Fotobiomodulação e óxido nítrico como estratégias para potencializar a ação antitumoral da terapia fotodinâmica mediada por rutênio-ftalocianinas: Aspectos químicos, bioquímicos e fotobiológicos

Autor(es)

Laísa Bonafim Negri

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Ribeirão Preto.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto (PCARP/BC)
• Data de defesa: 2019-09-20

Membros da banca

Roberto Santana da Silva; Mauricio da Silva Baptista

• Orientador: Roberto Santana da Silva

Resumo

A irradiação luminosa tem sido utilizada por várias décadas em terapia clínica, entre elas destaca-se a Terapia Fotodinâmica (TFD). A TFD favorece a morte celular através da combinação do efeito de um fotossensibilizador, da luz e do oxigênio para gerar espécies reativas de oxigênio (ERO). No entanto, quando um desses componentes é um fator limitante, as células tratadas, ao invés de morrerem, podem ativar vias bioquímicas de defesa que promovem o crescimento celular, propiciando a recorrência tumoral. Baseado nisso, a proposta deste trabalho é apresentar estratégias que possam potencializar a morte de células tumorais pela TFD, evitando a sobrevivência de fragmentos celulares e possível recidiva da doença. Uma das possibilidades é o desenvolvimento de fotossensibilizadores que além de produzir ERO, possam também produzir óxido nítrico (NO), uma molécula que além de um radical que propicia o stress oxidativo e nitrosativo celular, é um importante mensageiro biológico que apresenta um duplo papel na regulação de vias bioquímicas que controlam a recuperação celular. Dessa forma, este trabalho consiste no aprimoramento da síntese dos fotossensibilizadores do tipo rutênio-ftalocianina, trans-[RuCl(Pc)(DMSO)] e trans- [Ru(NO)(Pc)(NO2)]. A caracterização foi realizada por diferentes técnicas analíticas como UV-Vis, Infravermelho, RMN, EPR e espectrometria de massas que, em conjunto, permitiram avaliar a eficiência das rotas sintéticas utilizadas. Os aspectos fotoquímicos e fotofísicos foram avaliados em relação à produção de ERO e NO por irradiação luminosa em 660 nm e processos redutimétricos. A citotoxicidade dos complexos foi avaliada na ausência e presença de irradiação em 660 nm, tanto nas linhagens tumorais B16F10, A375 e MCF7 quanto nas linhagens não-tumorais 3T3, L929 e MCF10. O efeito sinergístico do NO e ERO produzidos pela fotoestimulação do complexo trans-[Ru(NO)(Pc)(NO2)] foi avaliado e comparado com o efeito na citotoxicidade do complexo trans-[RuCl(Pc)(DMSO)], que quando fotoestimulado produz apenas ERO. Os estudos de viabilidade celular mostraram que 1,0 µM dos complexos trans-[RuCl(Pc)(DMSO)] e trans-[Ru(NO)(Pc)(NO2)], sob TFD 3,0 J.cm-2, promoveram morte celular de 63% e 90% para A375 e 64% e 72% para MCF7, respectivamente. Os estudos se estenderam quanto à relevância da sublocalização celular dos complexos através da microscopia confocal, com diferentes marcadores biológicos, e o que esse resultado implica no processo de morte celular. O mecanismo de morte celular foi estudado por Western Blotting, constatando-se que há a expressão das proteínas caspase-3-clivada, BAX e citococromo c, quando as células tumorais são submetidas à TFD mediante os complexos, sugerindo o estímulo do processo apoptótico pela via intrínseca. O efeito sinergístico do NO na TFD foi estudado avaliando-se o papel do NO na recorrência celular pelos ensaios de Scratch Wound e na regulação dos mecanismos de sobrevivência relacionados à expressão do fator de transcrição anti-apoptótico NF-kB. O NO pareceu inibir o NF-kB, sugerindo que o efeito sinergístico se deu tanto pelo estímulo de proteínas pró-apoptóticas quanto pela inibição de proteínas anti-apoptóticas. Outra estratégia apresentada a fim de potencializar a TFD, é a fotoestimulação em duplo comprimento de onda, fazendo a aplicação de uma nova terapia chamada Fotobiomodulação (PBM) em 850 nm, seguida da TFD em 660 nm. No presente trabalho, discute-se como a PBM pode modular a via de sinalização, via produção de ROS, ATP e NO, e influenciar na internalização celular dos complexos favorecendo o efeito sinergístico na morte celular quando combinado à TFD. (AU)

• Processo FAPESP: 15/03746-9 - Efeito sinérgico quimio-fototerapêutico usando complexos rutênio-ftalocianinas associados à cisplatina: avaliação química e fotobiológica em meio aquoso e em sistema de liberação de drogas
• Beneficiário: Laísa Bonafim Negri
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado