Un antimetabolito es una sustancia química que inhibe el uso de un metabolito , que es otra sustancia química que forma parte del metabolismo normal . [1] Estas sustancias suelen tener una estructura similar al metabolito con el que interfieren, como los antifolatos que interfieren con el uso del ácido fólico ; por tanto, puede producirse una inhibición competitiva y la presencia de antimetabolitos puede tener efectos tóxicos en las células, como detener el crecimiento celular y la división celular , por lo que estos compuestos se utilizan como quimioterapia para el cáncer. [2]
Función
Tratamiento para el cáncer
Los antimetabolitos pueden usarse en el tratamiento del cáncer , [3] ya que interfieren con la producción de ADN y, por lo tanto, la división celular y el crecimiento tumoral. Debido a que las células cancerosas pasan más tiempo dividiéndose que otras células, la inhibición de la división celular daña las células tumorales más que otras células. Los medicamentos antimetabolitos se usan comúnmente para tratar la leucemia, los cánceres de mama, ovario y el tracto gastrointestinal, así como otros tipos de cánceres. [4] En el Sistema de clasificación química terapéutica anatómica , los fármacos antimetabolitos contra el cáncer se clasifican en L01B.
Los antimetabolitos generalmente deterioran la maquinaria de replicación del ADN, ya sea mediante la incorporación de nucleótidos alterados químicamente o agotando el suministro de desoxinucleótidos necesarios para la replicación del ADN y la proliferación celular.
Los ejemplos de antimetabolitos de fármacos contra el cáncer incluyen, entre otros, los siguientes:
- 5- fluorouracilo (5-FU)
- 6- Mercaptopurina (6-MP)
- Capecitabina (Xeloda®)
- Citarabina (Ara-C®)
- Floxuridina
- Fludarabina
- Gemcitabina (Gemzar®)
- Hidroxicarbamida
- Metotrexato
- Pemetrexed (Alimta®)
- Fototrexato [5]
Los antimetabolitos se disfrazan de purina ( azatioprina , mercaptopurina ) o pirimidina , sustancias químicas que se convierten en los componentes básicos del ADN. Evitan que estas sustancias se incorporen al ADN durante la fase S (del ciclo celular ), deteniendo el desarrollo normal y la división celular. [6] Los antimetabolitos también afectan la síntesis de ARN. Sin embargo, debido a que la timidina se usa en el ADN pero no en el ARN (donde se usa uracilo en su lugar), la inhibición de la síntesis de timidina a través de la timidilato sintasa inhibe selectivamente la síntesis de ADN sobre la síntesis de ARN.
Por su eficacia, estos fármacos son los citostáticos más utilizados . La competencia por los sitios de unión de las enzimas que participan en los procesos biosintéticos esenciales y la posterior incorporación de estas biomoléculas en los ácidos nucleicos inhibe su función normal de las células tumorales y desencadena la apoptosis , el proceso de muerte celular. Debido a este modo de acción, la mayoría de los antimetabolitos tienen una alta especificidad del ciclo celular y pueden apuntar a la detención de la replicación del ADN de las células cancerosas. [7]
Antibióticos
Los antimetabolitos también pueden ser antibióticos , como las sulfanilamidas , que inhiben la síntesis de dihidrofolato en bacterias al competir con el ácido para-aminobenzoico (PABA). [8] El PABA es necesario en reacciones enzimáticas que producen ácido fólico, que actúa como coenzima en la síntesis de purinas y pirimidinas, los componentes básicos del ADN. Los mamíferos no sintetizan su propio ácido fólico, por lo que no se ven afectados por los inhibidores de PABA, que matan selectivamente las bacterias. Los medicamentos de sulfanilamida no son como los antibióticos que se usan para tratar infecciones. En cambio, funcionan cambiando el ADN dentro de las células cancerosas para evitar que crezcan y se multipliquen. Los antibióticos antitumorales son una clase de fármacos antimetabolitos que no son específicos del ciclo celular. Actúan uniéndose con moléculas de ADN y previniendo la síntesis de ARN (ácido ribonucleico), un paso clave en la creación de proteínas, que son necesarias para la supervivencia de las células cancerosas. [9]
Las antraciclinas son antibióticos antitumorales que interfieren con las enzimas involucradas en la copia del ADN durante el ciclo celular . [4]
Los ejemplos de antraciclinas incluyen:
- Daunorrubicina
- Doxorrubicina (Adriamycin®)
- Epirrubicina
- Idarubicina
Los antibióticos antitumorales que no son antraciclinas incluyen: [4]
- Actinomicina-D
- Bleomicina
- Mitomicina-C
- Mitoxantrona
- Fototrexato [5] [10]
Otros usos
Los antimetabolitos, particularmente la mitomicina C (MMC), se usan comúnmente en Estados Unidos y Japón como una adición a la trabeculectomía , un procedimiento quirúrgico para tratar el glaucoma . [11]
Se ha demostrado que los antimetabolitos reducen la fibrosis de los sitios operatorios. Por lo tanto, se está investigando su uso después de la dacriocistorrinostomía externa , un procedimiento para el manejo de la obstrucción del conducto nasolagrimal . [12]
La aplicación intraoperatoria de antimetabolitos, a saber, mitomicina C (MMC) y 5-fluorouracilo (5-FU), se está probando actualmente para determinar su eficacia para controlar el pterigión . [13]
Tipos
Las categorías principales de estos medicamentos incluyen: [14] [15]
- Análogos de bases ( nucleobases alteradas ): estructuras que pueden sustituir a las nucleobases normales en los ácidos nucleicos . Esto significa que estas moléculas son estructuralmente lo suficientemente similares a los componentes básicos del ADN en los que se pueden sustituir. Sin embargo, dado que son ligeramente diferentes de las bases normales después de que se incorporan al ADN, la producción de ADN se detiene y la célula muere. .
- Análogos de purina : imitan la estructura de las purinas metabólicas , las bases más grandes incorporadas al ADN como adenosina y guanosina .
- Ejemplos: azatioprina , tiopurinas y fludarabina
- Análogos de pirimidina : imitan la estructura de las pirimidinas metabólicas , las bases más pequeñas incorporadas al ADN como citosina y timina .
- Ejemplos: 5-fluorouracilo , gemcitabina y citarabina
- Análogos de purina : imitan la estructura de las purinas metabólicas , las bases más grandes incorporadas al ADN como adenosina y guanosina .
- análogos de nucleósidos - nucleósidos alternativas que consisten en un ácido nucleico analógica y un azúcar . Esto significa que son las mismas bases que las anteriores, pero con un grupo de azúcar añadido. Para los análogos de nucleósidos, se puede alterar la base o el componente de azúcar. Son lo suficientemente similares a las moléculas utilizadas para construir el ADN celular como para que la célula las incorpore a su ADN, pero lo suficientemente diferentes como para que, después de agregar el ADN de la célula, detengan el crecimiento celular.
- análogos de nucleótidos - nucleótidos alternativas que consisten en un ácido nucleico , un azúcar , y 1-3 fosfatos . Esto significa que estas moléculas se ven exactamente como las piezas utilizadas para construir el ADN en una célula y se pueden incorporar al ADN de una célula en crecimiento. Sin embargo, debido a que son análogos y, por lo tanto, ligeramente diferentes a los nucleótidos regulares, hacen que el crecimiento de la célula se detenga y la célula muera.
- Antifolatos : sustancias químicas que bloquean las acciones del ácido fólico (vitamina B9) que se necesita para construir el ADN y permitir que las células crezcan.
Ver también
- Antinutriente
Referencias
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enlaces externos
- Descripción general en la Universidad de Nebraska