La XOR existe sous deux formes interconvertibles, la xanthine déshydrogénase
(XDH) (EC 1.1.1.204) et la xanthine oxydase (XO) (EC 1.1.3.22) (Stirpe et Della Corte, 1969).
La xanthine déshydrogénase est la forme de l’enzyme à l’état physiologique normal, sous conditions ischémiques sa configuration change en XO. Les deux formes catalysent la
conversion de l'hypoxanthine en xanthine et de la xanthine en acide urique (Hille et Nishino,
1995), selon la réaction suivante (Figure 15).
Xanthine + 2O2+ H2O→ Acide urique + 2 O2.-+2H+
Figure 15. Mécanisme catalytique au niveau du site actif (molybdène) de la XOR en produisant l’acide urique à partir de la xanthine.
Cette réaction s’accompagne de la génération des ERO, O2.- et H2O2 à partir du
dioxygène. La voie de la xanthine oxydase est importante dans les processus d’oxydation des tissus, particulièrement après une ischémie-reperfusion (Sanhueza et al., 1992).
La XOR est un métalloflavoenzyme présent dans le lait de vache à des concentrations
élevées et d’où elle a été purifié il y’a plus de 60 ans, elle reste la principale source de cette
enzyme la mieux étudiée ( Massey and Harris, 1997).
Chez les mammifères, l'activité de la XOR est largement distribuée dans tous les tissus
avec un niveau plus élevé au niveau du foie et de l'intestin. Chez l'être humain, en dehors du
foie et de l’intestin, la plupart des tissus montrent peu d'activité de la XOR (Saksela et al., 1998).
4.1. Structure
La structure du locus génétique codant pour la XOR humaine a été élucidée et les
gènes ont été attribués à des chromosomes 2p22 (Xu et al., 1996). Ces gènes de mammifères
contiennent des exons 36 et la structure exon- intron est fortement conservée.
Une structure primaire comprenant deux sous unités identiques dont chacune contient
quatre centres redox, un molybdène (Mo- Co), un dinucléotide flavine adénine (FAD) et deux
centres Fe / S, Le Mo -Co est le site de l'oxydation des purines en NAD+ et la réduction O2 se
produit au niveau du FAD. Les deux groupes Fe /S fournissent le conduit pour le flux
Figure 16. Structure de l’enzyme xanthine oxydoréductase. A : la surface moléculaire du monomère XDH divisé en trois domaines principaux. Les domaines sont le fer / soufre centre (résidus 3-165; rouges), DCP (résidus 226-531; jaune), et Mo-pt (résidus 590-1,331; bleu). L'éditeur de liens reliant le domaine de DCP avec le domaine Mo-pt (résidus 537 à 589) est représenté en orange. Les positions de Cys-992 et Lys-537, l'une encore visible dans la carte de densité d'électrons et les plus proches de Cys- 535, sont présentés comme un modèle de bâton. Les positions de Lys-551 et Lys-569, responsable de la protéolyse, sont également indiqués. Les positions de Phe-549, qui est situé sur le segment de liaison reliant le domaine de Mo et de DCP, et Arg-427, qui est situé sur la boucle de glissement, sont représentées comme des modèles de bâton. B : l’espace de remplissage modèle des résidus de munitions importantes sous la forme de XDH qui sont impliqués dans la conversion XDH / XO.
4.2. Fonctions de la XO
Pendant de nombreuses décennies, la XOR est présumée être l’enzyme intervenant dans le catabolisme des purines, mais plus de preuves suggère un rôle biologique beaucoup plus
large pour cette enzyme. La XOR possède des propriétés antimicrobiennes, car elle inhibe la
croissance des bactéries in vitro (Hancock et al. 2002). Il est également décelé que la XOR
joue un rôle antimicrobien in vivo, les nourrissons qui reçoivent du lait maternel riche en XOR
sont moins susceptibles de développer une gastro-entérite que ceux qui sont nourris au lait
maternisé (Stevens et al., 2000).
En dépit de plusieurs années de recherche, les fonctions physiologiques de la XO sont
cytotoxiques, mais plutôt de participer à divers processus physiologiques, toute fois la XO peut
produire en parallèle la formation d’un excès d'oxydants et entraîner des dommages cellulaires
et tissulaires ; Le dysfonctionnement de protéines causé par le peroxynitrite généré a été
impliqué dans la physiopathologie de plusieurs maladies cardiovasculaires, y compris la
myocardite auto-immune, l'hypertension et l'insuffisance cardiaque (Turco et Murad, 2002 ;
Naoghare et al., 2010), la XOR est aussi impliquée dans les maladies inflammatoires et les
lésions ischémiques (Pasher et al.,2006).
4.3. Inhibiteurs de la XO
L’allopurinol a été approuvé par la Food and Drug Administration en 1966 pour le traitement de la goutte et demeure une pierre angulaire dans le traitement de l'hyperuricémie
(Wortmann , 2005) . Toutefois, l’allopurinol comme tout médicament, n’est pas épargné des effets secondaires indésirables dont les plus fréquents sont les troubles gastro-intestinaux, des réactions d’hypersensibilité, une éruption cutanée et des symptômes de toxicité. Comme une drogue dans sa propre ligue, qui avait pratiquement pas de concurrents dans l'utilisation clinique d'un demi-
siècle, est sur le point de changer. Ces dernières années, on s’est penché sur la recherche de
nouveaux produits naturels extraits de plantes utilisés en médecine traditionnelle et qui
pourraient représenter une « révolution » pour le traitement de la goutte (Saiful et al., 2012).
La Quercétine et la silibine ont montré une importante activité inhibitrice de la XO,
conduisant par conséquent à une réduction des dommages oxydatifs (Chang et al., 1993;
Shoskes, 1998). Cos et al., 1998 ont étudié la relation entre la structure des flavonoïdes et leur
activité inhibitrice de la xanthine oxydase, une similarité structurale et du cycle purique de la
xanthine et du cycle A des flavonoïdes a été mise en évidence par Da Silva et ses