Внешняя среда и развивающийся организм - Баранов В.С.
Скачать (прямая ссылка):
VШ.2.2. Ингибиторы восстановления рибонуклеотидпв в соответствующие Оезоксинуклеотиды
Основной путь образования дезоксириионуклеозидтрифосфатов п клетках млекопитающих связан с восстановлением рпботидов. Вероятно, во всех типах клеток восстановление происходит па уровне нуклеозиддифосфатов п требует наличия АТФ и Mg++. Один и тот же фермент — рпбопуклео-з и д дпф осфатре д уктаза — каталнзирует восстановление всех четырех ри-ботидов. а специфичность фермента к субстрату определяется аллоетери-ческими эффекторами дезоксипуклеозпдтрпфосфатамн дАТФ. дГТФ и дТТФ (Brown, Rcicliard, 1969) и в экспериментальных условиях — их аналогами (Presoff, Chang, 1968). Показано, что уровень активности ре-дуктазы хорошо коррелирует с пролифератмпиои активностью клеток (Е1-ferd et al., 1970; Nordenskjold et al., 1970), а инактивации фермента широко используется в экспериментальных исследованиях как метод селективного торможения ДНК в различных системах клеток млекопитающих и микробов. 1Тз рис. Г)8 видно, что активность этого фермента иеоб-ходима также дли реализации уникальных эффектов фторзамешенпых производных пиримидина на метаболизм ДНК.
О к симоч с а шш — один из наиболее известпых ингибиторов рибонук-лсотидредуктазы. Прямые доказательства атому были полнены на ча-стично очищенных препаратах редуктазы (Krakoff et al., 1968; Bono, Wells, 1908), а также исследованиями изменения содержания дезоксипук-леозпдтрпфосфатов после воздействия окенмочевинон (Skoog, Norden-xkjold, 1971) и подтверждены генетически. 'Гак, было показано, что устойчивость клеток млекопитающих к этому соединению приобретается за счет изменении активности и кинетических свойств именно рибопуклео-тттдредуктазт.т, а пе других сопряженных ферментов метаболизма дезокси-пук.чеотидои (Lewis, Writable. 1974).
(Селективное торможение оксимочевипой синтеза ДНК без заметною влияния на синтез РНК и белка в течение нескольких часов после воздействия показано на ряде систем (Sinclair, 1965).
Принято считать, что такое разобщенно синтеза ДНК и белка является наиболее вероятной причиной цитотокспческих эффектов (Farber, Baserga. 1909). Однако молекулярная природа взаимодействия ингибитора с редуктазой намного сложней, чем предполагали рапыпе. Так. па клетках генатомы Новикова и эмбриональных клетках мыши установлю ио, что оксимочевина вызывает преимущественное снижение фонда спо бедных пуриновых дезокспнуклеозидтрифосфатов дАТФ и дГТФ, тогда как содержание дТТФ и дЦТФ возрастает (Plagemanu, ЕгЪе, 1974; Мог-denskjold et al., 1971). Последнее обстоятельство может указывать на то, что оксимочевина ингибирует активность фермепта по псевдоаллосториче-скому типу, препятствуя восстановлению только пуриновых нуклеозид-днфосфатов. Эта точка зрения поддерживается рядом авторов, которые показали, что действие окепмочевппы на синтез ДНК и содержание де-аоксииуклеозидтрифосфатов в почепп новорожденных крысят и эмбрионов (Kicceri. Duscio, 1970) и у шелковичного черви (Swidlehurst ol. al.,
1971) предотвращается, если одновременно с. ингибитором добавлять де-зокепцптидип и дезоксиурпдпп. Данные показывают также, что оксимоче-вип.а действительно обладает свойствами антиметаболита, хоти, возможно,
что в этом случае конкуренция с природпым метаболитом происходит за участки аллостерической регуляции активности фермента. Тератогенная и эмбрпотокоичеекял активность оксимочевины и некоторых ее производных (гидроксилуретан, гидроксил амин, адетогидрокенлаынновая кислота, уретан) исследована на крысах (Chaube. Murphy, 1966, 1968, 1973; Scott et al.. 1971; Butcher et a1.t 1973) и хомячках (Perm, 1965). Опыты были ограничены только периодом органогенеза. Показано, что крысиные зародыши примерно одинаково чувствительны ко всем препаратам этого ряда. Дозы, равные ЛДВ0 и ТДм, при воздействии на 12-й день беременности в 4 раза ниже, чем минимальные токсичные дозы для самок, или дозы, оказывающие выраженный противоопухолевый аффект. Однократное введение оксимочевины, гядроксилуретана и ацетогидроксилами-новой кислоты в дозах 185—1000 мг/кг с 9-го дни по 12-й день беременности вызывает значительную эмбриональную гибель и приводит к тяжелым аномалиям разлития. Любопытно отметить, что оксимочевнна в дозе 500 мг/кг на 11-й день беременности практически не влияет иа выживаемость эмбрионов, однако у всех зародышей наблюдаются уродства копечпостей, пёба, челюстей п хвоста (Chaube, Murphy, 1973). Гидро-кс.иламип и уротап истератогенпы, хотя п приводят к высокой эмбриональной гибели. Поскольку учет результатов в этих опытах производился лишь в конце беременности, остается неизвестным, была ли столь высокая смертность обусловлена аномалиями развития или же она была пызваиа другими причинами.
Характер и спектр аномалий прп действии оксимочевины зависел как от дозы, так и от срока введения. Биохимический апализ показал, что максимум концентрации оксимочевины в эмбриональных тканях крыс па-блюдался уже через 1 ч после введения, а через 5 ч в мезенхиме почек копечпостей и в первпой трубке наблюдаются многочисленные очаги клеточного распада (ScoLt et al., 1971). Догоиоратиплые изменения клеток головного мозга и в первую очередь эпендимы коры больших полушарий отмечаются даже при действии сравнительно небольших доз оксимочевины (60—375 мг/кг) на 13-й день беременности. Не вызывая увеличения эмбриональной гибели и по индуцируя видимых аномалий развития на этом сроке беременности, оксимочевнна тем пе менее приводит к серьезным нарушениям высшей нервной деятельности подопытных животных в, постнатальном периоде, в частности, неблагоприятно сказывается па их краткосрочной и долгосрочной памяти (Butcher et al., 1973). Таким образом, отсутствие видимых патоморф о логических изменений в конце утробного периода еще далеко пе доказывает полную безвредность препарата для зародыша. В этом отношении физиологические методы обследования могут оказаться значительно более чувствительными. К сожалению, подобные исследования в тератологии пока остаются единичными. Механизм тератогенного действия оксимочевины на зародыши млекопитающих связан с торможением в них биосинтеза ДНК (Rajewski et al., 1971; Scott et al., 1971). По данным биохимического и гисторадиогра-фического апализа. уже через 1 ч после воздействия снижается скорость включения 3Т1 тимидипа в ДНК эмбриональных клеток (Scott el al.,
