Nucléosides

UNE Nucléoside consiste toujours en une nucléobase liée au monosaccharide ribose ou désoxyribose via une liaison N-glycosidique. Les 5 nucléosides - les éléments constitutifs des hélices doubles et simples d'ADN et d'ARN - peuvent être convertis enzymatiquement en nucléosides. Certains glycosides ont une importance physiologique comme l'adénosine, qui constitue le bloc de base de l'ADP et de l'ATP dans le métabolisme énergétique des cellules.

Que sont les nucléosides?

Les doubles hélices d'ADN et les simples hélices d'ARN sont formées de séquences de seulement cinq nucléobases différentes sous forme de nucléotides.

Les cinq nucléobases, dont l'adénine et la guanine sont basées sur le cycle à cinq et six chaînons de la purine et de la cytosine, la thymine et l'uracile sur le cycle aromatique à six chaînons de la pyrimidine, peuvent se combiner avec le monosaccharide ribose ou le désoxyribose N-glycosidique. Le groupe hydroxyle (-OH) sur l'atome C 1 du pentose réagit avec le groupe amino (-NH2) de la base nucléique, formant et séparant une molécule H2O. Lorsqu'un résidu ribose ou désoxyribose est attaché, l'adénine est convertie en adénosine ou désoxyadénosine.

De manière analogue, la guanine de base purine est convertie en guanosine ou en désoxyguanosine. Les trois bases puriques thymine, cytosine et uracile sont transformées en thymidine, cytidine et uridine par addition du résidu ribose ou reçoivent le préfixe «désoxy-» si le résidu sucre est constitué de désoxyribose. Il existe également un grand nombre de nucléosides modifiés, dont certains jouent un rôle dans le transfert de l'ADN (ADNt) et de l'ARN ribosomal (ARNr).

Les nucléosides produits artificiellement, modifiés, appelés analogues de nucléosides, agissent par ex. T. comme antiviraux et sont utilisés spécifiquement pour lutter contre les rétrovirus. Certains analogues nucléosidiques ont un effet cytostatique, ils sont donc utilisés pour combattre certaines cellules cancéreuses.

Fonction, effet et tâches

L'une des fonctions les plus importantes des cinq nucléosides basiques est d'être converti en nucléotides avec l'ajout d'un groupe phosphate au pentose et de former les éléments constitutifs de l'ADN et de l'ARN sous forme de nucléotides.

Certains nucléosides assument également des tâches de catalyse de certains processus métaboliques sous une forme modifiée. Par exemple, la soi-disant «méthionine active» (S-adénosyl méthionine) sert de donneur de groupes méthyle. Dans certains cas, les nucléosides fonctionnent également sous leur forme nucléotidique comme éléments constitutifs des coenzymes de transfert de groupe. Des exemples en sont la riboflavine (vitamine B2), qui sert de précurseur pour de nombreuses coenzymes et joue donc un rôle central dans de nombreux processus métaboliques.

Dans l'apport énergétique des cellules, l'adénosine joue un rôle très important en tant qu'adénine diphosphate (ADP) et en tant qu'adénosine triphosphate (ATP). L'ATP peut être décrit comme un vecteur d'énergie universel et sert également de donneur de phosphate dans un grand nombre de processus métaboliques impliquant une phosphorylation. Le guanosine triphosphate (GTP) est le vecteur d'énergie dans le soi-disant cycle du citrate dans les mitochondries. Les nucléotides font également partie de la coenzyme A et de la vitamine B12.

Les nucléosides uridine et cytidine sont utilisés en combinaison comme médicaments pour le traitement de la névrite et des maladies musculaires. Par exemple, l'agent est utilisé contre l'inflammation des racines nerveuses sur la colonne vertébrale et dans le lumbago. Les nucléosides modifiés, appelés analogues de nucléosides, montrent z. T. effets virostatiques contre les rétrovirus. Ils sont utilisés dans les médicaments utilisés contre z. B. contre le virus herpès simplex et contre les virus HI. D'autres analogues nucléosidiques à effets cytostatiques jouent un rôle dans la lutte contre le cancer.

Éducation, occurrence, propriétés et valeurs optimales

Les nucléosides sont constitués exclusivement de carbone, d'hydrogène, d'oxygène et d'azote. Toutes les substances sont abondantes pratiquement partout sur terre. Les oligo-éléments et les minéraux rares ne sont pas nécessaires à la construction des nucléosides. Cependant, le corps ne synthétise pas les nucléosides à partir de zéro car la synthèse est complexe et consommatrice d'énergie.

Le corps humain emprunte donc le chemin inverse, il récupère principalement les nucléosides des processus de dégradation dans le métabolisme intermédiaire de la purine et de la pyrimidine (voie de récupération). Les nucléosides participent à un grand nombre de processus métaboliques enzymatiques-catalytiques sous leur forme pure ou sous forme phosphorylée sous forme de nucléotides. La fonction de l'adénosine sous forme d'ATP et d'ADP dans la chaîne dite respiratoire est particulièrement remarquable. Le nucléotide guanine triphosphate joue un rôle crucial dans le soi-disant cycle du citrate.

Au cours des cycles, des processus ont lieu dans les mitochondries des cellules. Etant donné que les nucléosides sont presque toujours présents sous forme liée ou en tant que porteurs de fonction dans pratiquement toutes les cellules du corps en grandes quantités, il n'y a pas de limite générale ou de valeur guide pour une concentration optimale. La détermination de la concentration de certains nucléosides ou nucléotides dans le plasma sanguin peut être utile pour le diagnostic et le diagnostic différentiel.

Maladies et troubles

Les nucléosides sont une partie active de nombreux processus métaboliques et leurs fonctions ne peuvent être que rarement considérées isolément. Les perturbations concernent généralement des processus enzymatiques-catalytiques complexes qui sont interrompus ou inhibés à certains points et conduisent à des symptômes correspondants.

Les maladies qui provoquent des anomalies métaboliques des nucléosides affectent également généralement le métabolisme de la purine ou de la pyrimidine, car les cinq nucléosides de base ont un squelette de purine ou de pyrimidine. Un trouble connu du métabolisme des purines est causé par le syndrome de Lesch-Nyhan bien connu, une maladie héréditaire qui provoque une carence en hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransférase (HGPRT). Le déficit enzymatique empêche le recyclage de certaines nucléobases, de sorte qu'il y a une accumulation cumulative d'hypoxanthine et de guanine.

Cela déclenche à son tour une hyperuricémie, un taux d'acide urique élevé qui conduit à la goutte. L'augmentation du taux d'acide urique entraîne des dépôts sur les articulations et les gaines tendineuses, ce qui peut déclencher des symptômes douloureux. Une maladie héréditaire très rare se manifeste par un déficit en adénylosuccinate lyase, ce qui entraîne des problèmes dans le métabolisme des purines. La maladie entraîne des contractions musculaires et un développement retardé et sérieux de l'enfant.