Sustancia química que inhibe el uso de un metabolito.
El medicamento metotrexato (abajo) es un antimetabolito que interfiere con el metabolismo del ácido fólico (arriba)
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 ser similares en estructura al metabolito con el que interfieren, como los antifolatos que interfieren con el uso del ácido fólico ; por lo tanto, puede producirse una inhibición competitiva y la presencia de antimetabolitos puede tener efectos tóxicos sobre las células, como detener el crecimiento celular y la división celular , por lo que estos compuestos se utilizan en la quimioterapia para el cáncer. [2]
Función
Tratamiento del cáncer
Los antimetabolitos se pueden utilizar en el tratamiento del cáncer , [3] ya que interfieren con la producción de ADN y, por lo tanto, con 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 a las células tumorales más que a otras células. Los medicamentos antimetabolitos se utilizan comúnmente para tratar la leucemia, los cánceres de mama, ovario y tracto gastrointestinal, así como otros tipos de cánceres. [4] En el Sistema de Clasificación Química Terapéutica Anatómica, los medicamentos antimetabolitos contra el cáncer se clasifican en L01B.
Los antimetabolitos generalmente dañan la maquinaria de replicación del ADN, ya sea mediante la incorporación de nucleótidos químicamente alterados o agotando el suministro de desoxinucleótidos necesarios para la replicación del ADN y la proliferación celular.
Algunos ejemplos de antimetabolitos de medicamentos contra el cáncer incluyen, entre otros, los siguientes:
Los antimetabolitos se hacen pasar por purinas ( azatioprina , mercaptopurina ) o pirimidinas , 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 utiliza en el ADN pero no en el ARN (donde se utiliza 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.
Debido a 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 a los ácidos nucleicos inhibe su función normal en 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 dirigirse 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 las bacterias al competir con el ácido paraaminobenzoico (PABA). [8] El PABA es necesario en las 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. Las sulfanilamidas no son como los antibióticos que se usan para tratar las infecciones. En cambio, funcionan modificando 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 a las moléculas de ADN y evitando 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 antimetabolitos, en particular la mitomicina C (MMC), se utilizan comúnmente en Estados Unidos y Japón como complemento a la trabeculectomía , un procedimiento quirúrgico para tratar el glaucoma . [11]
Las principales categorías de estos fármacos 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 como para que puedan sustituirse. 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 nucleósidos : alternativas a los nucleósidos que consisten en un análogo de ácido nucleico y un azúcar . Esto significa que son las mismas bases que las anteriores, pero con un grupo de azúcar añadido. En el caso de los análogos de nucleósidos, se puede alterar tanto la base como el componente de azúcar. Son lo suficientemente similares a las moléculas que se utilizan para construir el ADN celular como para que la célula los incorpore a su ADN, pero lo suficientemente diferentes como para que, tras añadirse al ADN de la célula, detengan el crecimiento celular.
Análogos de nucleótidos : nucleótidos alternativos 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 ADN en una célula y pueden incorporarse al ADN de una célula en crecimiento. Sin embargo, debido a que son análogos y, por lo tanto, ligeramente diferentes de 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), necesario para construir el ADN y permitir que las células crezcan.
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