od czasu odkrycia D20 (ciężkiej wody) i jej zastosowania jako moderatora w reaktorach jądrowych, jej efekty biologiczne zostały szeroko, choć rzadko głęboko zbadane. W tym artykule omówiono te skutki dla całych zwierząt, komórek zwierzęcych i mikroorganizmów., Zarówno” efekty izotopowe rozpuszczalnika”, te ze względu na specjalne właściwości D20 jako rozpuszczalnika, jak i” efekty izotopowe deuteru ” (DIE), które wynikają, gdy D zastępuje H w wielu cząsteczkach biologicznych, są brane pod uwagę. Niska toksyczność D20 w stosunku do ssaków znajduje odzwierciedlenie w jego powszechnym zastosowaniu do pomiaru przestrzeni wodnych u ludzi i innych zwierząt. Wyższe stężenia (Zwykle >20% masy ciała) mogą być toksyczne dla zwierząt i komórek zwierzęcych. Odnotowano wpływ na układ nerwowy i wątrobę oraz na tworzenie się różnych krwinek., Na poziomie komórkowym D20 może wpływać na mitozę i funkcję błony. Pierwotniaki są w stanie wytrzymać do 70% D20. Glony i bakterie mogą przystosować się do wzrostu w 100% D2O i mogą służyć jako źródła dużej liczby deuterowanych cząsteczek. D2O zwiększa stabilność cieplną makrocząsteczek, ale może zmniejszać stabilność cieplną komórek, prawdopodobnie w wyniku hamowania powstawania chaperoniny. Wysokie stężenia D2O mogą zmniejszyć nadciśnienie wywołane przez sól i Etanol u szczurów i chronić myszy przed iradacją gamma., Takie stężenia są również wykorzystywane w terapii wychwytywania neutronów boru w celu zwiększenia penetracji neutronów do związków boru związanych z komórkami nowotworowymi. D2O jest bardziej toksyczny dla złośliwych niż normalne komórki zwierzęce, ale w stężeniach zbyt wysokich do regularnego stosowania terapeutycznego. Leki D2O i deuterowane są szeroko stosowane w badaniach metabolizmu leków i substancji toksycznych u ludzi i innych zwierząt. Deuterowane formy leków często mają inne działanie niż protonowane formy. Niektóre deuterowane leki wykazują różne procesy transportu., Większość z nich jest bardziej odporna na zmiany metaboliczne, zwłaszcza zmiany zachodzące za pośrednictwem układu cytochromu P450. Deuter może również zmieniać szlak metabolizmu leków(przemiana metaboliczna). Zmiana metabolizmu może prowadzić do wydłużenia czasu działania i zmniejszenia toksyczności. Może to również prowadzić do mniejszej aktywności, jeśli lek jest zwykle zmieniany na postać aktywną in vivo. Deuter może również obniżyć Genotoksyczność leku przeciwnowotworowego tamoksyfenu i innych związków., Deuter zwiększa skuteczność długołańcuchowych kwasów tłuszczowych i fluoro-d-fenyloalaniny, zapobiegając ich rozpadowi przez docelowe mikroorganizmy. Przygotowano kilka deuterowanych antybiotyków, a ich działanie przeciwbakteryjne okazało się niewiele zmienione. Ich działanie na oporne bakterie nie zostało zbadane, ale nie ma powodu, aby sądzić, że byłyby bardziej skuteczne przeciwko takim bakteriom. Odporność owadów na insektycydy jest bardzo często spowodowana niszczeniem insektycydów przez układ cytochromu P450., Deuterowane środki owadobójcze mogą być skuteczniejsze przeciwko owadom opornym, ale ta potencjalnie cenna możliwość nie została jeszcze zbadana.
Leave a Reply