• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Antymetabolit

    Przeczytaj także...
    Białaczka (łac. leucaemia) – nazwa grupy chorób nowotworowych układu krwiotwórczego. Nazwa historycznie wywodzi się od białawego koloru próbki krwi chorego na ostrą białaczkę. Białaczka charakteryzuje się ilościowymi i jakościowymi zmianami leukocytów we krwi, szpiku i narządach wewnętrznych (śledzionie, węzłach chłonnych). Występuje częściej u mężczyzn niż u kobiet w proporcji 3:2.Miejsce aktywne, centrum aktywne, centrum katalityczne – część cząsteczki, która jest bezpośrednio zaangażowana w reakcji chemicznej. W przypadku prostych cząsteczek, takich jak np. kwasy nieorganiczne w reakcję zaangażowana jest cała cząsteczka. W przypadku dużych i złożonych cząsteczek, takich jak np. enzymy, polimery syntetyczne i niektóre rozbudowane związki metaloorganiczne, tylko niewielka część cząsteczki jest rzeczywiście zaangażowana w reakcję, a jej reszta pozostaje praktycznie bierna.
    Leki przeciwwirusowe – grupa leków stosowanych w chorobach wywoływanych przez wirusy. Są to substancje mające zdolność przeciwdziałania rozprzestrzenianiu się infekcji wirusowej. Leki przeciwwirusowe mogą wpływać na następujące procesy:
    Kwas foliowy (po lewej) oraz jego antymetabolit – metotreksat (po prawej)

    Antymetabolitzwiązek chemiczny zaburzający przebieg określonego szlaku metabolicznego wewnątrz komórki poprzez wyparcie naturalnie występującego metabolitu. Zwykle cechuje się dużym podobieństwem strukturalnym, umożliwiającym zajęcie identycznego miejsca aktywnego w enzymie docelowym. W przeciwieństwie do typowego substratu katalizowana reakcja nie przebiega poprawnie, w następstwie trwale unieczynniając białko enzymatyczne lub wytwarzając produkt o nieprawidłowej budowie. Wywierany efekt jest w znacznym stopniu nieswoisty, przez co zostaje zakłócone funkcjonowanie wszystkich komórek przeprowadzających daną reakcję.

    Antybiotyki beta-laktamowe (ATC J 01 C) – szeroko stosowana grupa antybiotyków bakteriobójczych. Do tej grupy antybiotyków zaliczamy: penicyliny, cefalosporyny, karbapenemy, monobaktamy. Antybiotyki te mają wiązanie beta-laktamowe, które ulega rozerwaniu pod wpływem określonych enzymów, tzw. beta-laktamaz produkowanych przez niektóre bakterie – jednak spektrum substratowe poszczególnych enzymów jest różne.Azatiopryna (łac. azathioprinum) – organiczny związek chemiczny, antymetabolit, lek o silnym działaniu immunosupresyjnym i cytotoksycznym, który jest metylonitroimidazolową pochodną 6-merkaptopuryny. Po podaniu ulega biotransformacji w wątrobie i nerkach do 6-merkaptopuryny i metylonitroimidazolu. Końcowym metabolitem jest kwas tiomoczowy, który ulega wydaleniu z moczem. W Polsce azatiopryna jako lek jest dostępna pod nazwą handlową Imuran i Azathioprine, w postaci niewielkich żółtych lub koloru morelowego, obustronnie wypukłych tabletek z otoczką. Bywa też podawana dożylnie.

    Antymetabolity często mają właściwości toksyczne. Z uwagi na możliwość hamowania rozwoju i proliferacji komórek niektóre z nich stosuje się w chemioterapii nowotworów i leczeniu immunosupresyjnym. Związki wybiórczo zaburzające szlaki metaboliczne patogennych drobnoustrojów są używane jako antybiotyki, leki przeciwwirusowe i przeciwgrzybicze.

    Immunosupresja to hamowanie procesu wytwarzania przeciwciał i komórek odpornościowych przez różne czynniki zwane immunosupresorami, najczęściej farmakologicznie przez leki immunosupresyjne (w przeszłości przez promieniowanie rentgenowskie).Hipoksantyna – organiczny związek chemiczny z grupy zasad purynowych występujący w tkankach i płynach ustrojowych organizmów żywych. Hipoksantyna jest jednym z końcowych produktów przemian puryn i w dużych ilościach wydalana jest z moczem. Tworzy bezbarwne kryształy rozpuszczalne w gorącej wodzie, kwasach i zasadach.

    Antymetabolity jako leki[]

    Onkologia[]

    Najważniejszym praktycznym zastosowaniem antymetabolitów jest terapia nowotworów – poprzez „antymetabolity” zwykle rozumie się właśnie leki do chemioterapii. Związki te, na różne sposoby zaburzając syntezę DNA, uniemożliwiają prawidłowy przebieg cyklu komórkowego. Tkanka zmieniona nowotworowo, wykazując szczególnie wysoką aktywność mitotyczną (tzn. szybkość podziałów komórek), jest najbardziej narażona na ich działanie. Niemniej jednak często występują również efekty niepożądane w postaci supresji komórek o wysokim tempie odnowy: w szpiku kostnym i nabłonku przewodu pokarmowego.

    Antywitamina – zwyczajowa nazwa związku chemicznego, który wykazuje zdolność do blokowania wykorzystania danej witaminy przez ustrój.Makrolidy, antybiotyki makrolidowe – grupa antybiotyków o działaniu bakteriostatycznym. Nazwa pochodzi od słow makro (duży) i oligo (lakton), ponieważ czasteczki tych antybiotyków mają 12-16 atomowy rdzeń laktonowy. Najstarszym i wzorcowym makrolidem jest erytromycyna.

    Antagonisty kwasu foliowego: blokowanie reduktazy dihydrofolianowej prowadzi do zmniejszenia puli dostępnego produktu: tetrahydrofolianu. Uniemożliwia to syntezę zasad azotowych: tymidyny, a także puryn. Leukoworyna (folinian wapnia) potrafi częściowo odwrócić wyrządzone szkody.

  • metotreksat jest najważniejszym przedstawicielem tej grupy leków
  • aminopteryna (obecnie rzadko stosowana)
  • pemetreksed, dzięki różnicom w transporcie i miejscu działania, ma odmienne wskazania terapeutyczne
  • raltitreksed oddziałuje głównie z syntazą tymidylanową
  • lometreksol hamuje wczesne etapy syntezy puryn
  • Analogi pirymidyn: strukturalnie przypominają zasady azotowe wchodzące w skład DNA i RNA: tymidynę, uracyl i cytydynę. Zapobiegają syntezie odpowiednich nukleozydów i nukleotydów. Przyłączone do tworzonej nici DNA, zaburzają proces elongacji. Dokładny zakres działania zależy od aktywnych szlaków biochemicznych, odpowiedzialnych za syntezę i odzyskiwanie (ang. salvage reaction) prekursorów tych związków.

    Tkanka (łac. textum, l. m. textus; gr. histos – utkanie, tkanka) – zespół komórek (wraz z istotą międzykomórkową) o podobnej budowie, określonych czynnościach, podobnym pochodzeniu, przemianie materii i przystosowanych do wykonywania określonej funkcji na rzecz całego organizmu. Tkanki są elementami składowymi narządów i ich układów. Dział biologii zajmujący się tkankami to histologia.Cefalosporyny – grupa półsyntetycznych antybiotyków β-laktamowych o szerokim spektrum działania bakteriobójczego. Są to pochodne kwasu 7-aminocefalosporynowego (7-ACA) i zawierają w swojej cząsteczce dwupierścieniową strukturę cefemu, który wykazuje większą odporność na działanie β-laktamaz niż penam.
  • 5-fluorouracyl zastępując tymidynę zaburza syntezę DNA; jako substytut uracylu zniekształca strukturę RNA.
  • tegafur/uracyl podawane są w stosunku molowym 1:4; tegafur jest przekształcany w 5-fluorouracyl, a uracyl hamuje szybkość jego rozkładu.
  • kapecytabina, kolejny prolek 5-fluorouracylu
  • cytarabina zajmuje miejsce cytydyny w nici DNA, zaburzając jego replikację
  • gemcytabina hamuje (w postaci ufosforylowanej) proces produkcji fosforanu deoksycytydyny; blokuje również syntezę RNA
  • 5-azacytydyna, decytabina to kolejne związki, które w przyszłości mogą być użyte w terapii białaczek
  • Analogi puryn: badania antymetabolitów purynowych dostarczyły nie tylko nowych leków do zwalczania nowotworów złośliwych, ale również do terapii immunosupresyjnej (azatiopryna), antywirusowej (acyklowir, gancyklowir itp.) oraz dny moczanowej (allopurynol).

    Fludarabina (łac. Fludarabinum) – lek stosowany w leczeniu białaczki. Hamuje syntezę DNA, RNA oraz białek, co prowadzi do redukcji podziałów komórek.Ergosterol – organiczny związek chemiczny z grupy steroidów. Jest prowitaminą D2. Wchodzi w skład błon komórkowych grzybów (np. drożdży), spełniając tę samą funkcję, co cholesterol w komórkach zwierzęcych. Ponieważ ergosterol jest obecny w błonie komórkowej grzybów, a nie występuje w błonach komórkowych zwierzęcych, jest on celem dla leków przeciwgrzybiczych.
  • kladrybina, analog deoksyadenozyny o dużym powinowactwie do komórek limfoidalnych
  • fludarabina hamuje polimerazę DNA oraz inne enzymy związane z jego syntezą
  • 6-merkaptopuryna i 6-tioguanina to ważne inhibitory syntezy puryn
  • pentostatyna, analog hipoksantyny, hamuje aktywność deaminazy adeninowej (ADA)
  • Choroby zakaźne[]

    Antymetabolity mogą w analogiczny sposób wpływać na rozwój innych organizmów. Na ich efekcie toksycznym w stosunku do patogenów opera się leczenie chorób zakaźnych. Drobnoustroje często wykorzystują swoiste procesy metaboliczne, które nie mają swojego odpowiednika u organizmów wyższych. Ponadto struktura kluczowych białek odpowiedzialnych np. za syntezę kwasów nukleinowych bywa odmienna.

    Puryna (imidazolopirymidyna) jest heterocyklicznym, aromatycznym związkiem organicznym składającym się z cząsteczek pirymidyny i imidazolu. W przyrodzie występuje dosyć rzadko, natomiast jej pochodne pełnią ważną rolę jako alkaloidy, metabolity oraz nukleotydy.Acyklowir – organiczny związek chemiczny, lek przeciwwirusowy blokujący jeden z enzymów wirusa, hamując dalszą replikację i skracając przebieg choroby. Część osób jest opornych na powyższe leczenie, a wiele innych skarży się na częste bolesne nawroty objawów infekcji.

    Leki przeciwbakteryjne: typowymi antymetabolitami są antybiotyki oddziałujące na syntezę ściany komórkowej: beta-laktamy (penicyliny i cefalosporyny), glikopeptydy, wiele leków przeciwgruźliczych; inhibitory rybosomów: tetracykliny, makrolidy, czy chloramfenikol oraz niektóre środki zaburzające syntezę bakteryjnego DNA, np. sulfonamidy.

    Ściana komórkowa - martwy składnik komórki, otoczka komórki o funkcji ochronnej i szkieletowej. Ściana komórkowa występuje u roślin, grzybów, bakterii i niektórych protistów. U każdej z tych grup jest zbudowana z innych substancji, np. u grzybów jest to chityna, a u roślin celuloza i jej pochodne (hemiceluloza i pektyna) oraz lignina, natomiast u bakterii podstawowym składnikiem jest mureina. Ściana komórkowa leży na zewnątrz błony komórkowej. W tkankach ściany komórkowe sąsiadujących ze sobą komórek są zlepione pektynową substancją tworzącą blaszkę środkową. Między komórkami istnieją wąskie połączenia w postaci plasmodesm - wąskich pasm cytoplazmy przenikających ściany i zawierających fragmenty retikulum endoplazmatycznego. Młode komórki roślin otoczone są ścianą pierwotną, której strukturę wewnętrzną stanowią ułożone w sposób nieuporządkowany łańcuchy celulozowe wypełnione hemicelulozą i pektyną. W starszych komórkach obserwuje się również ścianę wtórną - powstającą po wewnętrznej stronie ściany pierwotnej, zwykle grubszą i bardziej wytrzymałą niż pierwotna, o uporządkowanej budowie szkieletu celulozowego, również wypełnionego hemicelulozą i pektyną. Ulega ona inkrustacji (węglan wapnia, krzemionka lub lignina) i adkrustacji (kutyna, suberyna, woski).Fluorouracyl, 5-FU (łac. Fluorouracilum) – organiczny związek chemiczny z grupy zasad pirymidynowych; fluorowa pochodna uracylu. Jest cytostatykiem należącym do antymetabolitów pirymidyn i jest stosowany jako przeciwnowotworowy lek fazowo-specyficzny (faza S).

    Leki przeciwwirusowe: leki wirostatyczne hamują replikację wirusów na różnych etapach. Te aktywne podczas powielania DNA (acyklowir, efawirenz, tenofowir, zydowudyna) oraz translacji (oligonukleotyd antysensowy – fomiwirsen) ponownie zalicza się do antymetabolitów.

    Leki przeciwgrzybicze: punkty uchwytu, które służą przerwaniu ważnych szlaków metabolicznych, to m.in. synteza ergosterolu (azole, inhibitory epoksydazy skwalenowej, morfoliny), synteza glukanów (kandyny), synteza kwasów nukleinowych (fluorocytozyna).

    Kwasy nukleinowe – organiczne związki chemiczne, biopolimery zbudowane z nukleotydów. Zostały odkryte w roku 1869 przez Johanna Friedricha Mieschera. Znane są dwa podstawowe typy naturalnych kwasów nukleinowych: kwasy deoksyrybonukleinowe (DNA) i rybonukleinowe (RNA). Komórki wszystkich organizmów na Ziemi zawierają zarówno DNA i RNA, kwas nukleinowy znajduje się także w wirionach wirusów, co jest podstawą ich podziału na wirusy RNA i wirusy DNA.Gemcytabina (łac. gemcitabinum) – organiczny związek chemiczny, lek cytostatyczny z grupy antymetabolitów pirymidynowych. Jest, podobnie jak cytarabina analogiem 2′-deoksycytydyny. W gemcytabinie atomy wodoru przy węglu C2′ deoksycytydyny zostały zastąpione atomami fluoru. Ze względu na podobieństwo do 2′-deoksycytydyny jest wbudowywana zamiast niej do podwójnej helisy DNA, co skutkuje zaburzeniem jego syntezy i prowadzi do śmierci komórki. Jest lekiem fazowo-specyficznym działającym w fazie S podziału komórkowego.

    Zobacz też[]

  • antywitamina
  • Bibliografia[]

  • Laurence L. Brunton, John S. Lazo, Keith L. Parker: Goodman's & Gilman's Pharmacological Basis of Therapeutics, 11th Ed.. The McGraw-Hill Companies, Inc., 2006. ISBN 0-07-142280-3.
  • Ernst Mutschler, Gerd Geisslinger: Farmakologia i Toksykologia Mutschlera. MedPharm, 2010. ISBN 978-83-60466-81-0.
  • antimetabolite (ang.). W: Encyclopædia Britannica [on-line]. 2011. [dostęp 2011-08-01].
  • Star of life.svg Zapoznaj się z zastrzeżeniami dotyczącymi pojęć medycznych i pokrewnych w Wikipedii.

    Zasady azotowe – związki chemiczne, które posiadają w swoim składzie azot i jednocześnie wykazują własności zasadowe.Glikopeptydy – peptydy, które zawierają ugrupowania węglowodanów (glikany) przyłączone kowalencyjnie do łańcuchów bocznych aminokwasów, które stanowią pozostałości peptydu. Cząsteczka cukru może być połączona z peptydem przez atom azotu, tlenu lub węgla.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Kladrybina (2-chloro 2-deoksyadenozyna, cladribine, ATC: L 01 BB 04) – lek cytostatyczny z grupy antymetabolitów purynowych. Jest analogiem nukleozydu deoksyadenozyny, fazowo-specyficznym (faza S). Kladrybina zostaje konkurencyjnie wbudowana do DNA zamiast deoksyadenozyny, co kończy jego syntezę i powoduje śmierć komórki.
    Enzymy – wielkocząsteczkowe, w większości białkowe, katalizatory przyspieszające specyficzne reakcje chemiczne poprzez obniżenie ich energii aktywacji.
    Polimeraza DNA – enzym katalizujący syntezę DNA w czasie replikacji lub naprawy DNA. Synteza ta polega na polimeryzacji deoksyrybonukleotydów przez wytwarzanie wiązań fosfodiestrowych między nimi. Substratami do tej reakcji są nukleotydy trójfosforanowe, a jej produktem ubocznym jest pirofosforan, złożony z dwóch reszt fosforanowych. Dlatego składnikami DNA są nukleotydy jednofosforanowe (monofosforanowe). Większość polimeraz DNA wymaga matrycy, w formie jednoniciowego DNA lub RNA, z krótkim obszarem dwuniciowym. Odcinek dwuniciowy powstaje przez przyłączenie się do jednoniciowej matrycy krótkiego komplementarnego do matrycy odcinka DNA lub RNA, zwanego primerem lub starterem (zwykle ma długość od kilku do ok. 20 nukleotydów).
    Fosforylacja – reakcja przyłączenia reszty fosforanowej do nukleofilowego atomu dowolnego związku chemicznego. Zazwyczaj fosforylowane są grupy hydroksylowe (estryfikacja alkoholi) lub aminowe (tworzenie amidów). Przeciwieństwem fosforylacji jest defosforylacja.
    Tenofowir (tenofovir) – organiczny związek chemiczny z grupy fosfonianowych analogów nukleotydów. Lek antywirusowy należący do klasy leków antyretrowirusowych. Jest nukleotydowym inhibitorem odwrotnej transkryptazy wirusa HIV. Stosowany w terapii AIDS i przewlekłej żółtaczce typu B.
    Tkanka nabłonkowa, tkanka graniczna, nabłonek (łac. epithelium-nabłonek, textus epithelialis-tkanka nabłonkowa ) – tkanka zwierzęca. Zawiązki nabłonka pojawiają się już w stadium blastuli, ale może się on różnicować znacznie później z listków zarodkowych: ektodermy, entodermy, mezodermy, albo zależnie od grupy systematycznej zwierząt i narządu.
    Antybiotyki (z greki anti – przeciw, bios – życie) – naturalne wtórne produkty metabolizmu drobnoustrojów, które działając wybiórczo w niskich stężeniach wpływają na struktury komórkowe lub procesy metaboliczne innych drobnoustrojów hamując ich wzrost i podziały. Antybiotyki są przedmiotem badań auksanografii, stosuje się je jako leki w leczeniu wszelkiego rodzaju zakażeń bakteryjnych. Bywają także używane profilaktycznie w zapobieganiu zakażeniom bakteryjnym w przypadku osłabienia odporności, np. neutropenii, a także w profilaktyce bakteryjnego zapalenia wsierdzia.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.045 sek.