sinds de ontdekking van D20 (zwaar water) en het gebruik ervan als moderator in kernreactoren zijn de biologische effecten ervan uitgebreid, zij het zelden diepgaand, bestudeerd. Dit artikel bespreekt deze effecten op hele dieren, dierlijke cellen en micro-organismen., Zowel de “solventisotoop-effecten”, die te wijten zijn aan de speciale eigenschappen van D20 als oplosmiddel, als de “deuteriumisotoop-effecten” (DIE), die resulteren wanneer D H vervangt in veel biologische moleculen, worden overwogen. De lage toxiciteit van D20 voor zoogdieren wordt weerspiegeld in het wijdverbreide gebruik ervan voor het meten van waterruimtes bij mensen en andere dieren. Hogere concentraties (gewoonlijk >20% van het lichaamsgewicht) kunnen toxisch zijn voor dieren en dierlijke cellen. Effecten op het zenuwstelsel en de lever en op de vorming van verschillende bloedcellen zijn waargenomen., Op cellulair niveau kan D20 de mitose en membraanfunctie beïnvloeden. Protozoa kunnen tot 70% D20 weerstaan. Algen en bacteriën kunnen zich aanpassen om te groeien in 100% D2O en kunnen dienen als bronnen van een groot aantal deutereerde moleculen. D2O verhoogt de hittestabiliteit van macromoleculen maar kan de cellulaire hittestabiliteit verminderen, mogelijk als gevolg van remming van de chaperoninevorming. Hoge D2O-concentraties kunnen zout – en ethanol-geïnduceerde hypertensie bij ratten verminderen en muizen beschermen tegen gammastraling., Dergelijke concentraties worden ook gebruikt in Boron neutron capture therapie om neutron penetratie te verhogen tot Boron verbindingen gebonden aan kwaadaardige cellen. D2O is giftiger voor kwaadaardige dan normale dierlijke cellen, maar in concentraties te hoog voor regelmatig therapeutisch gebruik. D2O en deuterated drugs worden wijd gebruikt in studies van metabolisme van drugs en giftige substanties in mensen en andere dieren. De deuterated vormen van drugs hebben vaak andere acties dan de geprotoneerde vormen. Sommige verdoemde medicijnen vertonen verschillende transportprocessen., De meeste zijn resistenter tegen metabole veranderingen, vooral die veranderingen gemedieerd door cytochroom P450-systemen. Deuteration kan ook de weg van drugmetabolisme (metabolische omschakeling) veranderen. Een veranderd metabolisme kan leiden tot een langere werkingsduur en een lagere toxiciteit. Het kan ook tot lagere activiteit leiden, als het medicijn normaal in vivo in de actieve vorm wordt veranderd. Deuteration kan de Genotoxiciteit van de drug tegen kanker tamoxifen en andere samenstellingen ook verminderen., Deuteratie verhoogt de effectiviteit van lange-keten vetzuren en fluoro-d-fenylalanine door hun afbraak door doelmicro-organismen te voorkomen. Een paar deuterated antibiotica zijn bereid, en hun antimicrobial activiteit bleek weinig veranderd te zijn. Hun werking op resistente bacteriën is niet onderzocht, maar er is geen reden om aan te nemen dat ze effectiever zouden zijn tegen dergelijke bacteriën. Insectenresistentie tegen insecticiden is vaak te wijten aan de vernietiging van insecticiden door het cytochroom P450-systeem., Deuterated insecticides zouden wel eens effectiever kunnen zijn tegen resistente insecten, maar deze potentieel waardevolle mogelijkheid is nog niet onderzocht.
Leave a Reply