Антиметаболіти

Коротко

• Діють переважно як конкурентні інгібітори: фермент «плутає» антиметаболіт зі своїм звичайним субстратом.
• До антиметаболітів належать сульфаніламідні препарати, антивітаміни, частина антибіотиків і протипухлинних засобів.
• У хіміотерапії раку антиметаболіти — найпоширеніша група цитостатиків.

Фермент упізнає свій субстрат за формою молекули, приблизно як замок упізнає ключ. Антиметаболіт — це ключ-підробка: він досить схожий на справжній, щоб увійти в замок, але не відчиняє його і заважає скористатися справжнім ключем.

Механізм дії

Більшість антиметаболітів — синтетичні речовини, хоча трапляються й природні. Потрапивши в організм, вони конкурують із природними метаболітами за активні центри ферментів або вбудовуються в біомолекули замість звичайних «будівельних блоків». Особливо чутливі до цього процеси, які регулюють вітаміни й гормони: для більшості відомих вітамінів знайдено антивітаміни.

Якщо антиметаболіт блокує життєво важливу реакцію, клітина гине. Цей ефект використовують і в медицині, і в боротьбі зі шкідниками, гризунами та бур’янами.

Основні групи

Група	Що імітує	Приклади
Антифолати	фолієву кислоту	метотрексат, пеметрексед
Аналоги пуринів	аденін, гуанін	меркаптопурин, азатіоприн, флударабін
Аналоги піримідинів	цитозин, тимін	5-фторурацил, гемцитабін, цитарабін
Сульфаніламіди	параамінобензойну кислоту	сульфаніламід

У лікуванні раку

Протипухлинні антиметаболіти зазвичай порушують подвоєння ДНК: або вбудовують у неї хімічно змінені нуклеотиди, або виснажують запас дезоксинуклеотидів, потрібних для реплікації. Вони діють переважно у фазі синтезу ДНК клітинного циклу і запускають апоптоз — запрограмовану загибель клітини.

Пригнічення ферменту тимідилатсинтази зупиняє синтез ДНК, майже не зачіпаючи РНК, адже тимін входить лише до ДНК. Такі препарати застосовують при лейкеміях, раку молочної залози, яєчника, органів травлення. В анатомо-терапевтично-хімічній класифікації вони мають код L01B.

Інші застосування

Окрім сульфаніламідів, за механізмом дії до антиметаболітів зараховують ПАСК (парааміносаліцилову кислоту) і деякі антибіотики. В офтальмології мітоміцин C і 5-фторурацил використовують, щоб зменшити рубцювання після операцій, зокрема при глаукомі.

Запитання

Чому антиметаболіти шкодять пухлині більше, ніж здоровим тканинам?

Багато з них порушують синтез ДНК, а ракові клітини діляться частіше за більшість нормальних. Тому пухлина страждає сильніше. Проте здорові клітини, які теж активно діляться, зазнають ушкоджень, тож без побічних ефектів таке лікування не обходиться.

Як діють сульфаніламіди?

Вони схожі на параамінобензойну кислоту, з якої бактерії синтезують фолієву кислоту. Фермент бактерії зв’язує сульфаніламід замість потрібної речовини, і синтез зупиняється. Людина фолієву кислоту не синтезує, а отримує з їжею, тож на її клітини ці препарати майже не впливають.

Див. також

• Розділ «Біохімія» Білки, вуглеводи, ліпіди, нуклеїнові кислоти й інші речовини живої клітини.
• Розділ «Медицина» Хвороби, лікарські засоби, галузі медицини від терапії до хірургії.

Джерела

1. Антиметаболіти — Вікіпедія (українська)
2. Antimetabolite — Wikipedia (англійська)
3. Wikidata: Q50429865

Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.