Ksantyny to grupa związków będących pochodnymi ksantyny, zasady purynowej. Związki te są alkaloidami i zawierają tak powszechne łagodne stymulanty, jak kofeina i teobromina, które znajdują się w czekoladzie. Niektóre są stosowane w medycynie w leczeniu astmy i innych chorób układu oddechowego. Ksantyna bierze udział w fizjologii człowieka i jest produktem pośrednim w produkcji kwasu moczowego. Istnieje zaburzenie genetyczne znane jako ksantynuria, które zaburza metabolizm ksantyny.
Podstawową budową chemiczną tych związków jest zasada purynowa. Jest to rodzaj cząsteczki, która ma dwa skondensowane pierścienie aromatyczne, które zawierają cząsteczki azotu, węgla i wodoru. Są bardzo powszechne, ponieważ dwie z tych zasad są składnikami DNA i RNA. Są to guanina i adenina. Wydaje się, że ksantyna znajduje się również poza Ziemią, biorąc pod uwagę analizę jej obecności w meteorycie Murchison znalezionym w Australii.
Ksantyny działają jak łagodne stymulanty i pomagają poprawić oddychanie. Dzięki temu są przydatne w leczeniu astmy, rozedmy i przewlekłego zapalenia oskrzeli. Najczęściej stosowane w medycynie pochodne ksantyny mają na sobie grupę metylową, czyli CH3. Istnieje wiele sposobów działania, a różne leki mają różną selektywność.
Związki te również stymulują częstość akcji serca i wpływają na centralny układ nerwowy i mogą mieć toksyczne skutki uboczne. Z tego powodu nie są one pierwszą klasą leków wybieranych zazwyczaj do leczenia astmy. Opracowano syntetyczne ksantyny o mniejszej liczbie skutków ubocznych. Aby ograniczyć ryzyko wystąpienia działań niepożądanych, należy zmniejszyć spożycie kofeiny i czekolady podczas przyjmowania leczniczych ksantyn.
Ksantyna jest ważnym związkiem pośrednim w degradacji puryn, a następnie znajduje się w większości płynów i tkanek ludzkiego ciała. Kwas moczowy jest końcowym produktem rozkładu puryn i zwykle jest wydalany z moczem. W niektórych warunkach związek ten może gromadzić się w stawach, powodując bolesny stan zwany dną moczanową.
Metabolizm ksantyny odbywa się przez enzym wątrobowy znany jako oksydaza ksantynowa (XO), znany również jako dehydrogenaza ksantynowa. Enzym ten przeprowadza dwie różne reakcje. Przekształca hipoksantynę, pośredni produkt rozpadu adeniny, w ksantynę w reakcji odwracalnej. Może również odwracalnie przekształcić ksantynę w kwas moczowy. Inhibitor XO, znany jako allopurynol, jest czasami stosowany w leczeniu dny moczanowej poprzez zapobieganie gromadzeniu się kwasu moczowego.
Niektórzy ludzie mają zaburzenie genetyczne ksantynurię i nie mają zdolności do wytwarzania XO. Gromadzą wysokie stężenia ksantyny we krwi, co może prowadzić do gromadzenia się kwasu moczowego w mięśniach i nerkach. Nerki mogą rozwijać kamienie ksantynowe i możliwa jest całkowita niewydolność nerek. Nie ma leczenia tego rzadkiego schorzenia. Pacjentom zaleca się unikanie pokarmów zawierających dużo puryn i picie dużej ilości płynów.