácido úrico é um composto heterocíclico de carbono , nitrogênio , oxigênio e hidrogênio com a fórmula C 5 H 4 N 4 O 3 . Forma íons e sais conhecidos como uratos e uratos ácidos , como o urato ácido de amônio. O ácido úrico é um produto da degradação metabólica dos nucleotídeos das purinas e é um componente normal da urina . Concentrações elevadas de ácido úrico no sangue podem causar gota e estão associadas a outras condições médicas, incluindo diabetes e a formação de cálculos renais de urato de ácido de amônio .

Química

O ácido úrico foi isolado pela primeira vez de pedras nos rins em 1776 pelo químico sueco Carl Wilhelm Scheele . Em 1882, o químico ucraniano Ivan Horbaczewski sintetizou o ácido úrico pela primeira vez ao derreter uréia com glicina .

O ácido úrico exibe tautomerismo lactama-lactima (também frequentemente descrito como tautomerismo ceto-enol ). Embora se espere que a forma lactima possua algum grau de aromaticidade , o ácido úrico cristaliza na forma lactâmica, com a química computacional também indicando que o tautômero é o mais estável. O ácido úrico é um ácido diprótico com p K a1  = 5,4 ep K a2  = 10,3, portanto, em pH fisiológico, ele existe predominantemente como íon urato monoiônico.

Tautômeros de ácido úrico e urato
Harnsäure Ketoform.svg
Equilibrium2.svg
Harnsäure Enolform.svg p K a1
Equilibrium2.svg
Urat.svg
Forma de lactam lactima forma Íon urato

Solubilidade em água

Em geral, a água a solubilidade de ácido úrico e os seus metais alcalinos e alcalino-terrosos sais é muito baixa. Todos esses sais apresentam maior solubilidade em água quente do que fria, permitindo fácil recristalização. Essa baixa solubilidade é significativa para a etiologia da gota. A solubilidade do ácido e seus sais em etanol é muito baixa ou insignificante. Em misturas de etanol / água, as solubilidades estão em algum lugar entre os valores finais para etanol puro e água pura.

Solubilidade de sais de urato (gramas de água por grama de composto)
Composto Água fria Água fervente
Ácido úrico 15.000 2.000
Hidrogenurato de amônio - 1.600
Hidrogenurato de lítio 370 39
Hidrogenurato de sódio 1.175 124
Hidrogenurato de potássio 790 75
Dihidrogênio diurato de magnésio 3.750 160
Dihidrogen diurato de cálcio 603 276
Urato dissódico 77 -
Urato dipotássico 44 35
Urato de cálcio 1.500 1.440
Urato de estrôncio 4.300 1.790
Urato de bário 7.900 2.700

Os números dados indicam que massa de água é necessária para dissolver uma unidade de massa do composto indicado. Quanto mais baixo for o número, mais solúvel é a substância no referido solvente.

Bioquímica

A xantina oxidase é uma enzima que catalisa a formação de ácido úrico a partir da xantina e da hipoxantina , que por sua vez são produzidas a partir de outras purinas . A xantina oxidase é uma grande enzima cujo sítio ativo consiste no metal molibdênio ligado ao enxofre e ao oxigênio. Dentro das células, a xantina oxidase pode existir como xantina desidrogenase e xantina oxirredutase, que também foi purificada a partir de leite bovino e extratos de baço . O ácido úrico é liberado em condições de hipóxia (baixa saturação de oxigênio).

Diversidade genética e fisiológica

Primatas . Em humanos e primatas superiores , o ácido úrico (na verdade, íon hidrogenurato) é o produto final da oxidação (quebra) do metabolismo das purinas e é excretado na urina, enquanto na maioria dos outros mamíferos , a enzima uricase oxida ainda mais o ácido úrico em alantoína . A perda de uricase em primatas superiores é paralela à perda semelhante da capacidade de sintetizar ácido ascórbico , levando à sugestão de que o urato pode substituir parcialmente o ascorbato nessas espécies. O ácido úrico e o ácido ascórbico são fortes agentes redutores ( doadores de elétrons ) e antioxidantes potentes . Em humanos, mais da metade da capacidade antioxidante do plasma sanguíneo vem do íon hidrogenurato.

Humanos . A faixa normal de concentração de ácido úrico (ou íon hidrogenurato) no sangue humano é de 25 a 80 mg / L para homens e 15 a 60 mg / L para mulheres (mas veja abaixo para valores ligeiramente diferentes). Um indivíduo pode ter valores séricos de até 96 mg / L e não ter gota. Em humanos, cerca de 70% da eliminação diária de ácido úrico ocorre através dos rins e, em 5–25% dos humanos, a excreção renal (renal) prejudicada leva à hiperuricemia . A excreção normal de ácido úrico na urina é de 250 a 750 mg por dia (concentração de 250 a 750 mg / L se um litro de urina for produzido por dia - maior do que a solubilidade do ácido úrico porque está na forma de ácido dissolvido uratos).

Cães . O cão dálmata tem um defeito genético na captação de ácido úrico pelo fígado e rins , resultando em diminuição da conversão para alantoína, então esta raça excreta ácido úrico, e não alantoína, na urina.

Aves e répteis . Em pássaros e répteis , e em alguns mamíferos que vivem no deserto (como o rato-canguru ), o ácido úrico também é o produto final do metabolismo das purinas, mas é excretado nas fezes como uma massa seca. Isso envolve uma via metabólica complexa que é energeticamente cara em comparação com o processamento de outros resíduos nitrogenados, como a uréia (do ciclo da uréia ) ou a amônia , mas tem as vantagens de reduzir a perda de água e prevenir a desidratação.

Invertebrados . Platynereis dumerilii , um verme poliqueta marinho , usa ácido úrico como feromônio sexual . A fêmea da espécie libera ácido úrico na água durante o acasalamento , para induzir os machos a liberar esperma.

Genética

Embora alimentos como carnes e frutos do mar possam elevar os níveis de urato sérico, a variação genética contribui muito mais para os níveis elevados de urato sérico. Uma proporção de pessoas apresenta mutações nas proteínas responsáveis ​​pela excreção de ácido úrico pelos rins. Variantes em vários genes foram identificadas até agora: SLC2A9 ; ABCG2 ; SLC17A1 ; SLC22A11 ; SLC22A12 ; SLC16A9 ; GCKR ; LRRC16A ; e PDZK1 . SLC2A9 é conhecido por transportar ácido úrico e frutose .

Significado clínico e pesquisa

No plasma sanguíneo humano , o intervalo de referência de ácido úrico é tipicamente 3,4–7,2 mg por 100 mL (200–430 μmol / L) para homens e 2,4–6,1 mg por 100 mL para mulheres (140–360 μmol / L). As concentrações de ácido úrico no plasma sanguíneo acima e abaixo da faixa normal são conhecidas como, respectivamente, hiperuricemia e hipouricemia . Da mesma forma, as concentrações de ácido úrico na urina acima e abaixo do normal são conhecidas como hiperuricosúria e hipouricosúria . Os níveis de ácido úrico na saliva podem estar associados aos níveis de ácido úrico no sangue.

Ácido úrico alto

A hiperuricemia (altos níveis de ácido úrico), que induz a gota , tem várias origens potenciais:

Gota

Uma pesquisa de 2011 nos Estados Unidos indicou que 3,9% da população tinha gota, enquanto 21,4% tinha hiperuricemia sem apresentar sintomas.

O excesso de ácido úrico no sangue pode induzir gota , uma condição dolorosa resultante da precipitação de cristais de ácido úrico em forma de agulha nas articulações , capilares , pele e outros tecidos. A gota pode ocorrer onde os níveis séricos de ácido úrico são tão baixos quanto 6 mg por 100 mL (357 μmol / L), mas um indivíduo pode ter valores séricos tão altos quanto 9,6 mg por 100 mL (565 μmol / L) e não ter gota.

Em humanos, as purinas são metabolizadas em ácido úrico, que é então excretado na urina. O consumo de alguns tipos de alimentos ricos em purinas, principalmente carnes e frutos do mar, aumenta o risco de gota. A gota pode surgir do consumo regular de carnes, como fígado, rim e pães doces, e certos tipos de frutos do mar, incluindo anchovas, arenque, sardinhas, mexilhões, vieiras, trutas, arinca, cavala e atum. A ingestão moderada de vegetais ricos em purinas, entretanto, não está associada a um risco aumentado de gota.

Um tratamento para a gota no século 19 era a administração de sais de lítio ; o urato de lítio é mais solúvel. Hoje, a inflamação durante as crises é mais comumente tratada com AINEs , colchicina ou corticosteroides , e os níveis de urato são controlados com alopurinol . O alopurinol, que inibe fracamente a xantina oxidase, é um análogo da hipoxantina que é hidroxilado pela xantina oxidoredutase na posição 2 para dar oxipurinol.

Síndrome de lise tumoral

A síndrome de lise tumoral , uma condição de emergência que pode resultar de câncer no sangue , produz altos níveis de ácido úrico no sangue quando as células tumorais liberam seu conteúdo no sangue, espontaneamente ou após quimioterapia . A síndrome de lise tumoral pode causar lesão renal aguda quando cristais de ácido úrico são depositados nos rins. O tratamento inclui  hiperidratação para diluir e excretar o ácido úrico pela urina , rasburicase para reduzir os níveis de ácido úrico pouco solúvel no sangue ou  alopurinol para inibir o catabolismo da purina de se adicionar aos níveis de ácido úrico.

Síndrome de Lesch-Nyhan

A síndrome de Lesch-Nyhan , uma doença hereditária rara, também está associada a altos níveis séricos de ácido úrico. Espasticidade, movimento involuntário e retardo cognitivo, bem como manifestações de gota, são observados nessa síndrome.

Doença cardiovascular

A hiperuricemia pode aumentar os fatores de risco para doenças cardiovasculares .

Diabetes tipo 2

A hiperuricemia pode ser uma consequência da resistência à insulina no diabetes, e não seu precursor. Um estudo mostrou que o ácido úrico sérico alto foi associado a um maior risco de diabetes tipo 2 , independente de obesidade , dislipidemia e hipertensão . A hiperuricemia está associada a componentes da síndrome metabólica , inclusive em crianças.

Formação de cálculos de ácido úrico

Os cálculos renais podem se formar por meio de depósitos de microcristais de urato de sódio.

Os níveis de saturação de ácido úrico no sangue podem resultar em uma forma de cálculos renais quando o urato cristaliza nos rins. Essas pedras de ácido úrico são radiotransparentes e, portanto, não aparecem em um raio-X simples de abdome . Os cristais de ácido úrico também podem promover a formação de pedras de oxalato de cálcio , agindo como "cristais-semente".

Ácido úrico baixo

O ácido úrico baixo ( hipouricemia ) pode ter várias causas. A baixa ingestão de zinco na dieta causa níveis mais baixos de ácido úrico. Este efeito pode ser ainda mais pronunciado em mulheres que tomam medicamentos anticoncepcionais orais. Sevelamer , um medicamento indicado para a prevenção da hiperfosfatemia em pessoas com insuficiência renal crônica , pode reduzir significativamente o ácido úrico sérico.

Esclerose múltipla

Meta-análise de 10 estudos de caso-controle descobriu que os níveis séricos de ácido úrico de pacientes com esclerose múltipla foram significativamente mais baixos em comparação com os de controles saudáveis, possivelmente indicando um biomarcador diagnóstico para esclerose múltipla.

Normalizando ácido úrico baixo

A correção de níveis baixos ou deficientes de zinco pode ajudar a elevar o ácido úrico sérico .

Veja também

  • Teacrina ou ácido 1,3,7,9-tetrametilúrico, um alcalóide purino encontrado em alguns chás
  • Uracil - nucleobase purina nomeada por Robert Behrend que estava tentando sintetizar derivados do ácido úrico

Referências

links externos