Inosine

Inosine is een nucleoside van RNA uit de groep van purinebasen en wordt gesynthetiseerd uit het nucleoside adenine via het tussenstadium hypoxanthine.

Het zelden voorkomende inosine met bijbehorende D-ribose als suikermolecuul heeft speciale functies. Inosine is de enige nucleobase in de gefosforyleerde vorm als een nucleotide dat niet alleen met één maar optioneel met de drie nucleobasen cytosine, adenine, guanine en thymine als complementaire partners (anticodon) kan worden gepaard.

Wat is inosine?

Inosine is een nucleoside dat uitsluitend in RNA voorkomt en wordt gesynthetiseerd in het metabolisme van de nucleobasen uit adenosine via hypoxanthine als tussenstadium. De gemodificeerde bicyclische vijf- en zesledige ring van de purine dient als basisstructuur.

Het bijgevoegde ribosesuikermolecuul bestaat uit de pentose beta-D-ribofuranose. De chemische formule C10H12N4O5 laat zien dat inosine uitsluitend bestaat uit koolstof, waterstof, stikstof en zuurstof, stoffen die alomtegenwoordig zijn. Zeldzame sporenelementen of mineralen zijn niet nodig voor de synthese van inosine. Normaal vormen nucleobasen een verbinding met een specifieke andere nucleobase via waterstofbruggen als complementaire partners.

Het zelden voorkomende inosine is het enige nucleoside van het RNA dat optioneel kan paren met de nucleïnezuurbasen cytosine, adenine, guanine en thymine als complementaire partners. De mogelijke combinaties gaan gepaard met een verhoogd energieverbruik voor het lichaam, vooral als alleen guanine of thymine beschikbaar is als complementaire basen. Inosine kan, net als de andere nucleobasen, worden gerecycled of anders volledig worden afgebroken tot urinezuur in de lever via het purinemetabolisme.

Functie, effect en taken

Inosine wordt geproduceerd als onderdeel van zogenaamde RNA-editing, waarbij de oorspronkelijke nucleoside- of nucleotidesequentie van het DNA niet meer overeenkomt met de gekopieerde vorm van het boodschapper-RNA (mRNA).

Het essentiële biochemische proces bestaat erin dat adenosine als uitgangsstof wordt omgezet in inosine door het enzym adenosine deaminase (ADA) door deaminering en eliminatie van water. Hetzelfde proces vindt ook plaats wanneer deoxyadenosine wordt omgezet in deoxyinosine. Het enzym kan in bijna alle weefsels worden gedetecteerd. Het wordt in grotere concentraties aangetroffen in het lymfeweefsel, vooral in de thymus. Dit suggereert al dat inosine en deoxyinosine een rol spelen in het immuunsysteem.

Dit is vooral duidelijk in de aanwezigheid van een genetisch veroorzaakte ADA-enzymdeficiëntie. Het enzymdeficiëntie leidt tot een remming van de B- en T-lymfocyten, waardoor lymfopenie, een pathologisch waarneembare lage concentratie van lymfocyten in het bloed, kan ontstaan. Bovendien zou inosine antivirale effecten hebben. Een ander effect van inosine, dat momenteel door experts wordt besproken, is de invloed van het nucleoside op de regeneratie van zenuwweefsel na verwondingen of beroertes. Inosine wordt gebruikt als medicijn of voedingssupplement om te profiteren van de antivirale effecten en om de prestaties te verbeteren tijdens krachtige spieractiviteit.

Het prestatieverhogende effect ontstaat door de verhoogde vorming van adenosinetrifosfaat (ATP), die de spiercellen gebruiken om hun energie op te halen. Inosine wordt ook gebruikt bij subacute scleroserende panencefalitis (SSPE) om het beloop van de ziekte zoveel mogelijk te stoppen. De ziekte, een vorm van ontsteking van het CZS, wordt veroorzaakt door een zogenaamde langzame virusinfectie met een extreem lange incubatietijd, maar vertoont in de acute fase een ernstig verloop. Het effect van inosine om de ziekte van Parkinson te vertragen, is momenteel onderwerp van controverse.

Opleiding, voorkomen, eigenschappen en optimale waarden

Inosine kan door het lichaam zelf worden gesynthetiseerd via het purinemetabolisme of worden verkregen door katalyse van eiwitten die adenosine bevatten. Het adenosine dat wordt verkregen uit katalyse wordt gedeamineerd door het enzym ADA en omgezet in inosine door een watermolecuul af te splitsen.

Ondanks het vermogen van het lichaam om indien nodig inosine uit de eigen productie te gebruiken, is nucleoside in veel voedingsmiddelen in aanzienlijke concentraties aanwezig, vooral in vlees, vleesextracten, huishoudgist en zelfs in suikerbieten. Een overmaat aan inosine wordt gemetaboliseerd via het purine-afbraakproces in de lever en afgebroken tot urinezuur, dat voornamelijk in de nieren wordt uitgescheiden, maar ook in geringe mate via zweet, speeksel en de darmen. Inosine wordt vaak als voedingssupplement ingenomen om de spierkracht en het concentratievermogen te vergroten.

Aangezien inosine zelden in vrije vorm in het lichaam wordt aangetroffen en de concentratie zich snel moet aanpassen aan veranderende behoeften, is er geen referentiewaarde als maatstaf voor optimale toevoer. Overtollige insosine wordt volledig afgebroken tijdens het purinemetabolisme. Hooguit kan er sprake zijn van een verhoogde concentratie urinezuur, wat kan leiden tot de vorming van urinestenen.

Ziekten en aandoeningen

Een van de grootste gevaren van inosine-deficiëntie is een genetisch defect dat een tekort veroorzaakt aan het enzym ADA, een enzym dat adenosine deamineert en het omzet in inosine door een watermolecuul af te splitsen.

Het resulterende gebrek aan inosine heeft een remmende werking op de vorming van lymfocyten, waardoor het immuunsysteem in zijn effectiviteit wordt beperkt. Het tegenovergestelde van een tekort, een overaanbod, wordt grotendeels door het lichaam gecompenseerd zonder waarneembare fysiologische effecten. Het verhoogt alleen de urinezuurspiegel vanwege het hoge metabolisme van inosine via het purine-afbraakproces. Bestaande ziekten zoals jicht kunnen worden verergerd door de verhoogde urinezuurspiegels.

Dit kan ook de vorming van urinesteenconglomeraten bevorderen. Allergische huidreacties zoals urticaria en erytheem zijn ook waargenomen als gevolg van de verhoogde urinezuurspiegel. Inosine dient daarom niet als geneesmiddel of in de vorm van een voedingssupplement te worden ingenomen bij bestaande ziekten zoals jicht, nierstenen, auto-immuunziekten en bij bekende zwangerschap en borstvoeding (contra-indicaties).