АНТИМЕТАБОЛИТЫ

АНТИМЕТАБОЛИТЫ (греческий anti-против + метаболит [ы]) — вещества, которые вследствие своей структурной близости или большей активности по отношению к естественным продуктам обмена веществ (метаболитам) могут замещать их в биохимических реакциях. Однако, обладая определенными отличиями в строении молекулы, Антиметаболиты не могут обеспечить дальнейшего нормального течения этих реакций, чем и обусловливают изменение процессов обмена веществ.

Важнейшую группу антиметаболитов составляют структурные аналоги медиаторов (см.).

Так как большинство витаминов является составными частями ферментов, то введение антиметаболита витамина (антивитамина) в организм приводит к образованию неактивного аналога фермента, неспособного осуществлять присущие нормальному ферменту функции специфического катализатора. Вследствие этого возникают явления, характерные для дефицита соответствующего витамина.

При введении в организм фторникотиновой кислоты, служащей антиметаболитом витамина РР (никотинамид), вместо дифосфопиридиндинуклеотида (никотинамидадениндинуклеотид, кодегидрогеназа), являющегося коферментом дегидрогеназ, образуется сходный динуклеотид, в котором место амида никотиновой кислоты занимает амид фторникотиновой кислоты. Такой нуклеотид конкурирует за апофермент с естественным нуклеотидом, занимая его место, однако он не может выполнять функции кофермента в реакциях дегидрирования. Таков принцип действия большинства антивитаминов.

Сульфаниламиды — аналоги парааминобензойной кислоты; последняя служит составной частью коферментов группы фолиевой кислоты. Лечебный эффект сульфаниламидов обусловлен тем, что они включаются в состав коферментов микроорганизмов и тем самым вызывают в них нарушение жизненно важных реакции обмена веществ.

Одним из антиметаболита гормонов является структурный аналог гормона коры надпочечников кортизона — 2-метил9(α)-фторкортизол. Это соединение предупреждает развитие атрофии вилочковой железы и фолликулов селезенки, а также некоторые другие патологические явления, вызываемые кортизоном.

Мощными антагонистами серотонина (см.), обладающего широким спектром действия на организм, служат медмаин, производные лизергиновой кислоты и др. Так как некоторые из этих антиметаболитов вызывают нарушения психики, характерные для шизофрении (галлюцинации, бредовые идеи, неправильное поведение и др.), полагают, что нарушения обмена серотонина играют существенную роль в патогенезе этого заболевания.

Особую группу антиметаболитов составляют аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот, и аналоги аминокислот, из которых строятся белки. Тиоурацил — структурный аналог урацила, входящего в молекулу рибонуклеиновой кислоты вируса табачной мозаики,— в листе табака включается в молекулы нуклеиновых кислот вновь образующихся вирусных частиц, после чего эти атипичные вирусы теряют способность к дальнейшему самовоспроизведению. Сходным образом действует 6-азаурацил на микробные клетки, препятствуя включению естественного метаболита урацила в их нуклеиновые кислоты. 6-Азаурацил обладает также канцеростатическими свойствами.

Антиметаболиты могут применяться в качестве химиотерапевтических препаратов. В ряде случаев, когда течение процессов обмена веществ имеет патологический характер, введение антиметаболитов может способствовать нормализации функций организма. Однако применение антиметаболитов в качестве лекарственных веществ сильно ограничивается тем, что многие из них являются антагонистами метаболитов как микробной клетки, так и клеток организма человека. В таких случаях использование антиметаболитов возможно, если микроорганизм пли пораженная ткань обладает способностью избирательно поглощать и накапливать антиметаболиты. Например, можно использовать аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований в качестве канцеростатических веществ, так как ткань опухоли отличается интенсивным обменом веществ, в частности интенсивным синтезом нуклеиновых кислот, вследствие чего введенный антиметаболит преимущественно поступает именно в опухолевую ткань. Антиметаболиты широко применяют также в качестве инсектицидов, фунгицидов, дезинфицирующих веществ; например, гексахлоран представляет собой аналог инозита, являющегося витамином для многих организмов.

См. также Обмен веществ и энергии.

Библиография: Альберт Э. Избирательная токсичность, пер. с англ., М., 1971; В у л л и Д. Учение об антиметаболитах, пер. с англ., М., 1954, библиогр.; Майстер А. Биохимия аминокислот, пер. с англ., с. 139, М., 1961; Т р у ф а-н о в А. В. Биохимия и физиология витаминов и антивитаминов, М., 1959;УэббЛ. Ингибиторы ферментов и метаболизма, пер. с англ., М., 1966, библиогр.

А. Я. Николаев.