Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Interakcje antyoksydantów z lekami

W pracach naukowych porusza się często kwestię antyoksydantów i ich pozytywnego wpływu na organizm. Oczywiście nie można zapominać, że związki te są odpowiedzialne za prawidłowe funkcjonowanie naszego organizmu poprzez zapobieganie lub redukcję stresu oksydacyjnego, który to przyczynia się do powstawania wielu poważnych chorób. Należy jednak wspomnieć, że tak jak w przypadku leków, tak i antyoksydantów, koniecznie jest zastanowienie się nad interakcją tych substancji właśnie z lekami czy też produktami spożywczymi. Jest to istotna kwestia zwłaszcza w przypadku np. chorób nowotworowych i autoimmunologicznych. 

Warto być ostrożnym i zwracać uwagę na składy kosmetyków, zwłaszcza w przypadku chorób skóry, gdyż często zawierają one przeciwutleniacze jako dodatki o działaniu konserwującym, odmładzającym czy przeciw jełczeniu. Oczywiście antyoksydanty są nierzadko związkami naturalnymi lub pochodnymi wielu substancji naturalnych i dlatego też należy odpowiednio je stosować, szczególnie w przypadku skóry wrażliwej oraz naczyniowej skłonnej do alergii. Biorąc pod uwagę wszystkie te czynniki, warto wspomnieć o tzw. interakcji lekowej, czyli niezamierzonym działaniu leku spowodowanym zmianami w jego farmakokinetyce lub farmakodynamice, które mogą skutkować kumulacją leku, toksycznością i działaniami niepożądanymi. Może to również doprowadzić do szybkiej eliminacji leku bez osiągnięcia działania terapeutycznego. Istotne są także enzymy metabolizujące leki, które odgrywają kluczową rolę m.in. w prawidłowym wchłanianiu i działaniu środków leczniczych.

Antyoksydanty a leki

Przeciwutleniacze to substancje, które wychwytują wolne rodniki w celu utrzymania zdrowia komórkowego i ogólnoustrojowego. Istnieje zależność pomiędzy ilością wytwarzanych wolnych rodników a przeciwutleniaczami, które eliminują je z organizmu. Antyoksydanty i enzymy przeciwutleniające, jak np. dysmutaza ponadtlenkowa, działają synergicznie w usuwaniu wolnych rodników. Odgrywają także istotną rolę w farmakokinetyce leków, gdyż mogą zwiększać lub zmniejszać ich wchłanianie, co prowadzi bezpośrednio do zmiany odpowiedzi organizmu na dany lek. Działanie leków zależy m.in. od szybkości ich metabolizmu w wątrobie i należy w tym przypadku wziąć pod uwagę, czy antyoksydanty przyjmowane z pokarmem lub poprzez suplementację nie działają negatywnie np. na czas wchłaniania środków farmaceutycznych.

Do jednych z najczęściej wymienianych antyoksydantów należą flawonoidy występujące np. w owocach cytrusowych, jagodach czy herbacie. Flawonoidy mogą aktywować lub hamować niektóre enzymy, a także nasilać lub obniżać ich działanie. Inny z flawonoidów – kwercetyna – zawarta w grejpfrutach może hamować metabolizm midazolamu (stosowanego w krótkotrwałej terapii bezsenności) i chinidyny (stosowanej w leczeniu zaburzeń  rytmu serca) poprzez stopowanie określonych enzymów. Inny związek – mirycetyna – występująca m.in. w winogronach poprzez hamowanie aktywności określonych enzymów zwiększa farmakokinetykę losartanu, czyli leku na nadciśnienie. Suplementacja przeciwutleniaczy może być zatem korzystna dla zdrowia w stanach chorobowych, ponieważ neutralizuje wolne rodniki, jednak dostarczając je do organizmu razem z lekami, należy zwrócić uwagę na farmakokinetykę samych leków.

Ważną kwestią w interakcji z lekami stają się nie tylko antyoksydanty, ale także inne coraz częściej stosowane w medycynie i farmacji związki. W jednym z badań opisano nanocząstki nie tylko pod kątem ich dobroczynnego działania w medycynie, ale zwrócono też uwagę na ich działanie jako nośników leków. Zastosowanie nanocząsteczek w dziedzinie biomedycyny okazuje się strzałem w dziesiątkę pod kątem użycia ich jako środków przeciwzapalnych, odkażających czy jako nośniki leków właśnie. Za przykład można podać nanocząstki chitozanu o doskonałych właściwościach fizykochemicznych, przeciwdrobnoustrojowych i biologicznych, co czyni je jednocześnie materiałami przyjaznymi środowisku, szeroko stosowanymi w dostarczaniu leków np. w terapiach przeciwnowotworowych.

Należy jednak wziąć pod uwagę, że wzrost wykorzystania tych związków, a zwłaszcza AuNP (złotych nanocząstek), spowodował potencjalne obawy związane z możliwą interakcją z lekami i negatywnym wpływem na organizm. Nanocząstki inicjują wytwarzanie reaktywnych form tlenu (RFT), co prowadzi do wspomnianego już stresu oksydacyjnego. Indukcja, czyli wpływ RFT na nanocząstki, jest uważana za najważniejszy rodzaj nanotoksyczności i przypisuje się ją występowaniu grupy prooksydacyjnych na ich reaktywnej powierzchni lub w wyniku interakcji nanocząstek z komórkami organizmu. Stwierdzono również, że wytwarzanie RFT wzrasta wraz ze wzrostem stężenia nanocząstek. Ponadto nanocząsteczki złota, mimo występowania w małych dawkach, zaburzają działanie wielu enzymów metabolizujących leki, co może powodować poważne interakcje między lekami. Cząsteczki te wpływają także niekorzystnie na właściwości antyoksydacyjne wielu związków, poprzez ich redukcję. Należy jednak pamiętać, że badania w tym kierunku cały czas trwają i przyczyniają się do stopniowego zrozumienia istoty wykorzystania nanocząstek.

Istnieje także wiele badań, które skupiają się wokół interakcji antyoksydantów z lekami i nie tylko, a które trudno jest dokładnie opisać ze względu na ich ilość. W jednym z badań poruszono kwestię zdolności antyoksydacyjnej kompleksów cynku i jego integracji z niesteroidowym lekiem przeciwzapalnym – kwasem mefenamowym. W innym badaniu skupiono się z kolei na zastosowaniu liposomów jako modeli błonowych do oceny interakcji lek – błona komórkowa we właściwościach przeciwutleniających etodolaku (stosowanego np. w przypadku reumatoidalnego zapalenie stawów). W jeszcze innym artykule opisano biomembrany i ich interakcję z flawonoidami jako przeciwutleniaczami. Kolejnym przykładem może być także badanie skupiające się wokół fotoaktywnego kompleksu platyny niesteroidowych leków przeciwzapalnych na przykładzie naproxenu (o działaniu przeciwzapalnym) i jego interakcji z błonami biologicznymi oraz działaniu antyoksydacyjnym i cytotoksycznym.

Antyoksydanty w chorobach nowotworowych i nie tylko

Według danych literaturowych naturalne antyoksydanty występujące w określonych produktach spożywczych, np. warzywach czy owocach, mają bezpośredni wpływ na redukcję czynników degeneracyjnych w naszym organizmie, m.in. nowotworów. Wiele wskazuje także na zależność pomiędzy nieodpowiednim żywieniem a występowaniem poważnych chorób wyniszczających nasz organizm, gdyż współczesna dieta jest uboga w wiele cennych dla nas substancji i wysoko przetworzona. Do takich składników zalicza się m.in. cukier, który wywołuje stany zapalne w naszym organizmie, a tym samym – przyczynia się do występowania stresu oksydacyjnego, który to jest właśnie prekursorem poważnych chorób.

Jednym z antyoksydantów, który może pomóc w zapobieganiu czy też walce z nowotworami, są polifenole, a w szczególności wspomniane już flawonoidy, np. kwercetyna. Według danych epidemiologicznych zapobiegają one nie tylko chorobom nowotworowym, ale także niedokrwiennym serca. Z badań wynika, że polifenole mają zdolność do przyspieszania apoptozy, czyli samoniszczenia się komórek nowotworowych, a także hamowania ich proliferacji, czyli namnażania, dzięki działaniu prooksydacyjnemu. Przyczynia się to bezpośrednio do zwiększenia efektywności chemioterapii, a należy wspomnieć, że podczas metabolizmu leków, np. z grupy cytostatyków używanych w terapii, powstają RFT – reaktywne formy tlenu odpowiedzialne właśnie za powstawanie stresu oksydacyjnego i uszkadzają DNA. Co ciekawe, badania wskazują, że jedne z kluczowych komórek odpornościowych organizmu pacjentów z nowotworem produkują w czasie terapii więcej nadtlenku wodoru i anionów ponadtlenkowych, czyli jednych z głównych RFT. Należy jednak wspomnieć, że zarówno chemioterapia, jak i naturalne wsparcie antyoksydantami są kluczowe w leczeniu nowotworów. Same przeciwutleniacze mają być wsparciem w terapii, a nie powinny być stosowane zamiast niej. Istotna jest zatem, zwłaszcza w okresie terapii, prawidłowa dieta, bogata w wiele korzystnych dla nas substancji odżywczych. Należałoby również zwrócić uwagę na stres, sen oraz nałogi, które także są bezpośrednimi przyczynami stresu oksydacyjnego. Warto rozważyć też fakt, że interakcje pomiędzy lekami stosowanymi w terapii przeciwnowotworowej a antyoksydantami nie są do końca poznane. Wiadomo, że wpływają one korzystnie na regenerację naszego organizmu, jednak nie należy przyjmować ich na własną rękę, bez konsultacji z lekarzem. Należy także wspomnieć o suplementach diety. Nie wszystkie są dokładnie przebadane, a często większość z nich w ogóle nie wspiera naszego zdrowia. W przypadku tego typu środków antyoksydanty mogą występować w nich w postaci substytutu naturalnej substancji czy też wyciągu. Należy zatem odpowiednio dobierać suplementy diety, od sprawdzonych producentów.

Niedawne badania pokazują także wpływ antocyjanów i innych flawonoidów na zapobieganie nowotworom, chorobom układu krążenia, cukrzycy, schorzeniom neurodegeneracyjnym, infekcjom wirusowym czy stanom zapalnym. Wiele zdrowych właściwości antocyjanów jest związanych z ich siłą przeciwutleniającą. Liczne dowody na korzystny wpływ antocyjanów na zdrowie człowieka doprowadziły do ich rosnącej popularności w postaci suplementów diety i nutraceutyków, które zawierają skoncentrowane środki bioaktywne. Dlatego też, poza poprawą i wsparciem w suplementacji, należy mieć na uwadze możliwe, nieoczekiwane skutki działania antocyjanów. Interakcja tych związków z enzymami i transporterami metabolizującymi leki może wpływać niekorzystnie na nasz organizm poprzez np. niedostateczne wchłanianie leku, obniżenie jego działania czy podbicie jego efektu. Z drugiej strony zaś modulacja niektórych enzymów metabolizujących leki i enzymów przeciwutleniających przez antocyjany może przyczyniać się do chemoprotekcji i obrony antyoksydacyjnej organizmów.

Antyoksydanty a inne czynniki

Poza opisaną wyżej zależnością między antyoksydantami a lekami należy także wspomnieć o samej żywności. Oprócz dobroczynnego wpływu antyoksydantów znajdujących się w produktach spożywczych na nasz organizm warto poruszyć kwestię samego ich działania na żywność. Podobnie jak w kosmetykach, przeciwutleniacze, np. witamina E, zapobiegają utlenieniu, a więc chronią żywność przed zepsuciem. Antyoksydanty są także bardzo popularnym składnikiem produktów kosmetycznych, zwłaszcza tych naturalnych. Wpływają na redukcję stanów zapalnych, wykazują. działanie przeciwstarzeniowe, nawilżają i odżywiają skórę, a także pielęgnują. Do najczęstszych antyoksydantów stosowanych w kosmetykach należą: witaminy E, C, A, koenzym Q10, resweratrol, likopen, kwas alfa-liponowy i wiele innych ekstraktów roślinnych. Ze względu na to, że mówimy tutaj o ekstraktach, bardzo ważne jest ich stężenie, aby nie wpływały drażniąco na skórę.

Elektrochemiczne metody badań wpływu antyoksydantów i leków na siebie nawzajem

Istnieje wiele metod badań interakcji leków ze sobą czy też z innymi związkami, jak np. antyoksydantami, a jedną z nich są metody elektrochemiczne. W jednym z badań wykorzystano spektroelektrochemię do kontrolowania procesu metabolicznego konkretnego leku. DNR, czyli daunomycyna, jest lekiem antracyklinowym, szeroko wykorzystywanym jako antybiotyk przeciwnowotworowy o szerokim zastosowaniu klinicznym. Jego niepożądane skutki uboczne, np. kardiotoksyczność czy też powstawanie wolnych rodników w wyniku jego procesu metabolicznego, ograniczają jednak jego stosowanie. Przyczyny upatruje się w zależności pomiędzy aktywnością biologiczną leku a jego właściwościami redoks. W związku z tym podejmowane są próby w celu zmniejszenia niepożądanych skutków ubocznych DNR poprzez wykorzystanie antyoksydantów, takich jak: witamina C, rutyna, witamina B6, cysteina czy metionina. W tym celu użyto metod spektroelektrochemii jako narzędzia do naśladowania i kontrolowania procesu metabolicznego DNR, śledzenia zmian w DNA poprzez obserwację widm, a także zbadania wpływu przeciwutleniaczy na zmniejszenie skutków ubocznych daunomycyny.

Źródła

Fot. https://unsplash.com/photos/person-holding-brown-and-black-round-ornament-Nqj2XWHy4K0

  1. Agnieszka Cierniak, Maria Kapiśzewska, POLIFENOLE ROŚLINNE I ICH ROLA W MEDYCYNIE, Państwo i Społeczeństwo VII: 2007 nr 4, s. 131-136.
  2. Bartikova, H.; Skalova, L.; Drsata, J.; Bousova, I., Interaction of Anthocyanins with Drug-metabolizing and Antioxidant Enzymes, Current Medicinal Chemistry, Volume 20, Number 37, 2013, pp. 4665-4679(15).
  3. LEIF H. SKIBSTED, Vitamin and Non-Vitamin Antioxidants and Their Interaction in Food, Journal of Food and Drug Analysis, Vol. 20, Suppl. 1, 2012, Pages 355-358, https://doi.org/10.38212/2224-6614.2132
  4. Parasuraman S., Maithili K.S., Antioxidant and drug metabolism, Free Radicals and Antioxidants Vol.4 / Issue 1 / Jan–Jun, 2014, 10.5530/fra.2011.1.
  5. Midazolam - Medycyna Praktyczna (mp.pl)
  6. Losartan - Medycyna Praktyczna (mp.pl)
  7. Michal Bijak, Joanna Saluk, Rafal Szelenberger, Pawel Nowak, Popular naturally occurring antioxidants as potential anticoagulant drugs, Chemico-Biological Interactions, Volume 257, 25 September 2016, Pages 35-45, https://doi.org/10.1016/j.cbi.2016.0022.
  8. Mohammed YI, Al-Hamadani, Abdullah M. Alzahrani, Mokhtar, Yousef Maher, A. Kamel, Wael M. El-Sayed, Gold Nanoparticles Perturb Drug-Metabolizing Enzymes and Antioxidants in the Livers of MaleRats: Potential Impact on Drug Interactions, International Journal of Nanomedicine, 2020:15, s. 5005-5014.
  9. Co warto wiedzieć o Etodolac - Medycyna
  10. Marlene Lúcio, Helena Ferreira, José L.F.C. Lima, Salette Reis, Use of liposomes as membrane models to evaluate the contribution of drug–membrane interactions to antioxidant properties of etodolac,, Redox Report, 2008, Vol 13 No 5, s. 225-235, DOI 1179/135100008X308939.
  11. Alketa Tarushi, Zoi Karaflou, Jakob Kljun, Iztok Turel, George Psomas, Athanasios N. Papadopoulos, Dimitris P. Kessissoglou, Antioxidant capacity and DNA-interaction studies of zinc complexes with a non-steroidal anti-inflammatory drug, mefenamic acid, Journal of Inorganic Biochemistry, Volume 128, November 2013, Pages 85-96, https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2013.07.013
  12. ANTONELLA SAIJA, MARIO SCALESE, MARIA LANZA, DANIELA MARZULLO, FRANCESCO BONINA and FRANCESCO CASTELLI, FLAVONOIDS AS ANTIOXIDANT AGENTS: IMPORTANCE OF THEIR INTERACTION WITH BIOMEMBRANES, Free Radical Biology & Medicine, Vol. 19, No. 4, pp. 481-486, 1995.
  13. Naproxen 500 Hasco tabletki - działanie, dawkowanie, cena, refundacja | Medycyna Praktyczna (mp.pl)
  14. Payal Srivastava, Khushbu Singh, Madhu Verma, Sri Sivakumar, Ashis K. Patra, Photoactive platinum(II) complexes of nonsteroidal anti-inflammatory drug naproxen: Interaction with biological targets, antioxidant activity and cytotoxicity, European Journal of Medicinal Chemistry, Volume 144, 20 January 2018, Pages 243-254, https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2017.12.025
  15. Guifang Cheng, Haiyun Qu, Dongmei Zhang, Jidong Zhang, Pinggang He, Yuzhi Fang, Spectroelectrochemical study of the interaction between antitumor drug daunomycin and DNA in the presence of antioxidants, Short communication, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, Volume 29, Issues 1–2, 20 June 2002, Pages 361-369, https://doi.org/10.1016/S0731-7085(02)00074-2
KOMENTARZE
news

<Czerwiec 2024>

pnwtśrczptsbnd
27
28
29
30
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Newsletter