Metabolismo Normal

Os organismos vivos contêm um conjunto de instruções que especificam cada etapa necessária para o organismo construir uma réplica de si mesmo. A informação necessária reside no material genético, ou genoma, de um  organismo. O genoma é composto de ácido desoxirribonucléico (DNA) nos organismos vivos; entretanto, alguns genomas virais são compostos de RNA.

Os ácidos nucléicos consistem em polímeros de nucleotídeos. Os nucleotídeos são compostos de um açúcar, uma base fraca e pelo menos um grupamento fosfato. As bases encontradas nos nucleotídeos são púricas ou pirimídicas. Uma pirimidina é um composto heterocíclico que contém quatro átomos de carbono e dois de nitrogênio. Uma purina é uma estrutura bicíclica que consiste em uma piridina fundida a um anel imidazólico. As prinicipais pirimidinas encontradas nos nucleotídeos são uracila, timina e citosina. As principais purinas são adenina e guanina (ver estrutura de um nucleotídeo)

Os nucleotídeos participam de importantes etapas do metabolismo, tais como fornecimento de energia, funcionam como agentes de fosforilações (ATP), mediadores fisiológicos (AMPc), componentes de co-enzimas (NAD +, NADP+, FAD, CoA) e intermediários ativados (UDP-glicose, UDP-galactose). Além disso, sua degradação produz precursores de vitaminas e alcalóides (derivados de xantina).

A hidrólise dos ácidos nucléicos, que ocorre no duodeno, é realizada por enzimas específicas chamadas DNases e RNases, e resulta em mononucleotídeos. Estes, por sua vez, sofrem a ação de fosfatases, que os quebram em H2PO4^- e nucleosídeos (um açúcar ligado a uma base nitrogenada).  Finalmente, os nucleosídeos são quebrados por nucleosidases, resultando em bases púricas e pirimídicas e açúcares D-ribose e D-desoxirribose. (ver representação)

Os nucleotídeos derivados da hidrólise dos ácidos nucléicos são catabolisados, formando açúcares, fosfato e bases púricas e pirimídicas. No homem e nos primatas, as bases púricas são catabolisadas a ácido úrico. As bases pirimídicas são catabolisadas a CO2 e NH3. (ver representação)

A biossíntese (síntese pelo organismo) de nucleotídeos purínicos ocorre a partir de precursores simples como a ribose - 5P, aspartato e glicina, já a de nucleotídeos pirimídicos utiliza NH3, CO2, aspartato e ribose-5P. Há uma interação entre as biossínteses das diferentes bases nitrogenadas, onde a síntese de bases púricas regula a síntese de bases pirimídicas. (ver representação). Essa capacidade de catalisar a formação de nucleotídeos pela via "de novo" assegura uma independência das fontes dietéticas (alimentares).

Nos casos de pacientes com gota, há um desvio no metabolismo das bases púricas (ver representação), que leva 'a grande produção de ácido úrico. O desvio pode ser derivado de vários fatores, sendo o mais comum um problema na enzima aminotransferase. Esta enzima é alostérica (sofre regulação) e é importante na biossíntese de nucleotídeos púricos, e no caso da gota, ela não é mais inibida pela produção de AMP e pelo GMP. Conseqüentemente há excesso de nucleotídeos, o que leva o organismo a catabolizá-las (destrui-las), produzindo grandes quantidades de ácido úrico circulante.