desde el descubrimiento de D20 (agua pesada) y su uso como moderador en reactores nucleares, sus efectos biológicos han sido ampliamente, aunque rara vez profundamente, estudiados. Este artículo revisa estos efectos en animales enteros, células animales y microorganismos., Se consideran tanto los «efectos isotópicos del solvente», aquellos debidos a las propiedades especiales de D20 como solvente, como los «efectos isotópicos del deuterio» (DIE), que resultan cuando D reemplaza a H en muchas moléculas biológicas. La baja toxicidad del D20 hacia los mamíferos se refleja en su uso generalizado para medir espacios de agua en humanos y otros animales. Concentraciones más altas (generalmente >20% del peso corporal) pueden ser tóxicas para los animales y las células animales. Se han observado efectos sobre el sistema nervioso y el hígado y sobre la formación de diferentes células sanguíneas., A nivel celular, D20 puede afectar la mitosis y la función de la membrana. Los protozoos son capaces de soportar hasta un 70% de D20. Las algas y las bacterias pueden adaptarse para crecer en 100% D2O y pueden servir como fuentes de un gran número de moléculas deuteradas. D2O aumenta la estabilidad térmica de las macromoléculas, pero puede disminuir la estabilidad térmica celular, posiblemente como resultado de la inhibición de la formación de chaperonina. Las altas concentraciones de D2O pueden reducir la hipertensión inducida por sal y etanol en ratas y proteger a los ratones de la irradación gamma., Tales concentraciones también se utilizan en la terapia de captura de neutrones de boro para aumentar la penetración de neutrones a compuestos de boro Unidos a células malignas. D2O es más tóxico para las células malignas que las células animales normales, pero en concentraciones demasiado altas para el uso terapéutico regular. Las drogas D2O y deuteradas son ampliamente utilizadas en estudios del metabolismo de drogas y sustancias tóxicas en seres humanos y otros animales. Las formas deuteradas de las drogas a menudo tienen acciones diferentes a las formas protonadas. Algunos fármacos deuterados muestran diferentes procesos de transporte., La mayoría son más resistentes a los cambios metabólicos, especialmente los cambios mediados por los sistemas del citocromo P450. La deuteración también puede cambiar la vía del metabolismo del fármaco (cambio metabólico). Los cambios en el metabolismo pueden aumentar la duración de la acción y reducir la toxicidad. También puede conducir a una menor actividad, si el fármaco se cambia normalmente a la forma activa in vivo. La deuteración también puede reducir la genotoxicidad del medicamento contra el cáncer tamoxifeno y otros compuestos., La deuteración aumenta la eficacia de los ácidos grasos de cadena larga y la fluoro-D-fenilalanina al prevenir su descomposición por microorganismos Diana. Se han preparado algunos antibióticos deuterados, y se encontró que su actividad antimicrobiana cambió poco. Su acción sobre las bacterias resistentes no ha sido estudiada, pero no hay razón para creer que serían más eficaces contra tales bacterias. La resistencia de los insectos a los insecticidas se debe muy a menudo a la destrucción de los insecticidas a través del sistema del citocromo P450., Los insecticidas deuterados bien podrían ser más eficaces contra los insectos resistentes, pero esta posibilidad potencialmente valiosa aún no se ha estudiado.
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