Ksantiinit ovat ryhmä yhdisteitä, jotka ovat puriiniemäksen ksantiinin johdannaisia. Nämä yhdisteet ovat alkaloideja ja sisältävät sellaisia yleisiä lieviä piristeitä kuin kofeiini ja teobromiini, jota löytyy suklaasta. Joitakin käytetään lääketieteellisesti astman ja muiden hengityselinten hoitoon. Ksantiini osallistuu ihmisen fysiologiaan ja on välituote virtsahapon tuotannossa. On ksantinuriana tunnettu geneettinen häiriö, joka häiritsee ksantiinin aineenvaihduntaa.
Näiden yhdisteiden kemiallinen perusrakenne on puriiniemäs. Tämä on eräänlainen molekyyli, jossa on kaksi sulautunutta aromaattista rengasta, jotka sisältävät typpi-, hiili- ja vetymolekyylejä. Ne ovat hyvin yleisiä, koska kaksi näistä emäksistä ovat DNA: n ja RNA: n komponentteja. Nämä ovat guaniini ja adeniini. Ksantiinia näyttää löytyvän myös maan ulkopuolelta, kun otetaan huomioon analyysi sen sisällyttämisestä Australiassa löydettyyn Murchison -meteoriittiin.
Ksantiinit toimivat lievinä piristeinä ja auttavat parantamaan hengitystä. Tämä tekee niistä hyödyllisiä astman, emfyseeman ja kroonisen keuhkoputkentulehduksen hoitoon. Lääketieteessä yleisimmin käytettävissä ksantiinijohdannaisissa on metyyli- tai CH3 -ryhmä. Vaikutusmuotoja on useita, ja eri lääkkeet vaikuttavat vaihtelevasti.
Nämä yhdisteet myös stimuloivat sykettä ja vaikuttavat keskushermostoon, ja niillä voi olla myrkyllisiä sivuvaikutuksia. Tästä syystä ne eivät ole ensimmäinen luokan lääkkeitä, jotka tyypillisesti valitaan astman hoitoon. Synteettisiä ksantiinia, joilla on vähemmän sivuvaikutuksia, on kehitetty. Sivuvaikutusten mahdollisuuksien rajoittamiseksi on vähennettävä kofeiinin ja suklaan saantia lääketieteellisten ksantiinien käytön aikana.
Ksantiini on tärkeä välituote puriinin hajoamisessa, ja sitä esiintyy myöhemmin useimmissa ihmiskehon nesteissä ja kudoksissa. Virtsahappo on puriinien hajoamisen lopputuote ja se erittyy normaalisti virtsaan. Joissakin olosuhteissa tämä yhdiste voi kertyä niveliin aiheuttaakseen kivuliaan tilan, jota kutsutaan kihtiksi.
Ksantiinin metabolia tapahtuu maksaentsyymillä, joka tunnetaan nimellä ksantiinioksidaasi (XO), joka tunnetaan myös nimellä ksantiinidehydrogenaasi. Tämä entsyymi suorittaa kaksi erilaista reaktiota. Se muuttaa hypoksantiinin, välituotehajoamistuotteen adeniinista, ksantiiniksi palautuvassa reaktiossa. Se voi myös muuttaa käänteisesti ksantiinin virtsahapoksi. XO: n estäjää, joka tunnetaan nimellä allopurinoli, käytetään joskus kihdin hoitoon estämällä virtsahapon kertymistä.
Joillakin ihmisillä on geneettinen häiriö ksantinuria ja heiltä puuttuu kyky tuottaa XO: ta. Ne muodostavat suuria ksantiinipitoisuuksia veressä, mikä voi johtaa virtsahapon kertymiseen lihaksiin ja munuaisiin. Munuaiset voivat kehittää ksantiinikiviä, ja täydellinen munuaisten vajaatoiminta on mahdollista. Tähän harvinaiseen sairauteen ei ole hoitoa. Potilaita kehotetaan välttämään paljon puriineja sisältäviä ruokia ja juomaan paljon nesteitä.