Антиметаболиты: общие свойства
Антиметаболиты (antimetabolites) [греч. anti — против и metabole — перемена] - биологически активные вещества, образующиеся в организме или искусственно синтезированные, близкие по химической природе к продуктам обмена веществ - метаболитам , но конкурирующие с ними, препятствующие их действию в организме (антивитамины, антигормоны, антиферменты). Антиметаболиты, благодаря отличию (чаще всего незначительному) от нормальных метаболитов в строении молекул, способны вступать в биохимические реакции вместо них, тормозить эти реакции, менять их направление и нарушать тем самым нормальное течение процессов обмена веществ и энергии. Антиметаболиты применяются в качестве лекарственных средств в тех случаях, когда надо остановить рост или вызвать гибель патогенных микроорганизмов, опухолевых клеток или вирусов (сульфаниламидные препараты, противотуберкулезные средства); кроме того, антиметаболиты широко используют в качестве инсектицидов и фунгицидов.
Антиметаболиты оказывают цитотоксическое действие, замещая близкие им по структуре естественные субстраты в биохимических реакциях. Выступают структурными аналогами веществ, необходимых для деления клетки, или ингибируют ферменты, синтезирующие эти вещества. Основное следствие этого - нарушение синтеза нуклеотидов и их встраивания в ДНК ( рис. 4.3 ). Соответственно, антиметаболиты наиболее активны в периоде S. Таким образом, антиметаболиты являются фазоспецифическими препаратами. Среди них много аналогов нуклеозидов, которые встраиваются в ДНК или РНК, тем самым подавляя синтез нуклеиновых кислот. Другие антиметаболиты ингибируют ферменты, участвующие в биосинтезе нуклеотидов. В целом, они лучше действуют при быстро растущих опухолях.
Зависимость доза-эффект у антиметаболитов нелинейная: с определенного уровня дальнейшее повышение дозы не увеличивает долю гибнущих клеток (исключение составляет фторурацил ). Однако эта доля возрастает с увеличением времени воздействия, так как новые клетки успевают вступить в период S ( рис. 4.1 ).
Смотрите также:
