Las xantinas son un grupo de compuestos derivados de la xantina, una base de purina. Estos compuestos son alcaloides e incluyen estimulantes suaves comunes como la cafeína y la teobromina, que se encuentra en el chocolate. Algunos se usan con fines medicinales para tratar el asma y otras afecciones respiratorias. La xantina participa en la fisiología humana y es un intermediario en la producción de ácido úrico. Existe un trastorno genético conocido como xantinuria que interfiere con el metabolismo de la xantina.
La estructura química básica de estos compuestos es una base de purina. Este es un tipo de molécula que tiene dos anillos aromáticos fusionados que contienen moléculas de nitrógeno, carbono e hidrógeno. Son muy comunes, ya que dos de estas bases son componentes del ADN y del ARN. Estos son guanina y adenina. La xantina también parece encontrarse extraterrestre, dado un análisis de su inclusión en el meteorito Murchison encontrado en Australia.
Las xantinas actúan como estimulantes suaves y ayudan a mejorar la respiración. Esto los hace útiles para tratar el asma, el enfisema y la bronquitis crónica. Los derivados de la xantina que se utilizan con mayor frecuencia en medicina tienen un grupo metilo o CH3. Hay múltiples modos de acción y diferentes fármacos ejercen diferentes selectividades.
Sin embargo, estos compuestos también estimulan la frecuencia cardíaca y afectan el sistema nervioso central y pueden tener efectos secundarios tóxicos. Debido a esto, no son la primera clase de medicamentos típicamente elegidos para tratar el asma. Se han desarrollado xantinas sintéticas con menos efectos secundarios. Para limitar las posibilidades de efectos secundarios, se debe reducir la ingesta de cafeína y chocolate cuando se toman xantinas medicinales.
La xantina es un intermediario importante en la degradación de las purinas y posteriormente se encuentra en la mayoría de los fluidos y tejidos del cuerpo humano. El ácido úrico es el producto final de la descomposición de las purinas y normalmente se expulsa por la orina. Bajo algunas condiciones, este compuesto puede acumularse en las articulaciones y causar una condición dolorosa llamada gota.
El metabolismo de la xantina se lleva a cabo mediante una enzima hepática conocida como xantina oxidasa (XO), también conocida como xantina deshidrogenasa. Esta enzima lleva a cabo dos reacciones diferentes. Transforma la hipoxantina, un producto de degradación intermedio de la adenina, en xantina en una reacción reversible. También puede transformar de forma reversible la xantina en ácido úrico. Un inhibidor de XO, conocido como alopurinol, a veces se usa para tratar la gota al prevenir la acumulación de ácido úrico.
Algunas personas tienen el trastorno genético xantinuria y carecen de la capacidad de producir XO. Acumulan altas concentraciones de xantina en la sangre, lo que puede provocar la acumulación de ácido úrico en los músculos y los riñones. Los riñones pueden desarrollar cálculos de xantina y existe la posibilidad de insuficiencia renal completa. No existe tratamiento para esta rara condición. Se aconseja a los pacientes que eviten los alimentos con muchas purinas y que beban muchos líquidos.