La xantina oxidorreductasa, XOR (E.C. 1.17.3.2), cataliza la oxidación de hipoxantina a xantina y de xantina a ácido úrico en la degradación de purinas.

Históricamente, se han descrito tanto una actividad xantina deshidrogenasa como una xantina oxidasa que, en realidad, son productos del mismo gen; en mamíferos y en condiciones fisiológicas, la enzima está en su forma deshidrogenasa (con NAD⁺ como cosustrato) pero se convierte fácilmente en oxidasa (que utiliza oxígeno molecular y produce peróxido de hidrógeno y anión superóxido) bien por proteólisis irreversible o bien por la formación reversible de puentes disulfuro que hace desaparecer el sitio de unión del NAD⁺.

La XOR humana es una flavoproteína citosólica homodimérica (con subunidades de 150 kDa) con centros Fe-S y molibdeno. Cada monómero tiene tres dominios: el N-terminal (20 kDa) con dos centros Fe-S, el intermedio (40 kDa) con el FAD y el C-terminal (85 kDa) con el molibdeno. Su actividad está presente sobre todo en hígado y mucosa intestinal y también en la leche materna. El gen de la XOR se localiza cromosómicamente en la región 2p22-23, tiene 60 kb y 36 exones; la xantinuria clásica se hereda de manera autosómica recesiva.

La deficiencia hereditaria en XOR impide degradar la hipoxantina y la xantina a ácido úrico, por ello, muchos pacientes con este trastorno se pueden reconocer por la hipouricemia. La excreción preferencial de xantina (xantinuria) se debe a que la hipoxantina se recicla, pero también existe el riesgo de la formación de cálculos de xantina debido a su insolubilidad.

Cuando sólo hay déficit en la XOR se habla de xantinuria clásica tipo I (OMIM 278300); en la xantinuria clásica tipo II hay un déficit doble, tanto en la XOR como en la aldehído oxidasa (OMIM 603592). Un rasgo diferencial entre ambas xantinurias es que los pacientes tipo I pueden oxidar el alopurinol a oxopurinol, pero los de tipo II no metabolizan el alopurinol.

El defecto puede aparecer en la infancia y ser causa de fallo renal agudo. Afecta más a hombres que a mujeres y en el 40% de los afectados aparecen cálculos de xantina. La sintomatología es la debida a una situación de cristaluria: infección, hematuria, hidronefrosis, cólicos y fallo renal. Aparte de la formación de cálculos de xantina, se pueden producir artropatía, miopatía y úlcera de duodeno. En ausencia de tratamiento específico, se aconseja una dieta baja en purinas y elevada ingestión de líquidos.

Existe un tercer tipo de xantinuria hereditaria en el que hay déficit en un cofactor con molibdeno que es necesario tanto para las enzimas XOR y aldehído oxidasa como para la sulfito oxidasa; este triple defecto enzimático produce una forma de xantinuria neonatal grave con alteraciones neurológicas que son, en realidad, consecuencia de la falta de actividad sulfito oxidasa.

Colaboración de:

Prof. I. Carrero Ayuso

(Dr. en CC. Biológicas)

Dpto. de Bioq. y Biol. molec. y Fisiol.

E.U. de Fisioterapia

Universidad de Valladolid