Антивитамины применение в лечебной практике. Витамины и антивитамины

В. М. АБАКУМОВ, кандидат медицинских наук

История антивитаминов началась лет пятьдесят назад с одной, поначалу, казалось бы, неудачи. Химики решили синтезировать витамин Вс (фолиевую кислоту) и заодно несколько усилить его биологические свойства. Этот витамин, как известно, участвует в биосинтезе белка и активизирует процессы кроветворения. Следовательно, в процессах жизнедеятельности ему отводится далеко не второстепенная роль.

А химический аналог полностью утратил витаминную активность. Но оказалось, что новое соединение тормозит развитие клеток, прежде всего раковых. Оно вошло в реестр эффективных противоопухолевых средств для лечения больных некоторыми злокачественными новообразованиями.

Стремясь понять механизм лечебного эффекта препарата, биохимики установили, что он является... антагонистом витамина Вс. Его лечебное действие обусловлено тем, что он, вторгаясь в сложную цепочку химических реакций, нарушает превращение фо-лиевой кислоты в кофермент.

Соединения, противоборствующие некоторым витаминам, обнаружились и в ряде пищевых продуктов. Специалисты обратили внимание на то, что включение в рацион лисиц сырого карпа вызывало у животных развитие типичного состояния В,-авитаминоза. Позже было установлено, что в тканях сырого карпа содержится фермент тиаминаза, расщепляющий молекулу витамина В, (тиамина) до неактивных соединений.

Этот фермент затем был обнаружен и в других рыбах, причем не только пресноводных. Так, обследуя жителей Таиланда, врачи выявили у многих дефицит тиамина. Но почему? Ведь с пищей витамина поступало вполне достаточно. Последующие исследования показали, что виновница В,-недоста-точности-все та же тиаминаза. Она содержится в рыбе, которую население в больших количествах использует в питании в сыром виде.

Более широкие исследования позволили обнаружить и другие В,-антивитаминные факторы в продуктах растительного происхождения. Например, из ягод черники выделена так называемая 3,4-дигидрооксикоричная кислота. 1,8 миллиграмма ее достаточно для нейтрализации 1 миллиграмма тиамина. Выяснилось, что антитиами-новые факторы содержатся и в других пищевых продуктах: рисе, шпинате, вишне, брюссельской капусте и т.д. Впрочем, интенсивность их антивитаминного действия настолько незначительна, что существенного значения в развитии В^гиповитаминоэа они практически не имеют. Несомненный интерес представляет открытие антивитаминного фактора в кофе. Причем в отличие, скажем, от тиаминазы рыб он не разрушается при нагревании.

В овощах и фруктах, больше всего в огурцах, кабачках, цветной капусте и тыкве, содержится аскорбатоксидаза. Этот фермент ускоряет окисление витамина С до практически неактивной дикетогулоновой кислоты. А так как, выяснилось, это происходит вне организма, то витамин С разрушается в растительных продуктах при их длительном хранении и во время кулинарной обработки. Например, только за счет " действия аскорбатоксидазы смесь сырых размельченных овощей за 6 часов хранения теряет более половины содержащегося в ней витамина С, причем потери его тем выше, чем больше измельчены овощи.

Соевый белок, особенно в сочетании с кукурузным маслом, способен нейтрализовать действие витамина Е (токоферола). Происходит это в связи с тем, что в сое содержатся пока еще не выделенные в чистом виде антивитамины токоферола. Подобный эффект наблюдается и при употреблении сырой фасоли. Термическая обработка этих продуктов приводит к разрушению соперника витамина Е. Очевидно, такого рода факты следует учитывать тем, кто пропагандирует и увлекается «сыроедением»!.. Антивитамины обнаружены сравнительно недавно, и неизвестно, все ли «антисоединения» уже найдены в сырых натуральных продуктах.

В частности, в экспериментах на животных установлено, что в составе соевых бобов имеется белковое соединение, которое способствует развитию рахита даже при нормальном поступлении с пищей витамина D, кальция и фосфора. Оказалось, что нагревание соевой муки разрушает антивитамины, при этом, естественно, его отрицательных свойств можно не опасаться.

Отрицательных ли? А нельзя эти свойства использовать в медицинской практике при лечении D-гипервитаминозных состояний? Это еще предстоит доказать.

А вот антивитамин К уже вошел в арсенал лекарственных средств. Интересна история его создания. Специалисты выясняли причину так называемой болезни сладкого клевера у сельскохозяйственных животных, один из симптомов которой-плохая свертываемость крови. Оказалось, что в клеверном сене содержится антивитамин К-дикумарин. Витамин К способствует свертыванию крови, а дикумарин нарушает этот процесс. Так возникла идея, воплощенная затем в жизнь, использовать дикумарин для лечения различных заболеваний, обусловленных повышенной свертываемостью крови.

Незначительно изменив структуру витамина Вэ (пантотеновой кислоты), химики получили вещество с противоположными витамину свойствами. В процессе длительного экспериментального изучения нового соединения была выявлена не присущая пантотеновой кислоте психотропная активность. Оказалось, что антивитамин В3-пантогам обладает умеренным успокаивающим действием и способен оказывать противосудорожный эффект.

Соединив две молекулы витамина В6, специалисты синтезировали вещество, которое может рассматриваться как его антагонист. Затем выяснилось, что вновь полученное соединение (его называют пиридитол, энцефабол и т.д.) благоприятно влияет на некоторые ключевые обменные процессы в тканях головного мозга. Под воздействием пиридитола улучшается утилизация глюкозы клетками головного мозга, нормализуется транспорт фосфатов через гематоэнцефалический барьер, повышается их содержание в головном мозгу. В результате и этот антивитамин нашел применение в клинической практике.

В ходе изучения антивитаминов и использования их в качестве лекарственных средств возник вопрос: а каков же механизм действия такого рода химических соединений? О витаминах известно, что они в организме человека превращаются в более активные в биологическом отношении коферменты, которые, в свою очередь, вступая во взаимодействие со специфическими белками, образуют ферменты-катализаторы разнообразных биохимических процессов. А антивитамины?

Имея близкое с витаминами структурное сходство, эти соперники витаминов, возможно, трансформируются в организме человека по тем же законам, что и их «родоначальники», превращаясь в ложный кофермент. В дальнейшем он, вступая во взаимодействие со специфическим белком, подменяет собой истинный кофермент соответствующего витамина. Заняв его место, антивитамин в то же время не занял биологической роли витаминов

Оермент «обманут». Он не замечает »*гического отличия между истинным хоферментом и его соперником и по-прежнему стремится выполнить свою срункцию катализатора. Но это ему уже не удается. Соответствующие процессы обмена веществ остановлены-они не могут протекать без участия катализатора. Не исключено при этом, что возникший псевдофермент начинает играть присущую уже только ему биохимическую роль, и это обусловливает спектр фармакотерапевти-ческого действия антивитамина.

Возможно, именно подобные изменения структуры лежат в основе терапевтического действия «универсальных» антивитаминов, какими являются эффективные противотуберкулёзные средства изониазид и фтивазид. Они нарушают в микобактериях туберкулеза обменные процессы не только витамина Вв, но и тиамина, витаминов В3, РР и В2, благодаря чему задерживают рост и размножение возбудителей заболевания. Аналогичный механизм, очевидно, определяет и действие некоторых противомалярийных препаратов-акрихина и хинина, являющихся антагонистами рибофлавина (витамина В,).

Означают ли приведенные примеры, что каждый из синтетических антивитаминов может найти применение в медицинской практике? Нет.

К настоящему времени химики различных стран синтезировали сотни, а может быть, тысячи разнообразных производных витаминов, среди которых многие имеют антивитаминные свойства. Но далеко не все из них оказались в арсенале лекарственных средств: мала фармакобиологическая активность. Однако целесообразность дальнейших исследований свойств витаминов и их производных не вызывает сомнений. И, как знать, может быть, . именно среди антагонистов витаминов будут обнаружены новые средства борьбы с заболеваниями.

В заключение одна необходимая оговорка. В продуктах питания соотношение витаминов и антивитаминов сохраняется, как правило, в пользу первых. Прием антивитаминов как лекарственных средств это соотношение может нарушить. Поэтому при необходимости врачи наряду с антивитаминами назначают дополнительно и соответствующий витамин или кофермент-ные препараты. К слову, это еще один довод против самолечения: ведь закономерности действия антивитаминов, их противоборства витаминам известны толькр врачу.

Источник: http://www.gettyimages.com

Витамины и антивитамины: двойники и соперники

Эти вещества могут свести на нет действие витаминов и привести к авитаминозу. А могут стать основным средством лечения многих болезней. Встречайте: антивитамины.

Привычная ситуация: разрезали яблоко пополам - себе и ребенку. Вы свою половинку съели сразу, а ребенок мусолит, его часть яблока потихоньку темнеет. «Это же натуральная аскорбинка!» - увещеваете вы, но на самом деле витамина С там почти не осталось. Под воздействием света в яблоке вырабатывается аскорбиназа - вещество, сходное по химической структуре с витамином С, но обладающее противоположным действием. Оно вызывает окисление витамина С и его разрушение.

ДВЕ СТОРОНЫ ОДНОЙ МЕДАЛИ

Аскорбиновая кислота и аскорбиназа - самый яркий пример существования витаминов и антивитаминов. Такие вещества имеют схожую химическую структуру и абсолютно противоположные свойства.

В организме витамины превращаются в коферменты и вступают во взаимодействие со специфическими белками, таким образом регулируя различные биохимические процессы. Причем все роли расписаны заранее: витамин может встроиться лишь в соответствующий ему белок. Последний, в свою очередь, выполняет строго определенную функцию, не допуская никаких замен.

Антивитамины также превращаются в коферменты, только ложные. Специфические белки не замечают подмены и пытаются осуществлять привычные функции. Но это уже невозможно: действие витаминов может полностью или частично блокироваться, их биологическая активность снижается или вовсе сводится на нет. Процессы обмена веществ останавливаются.

Более того, сейчас уже известно, что антивитамины не просто тормозят биохимические процессы в организме. В некоторых случаях они изменяют химическую структуру витаминов , и тогда ложный кофермент начинает играть свою собственную биохимическую роль. В этом возможны и плюсы.

ИЗ МИНУСОВ В ПЛЮСЫ

Антивитамины открыли случайно, когда ученые пытались усилить биологические свойства витамина В9 (фолиевой кислоты), который активизирует процессы кроветворения . Но в результате различных химических процессов витамин В9 преобразовался, утратил свои привычные свойства, зато приобрел новые - стал тормозить рост раковых клеток.

Также благодаря случаю был обнаружен и дикумарин - антагонист витамина К. Оба эти вещества участвуют в процессах кроветворения, только витамин К способствует свертываемости крови, а дикумарин нарушает ее. Теперь это его свойство используют для лечения соответствующих заболеваний. За последние десятилетия химики синтезировали сотни производных витаминов, и у многих были обнаружены антивитаминные свойства. Так, незначительно изменив химическую структуру пантотеновой кислоты, обеспечивающей клетки энергией, химики получили антивитамин В3, который оказывает успокаивающее действие.

Эксперименты на животных показали, что соевые бобы содержат белковые соединения, полностью разрушающие витамин D , кальций и фосфор, провоцируя развитие рахита. Но при нагревании соевой муки действие антивитаминов нейтрализуется. Применение этой антагонистической пары в медицине - вопрос времени.

ВИТАМИННЫЙ КОНФЛИКТ

Интересно, что подобные антиподы есть у всех витаминов. И рекомендации по правильному питанию просто обязаны учитывать возможные витаминные конфликты.

* Взять тот же витамин С, который содержится в большинстве свежих овощей и фруктов. Стоит нарезать салат и оставить его на некоторое время на столе либо выжать сок и оставить его в бокале, как в процессы вступает аскорбиназа. В результате теряется до 50% витамина С. Так что все это полезнее съедать сразу после приготовления.

* Витамин В1 (тиамин) отвечает за процессы роста и развития, помогает поддерживать работу сердца, нервной и пищеварительной систем. Но все его положительные свойства разрушает тиаминаза. Этого вещества много в сырых продуктах: в основном в пресноводной и морской рыбе, а также в рисе, шпинате, картофеле, вишне, чайном листе. Так что у фанатов японской кухни есть риск заработать дефицит витамина В1.

* Сырая фасоль нейтрализует действие витамина Е, так же как и соя. Вообще именно в сырых продуктах особенно много антивитаминов.

* Еще один очень популярный антивитамин, о котором многие даже не догадываются, - это кофеин. Он мешает усвоению витаминов С и группы B. Чтобы разрешить этот конфликт, чай или кофе лучше пить через час-полтора после еды.

* Родственные химические структуры имеют биотин (витамин Н) и авидин. Первый отвечает за здоровую кишечную микрофлору и стабилизирует уровень сахара в крови, второй препятствует его всасыванию. Оба вещества содержатся в яичном желтке, но авидин - лишь в сыром яйце (он разрушается при нагревании). Поэтому при диабете или проблемах с кишечной микрофлорой яйца нужно варить вкрутую, а не «в мешочек».

* Если в вашем рационе много бурого риса , фасоли, сои, грецких орехов, шампиньонов и вешенок, коровьего молока и говядины, то возникает риск дефицита витамина РР (ниацина). Все названные продукты богаты его антиподом - аминокислотой лейцином.

* Витамин А (ретинол) хоть и относится к жирорастворимым, но плохо усваивается при избытке маргарина и кулинарных жиров. Когда готовите печенку, рыбу, яйца и другие продукты, богатые ретинолом, используйте минимальное количество жира, желательно оливкового или сливочного масла.

Биологическая химия Лелевич Владимир Валерьянович

Антивитамины

Антивитамины – вещества, вызывающие снижение или полную потерю биологической активности витаминов.

Антивитамины можно разделить на две основные группы:

1. антивитамины, которые инактивируют витамин путем его разрушения или связывания его молекул в неактивные формы;

2. антивитамины, замещающие коферменты (производные витаминов) в активных центрах ферментов.

Примеры действия антивитаминов первой группы:

1. яичный белок авидин связывается с биотином и образуется авидин-биотиновый комплекс, в котором биотин лишен активности, не растворим в воде, не всасывается из кишечника и не может быть использован как кофермент;

2. фермент аскорбатоксидаза окисляет аскорбиновую кислоту;

3. фермент тиаминаза разрушает тиамин (В 1);

4. фермент липооксидаза путём окисления разрушает провитамин А – каротин.

Ко второй группе относятся вещества, структурноподобные витаминам. Они взаимодействуют с апоферментом и образуют неактивный ферментный комплекс по типу конкурентного ингибирования. Структурные аналоги витаминов могут оказывать существенное влияние на процессы обмена в организме,

Большинство из них применяются:

1. как лечебные средства, специфично действующие на определенные биохимические и физиологические процессы;

2. для создания экспериментальных авитаминозов у животных.

Таблица 15.3. Антивитамины

Витамин	Антивитамин	Механизм действия антивитамина	Применение антивитамина
Пара-амино-бензойная кислота (ПАБК)	Сульфанил-амиды (стрептоцид, норсульфазол, фталазол)	Сульфаниламиды – структурные аналоги ПАБК. Они ингибируют фермент путем вытеснения ПАБК из комплекса с ферментом, синтезирующим фолиевую кислоту, что ведет к торможению роста бактерий.	Для лечения инфекционных заболеваний.
Фолиевая кислота	Птеридины (аминоптерин, метотрексат).	Встраиваются в активный центр фолатзависимых ферментов и блокирует синтез нуклеиновых кислот (цитостатическое действие), угнетается деление клеток.	Для лечения острых лейкозов, некоторых форм злокачественных опухолей
Витамин К	Кумарины (дикумарин, варфарин, тромексан).	Кумарины блокируют образование протромбина, проконвертина и др. факторов свертывания крови в печени (оказывают противосвертывающее действие).	Для профилактики и лечения тромбозов (стенокардия, тромбофлебиты, кардиосклероз и др.).
Витамин РР	Гидразид изоникотиновой кислоты (изониазид) и его производные (тубазид, фтивазид, метозид).	Антивитамины включаются в структуры НАД и НАДФ, образуя ложные коферменты, которые не способны участвовать в окислительно-восстановительных и других реакциях. Биохимические системы микобактерий туберкулеза наиболее чувствительны к этим антивитаминам.	Для лечения туберкулеза.
Тиамин (В 1)	Окситиамин, пиритиамин.	Антивитамины замещают коферменты тиамина в ферментативных реакциях.	Для создания эксперимен-тального В 1 - авитаминоза.
Рибофлавин (В 2)	Изорибофлавин, дихлоррибо-флавин, галактофлавин.	Антивитамины замещают коферменты рибофлавина в ферментативных реакциях.	Для создания в экспериментах гипо- и арибофлави-нозов.
Пиридоксин (В 6)	Дезоксипири-доксин, циклосерин	Антивитамин замещает пиридоксалевые коферменты в ферментативных реакциях.	Для создания эксперименталь-ной пиридоксиновой недостаточности

Антивитамины нашли широкое применение в клинической практике в качестве антибактериальных и противоопухолевых средств, тормозящих синтез белков и нуклеиновых кислот в бактериальных и опухолевых клетках.

Антивитамины – это соединения, частично или полностью включающие витамины из обменных реакций организма путем их разрушения, инактивации или препятствия их ассимиляции.

Большинство антивитаминов представляет собой производные синтетически полученных витаминов с замещенными функциональными группами. Этими же свойствами обладает и ряд синтетически поученных лекарственных препаратов. Установлено, что при пероральном применении сульфанилаимдных препаратов может нарушаться синтез бактериями кишечника таких витаминов, как тиамин, рибофлавин, никотинамид, пиридоксин, пантотеновая кислота, фолиевая кислота, цианокобаламин, биотин и витамин К.

Основные механизмы действия антивитаминов :

Блокада внутриклеточного метаболизма витамина;

Разрушение витаминов;

Модификация молекулы витамина;

Блокада рецепторов клеток для витаминов.

Перечень антивитаминов (Смирнов В.И., 1974):

Для витамина В 1 (тиамин) – тиаминаза I и II, пиритиамин (неврологический синдром В 1 недостаточности), неопиритиамин;

Для витамина В 2 (рибофлавин) – изорибофлавин, галактофлавин, токсофлавин, акрихин, левомицетин, террамицин, тетрациклин, мегафен;

Для витамина В 6 (пиридоксин) – изониазид, циклосерин, токсопиримидин, 4-дезоксипиридоксин;

Для витамина В 12 (цианкобаламин) – 2-амино-метилпропанол В 12 ;

Для витамина РР (никотиновая кислота) – изониазид, 3-ацетилпирин;

Для фолиевой кислоты – аминоптерин, аметоптерин;

Для витамина С (аскорбинвая кислота) – аскорбиназа, глюкоаскорбиновая кислота;

Для витамина Н (биотин) – овидин (белок из птичьих яиц), дестиобиотин;

Для витамина К (филлохинон) – кумарин, дикумарин (снижает синтез протромбина печенью);

Для витамина Е (токоферол) – 3-фенилфосфат, 3-ортокрезолфосфат.

Антивитамины, проникая в клетку, вступают с витаминами или их производными в конкурентные отношения в соответствующих биохимических реакциях. Известно, что ряд витаминов входит в виде простатических групп – коферментов в связь с белками-апоферментами и образует ферменты. Антивитамины, имеющие структурные аналоги с витаминами за место связи их с белками и вытесняют витамины. Это приводит как к образованию неактивных комплексов, так и к усиленному выделению витаминов из организма и развитию эндогенной витаминной недостаточности.

Гипервитаминозы

При избыточном поступлении некоторые витамины могут вызвать интоксикацию организма с развитием клинической картины, более или менее характерной для данного гипервитаминоза.

Различают: острые гипервитаминозы – развиваются после однократного приема массивной дозы витамина; хронические гипервитаминозы – возникают в результате длительного приема больших доз витамина.

Гипервитаминоз А – развивается у человека в результате употребления продуктов, содержащих большое количество витамина А (печень: кита, белого медведя, полярных птиц), либо при употреблении больших количеств рыбьего жира и препаратов витамина А (минимальная профилактическая доза для детей и взрослых – 3300 МЕ).

Токсическая доза витамина А, вызывающая острое отравление, являются дозы от 1000000 до 6000000 МЕ. Хроническая интоксикация возникает при длительном приеме (3-4 месяца) витамина А в дозах более 20000 МЕ.

Гипервитаминоз А у взрослых :

Острый – выражается в тяжелой головной боли, сонливости, диспепсических явлениях (тошнота, рвота), шелушении кожи;

Хронический – вызывает кожные симптомы, выпадение волос, боль в костях и суставах при ходьбе, головные боли, потерю аппетита, бессонницу, анорексию и гепатоспленомегалию. Иногда наблюдается симптом экзофтальмии, повышение давления спинномозговой жидкости.

Гипервитаминоз А у детей :

Острый – наблюдается обычно у грудных детей и наступает в течение 12 часов после приема витамина, проявления исчезают спустя 24-48 часов. Характерные симптомы отравления: повышение давления спинномозговой жидкости, гидроцефалия, выпячивание родничка, кратковременное повышение температуры тела, потеря аппетита, рвота, незначительные расстройства функции черепномозговых нервов, экзантемы и петехии на коже, ринит, олигурия.

Хронический – основными симптомами являются: раздражительность, потеря аппетита, сухость и выпадение волос, потрескавшаяся кожа на ладонях и ступнях ног, себорейные высыпания, гепато- и спленомегалия, головные боли, бессонница, субфебрильная температура, повышение артериального давления, расстройство походки, боль в суставах. Кроме того, наблюдается гипохромная анемия, повышение уровня липидов в сыворотке крови, увеличение активности щелочной фосфатазы.

Гипервитаминоз D – это избыточное поступление витаминов D 2 и D 3 , токсическое действие и тяжесть интоксикации зависят не только от количества принятого витамина, но и от индивидуальной чувствительности к нему (суточная доза витамина D 2 50000 МЕ).

Основные проявления гипервитаминоза D : аномальная деминерализация предобразованной костной ткани, гиперкальциемия, гиперкальциурия, патологическая кальцификация: почек, кровеносных сосудов, сердечной мышцы (сердечная недостаточность, стеноз аорты), легких и стенок кишечника, приводящая к тяжелому и стойкому нарушению функции этих органов. Нарушения со стороны ЦНС: вялость, сонливость, адинамия, клонико-тонические судороги, а в наиболее тяжелых случаях заканчивающиеся смертью.

Внешне гипервитаминоз D проявляется : общей слабостью, резкой потерей аппетита, полиурией, тошнотой, рвотой, жаждой, болями в животе и костях при надавливании, отмечается конъюнктивит, в тяжелых случаях резкое истощение.

Патогенез: в основе механизма повреждающего действия витамина D, лежит способность его к быстрому окислению с образованием свободных радикалов, а также продуктов перекисной природы и карбонильных соединений. Эти продукты превращения витамина D в водной среде являются сильными окислителями, легко повреждающими структуру липопротеиновых мембран и активные центры белков, что подтверждается накоплением продуктов перекисного расщепления липидов в эритроцитах и тканевых гомогенатах. В этом случае избыток витамина D способствует выходу кальция из клетки и переходу его в кровь, лимфу и другие биологические жидкости. Антиоксиданты (витамин Е), подавляя действие витамина D и индуцируемые им процессы перекисного расщепления тканевых липидов, защищают эритроциты от гемолитического действия этого витамина и снимают его ингибиторный эффект на АТФ-азу.

Избыток витамина В 1 (тиамина) – может оказывать острое токсическое действие. По данным В.М. Смирнова (1974), тиамин занимает первое место среди витаминов по частоте острых токсических реакций, кроме того возможна сенсибилизация к этому витамину. При инъекциях даже очень малых доз витамина возникают аллергические реакции вплоть до анафилактического шока.