Estudio de las propiedades antitumorales de una ftalocianina de Zinc(II) lipofílica con potencial uso en terapia fotodinámica.

NICOLÁS A. CHIARANTE; MARINO JULIETA; GARCÍA VIOR M. CECILIA; LÓPEZ ZEBALLOS NOELIA; DICELIO LELIA E.; AWRUCH JOSEFINA; ROGUIN LEONOR

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Jornada; Jornadas Con Ciencia 2011, 1er Encuentro de Estudiantes de Farmacia, Bioquímica y otras Ciencias de la Salud; 2011

Programa Con Ciencia, Alianza por los estudiantes, FFy B, UBA

IntroducciónLa terapia fotodinámica es un procedimiento que consiste en la administración intravenosa o tópica de un agente no tóxico, denominado fotosensibilizador, seguida de la iluminación del tejido blanco con luz de una longitud de onda específica. En presencia de oxígeno el fotosensibilizador es activado generando especies citotóxicas en el sito específico de irradiación. Esta estrategia permite lograr una adecuada selectividad para la destrucción de tejidos neoplásicos. Previamente se sintetizaron en nuestro laboratorio diferentes ftalocianinas catiónicas (Pc) portadoras de grupos amino cuaternario con el fin de evaluar su efecto sobre el crecimiento de células tumorales KB, provenientes de un adenocarcinoma orofaríngeo humano. Uno de estos compuestos, denominado tetraioduro de 2,9(10),16(17),23(24)-tetrakis[(2-trimetilamonio)etilsulfanil]ftalocianinatozinc(II) (Pc 13), presentó efecto fototóxico con un valor de IC50 de 2.7 µM para una dosis de luz de 4.7 Jcm-2. ObjetivosCon el propósito de encontrar fotosensibilizadores más potentes para ser utilizados en terapia fotodinámica, en el presente trabajo investigamos la acción antiproliferativa en células KB de una ftalocianina (Pc 9) precursora de la síntesis química de Pc13. Puesto que este compuesto es lipofílico, se evaluará su efecto utilizando liposomas de diferente composición para su vehiculización e incorporación dentro de las células. Materiales y MétodosPara estudiar el efecto de la ftalocianina 9 sobre el crecimiento de células tumorales KB, se prepararon diferentes liposomas como medios de vehiculización. Se utilizaron distintas combinaciones de lípidos para obtener liposomas de composición variable, entre ellos: dipalmitoil fosfatidilcolina (DPPC), fosfatidilcolina de huevo (PCEY), fosfatidiletanolamina de huevo (PEEY), diestearoil fosfatidiletanolamina (DSPE), diestearoil fosfatidiletanolamina peguilada (DSPE-PEG) y colesterol (CHOL). Así, se obtuvieron los siguientes liposomas: D1 (DPPC: CHOL), D2 (DPPC), M1 (PCEY: PEEY: CHOL), M2 (PCEY: PEEY), S (DPPC: PCEY: PEEY: DSPE: CHOL), S-PEG (DPPC: PCEY: PEEY: DSPE-PEG: CHOL).En primer lugar, evaluamos el efecto de los liposomas sobre el crecimiento de las células KB. Luego, se realizaron curvas dosis-respuesta y se obtuvieron los valores de IC50, es decir, las concentraciones de ftalocianina que inhiben el 50% de la viabilidad celular. Para ello, se incubaron las células tumorales con diferentes concentraciones de Pc9 en los distintos liposomas. Posteriormente se lavaron los reactivos no incorporados y se irradiaron las células con una dosis de luz de 4.7 J.cm-2 con longitudes de onda mayores a 630 nm empleando un filtro de agua de 1 cm para disipar el calor. La viabilidad celular se determinó luego de 24 h de incubación a través del método colorimétrico que se basa en el clivaje de la sal de tetrazolio MTT por la acción de enzimas mitocondriales. Como control, se evaluó también el efecto de las preparaciones de Pc9 en la oscuridad. ResultadosEnsayos realizados con concentraciones variables de diferentes preparaciones de liposomas revelaron que ninguna de las combinaciones lipídicas resultó ser citotóxica. Asimismo, mientras que Pc 9 no presentó efecto antiproliferativo en ausencia de luz, la viabilidad celular se vio fuertemente inhibida luego de la irradiación. Los valores de IC50 obtenidos se detallan en la Tabla I.DiscusiónEn la búsqueda de un fotosensibilizador eficiente para ser utilizado en terapia fotodinámica, se evaluó la acción antiproliferativa de una ftalocianina lipofílica vehiculizada en diferentes liposomas. La ausencia de toxicidad de este derivado en la oscuridad resulta indispensable para la selectividad buscada en terapia fotodinámica. Teniendo en cuenta los valores de IC50 obtenidos luego de la irradiación de Pc9, se observó que la eficacia lograda en la solubilización e incorporación de la ftalocianina a las células con los distintos liposomas resultó ser: SPEG, D2, M1 > D1, M2, S. Asimismo, la potencia antiproliferativa de la Pc9 en cualquiera de sus combinaciones lipídicas fue superior a la de Pc13, la ftalocianina catiónica hidrofílica evaluada anteriormente (IC50= 2.7 µM ± 0.6 µM). Sobre la base de estos resultados, concluimos que se ha identificado un fotosensibilizador más efectivo para ser empleado en terapia fotodinámica, y se han seleccionado los mejores medios para su vehiculización. Con el fin de estudiar el mecanismo de acción de este derivado, investigaremos su localización subcelular, la producción de especies reactivas del oxígeno y la posible activación de un mecanismo de muerte celular por apoptosis.  Tabla I. Valores de IC50 obtenidos para Pc9 en las distintas preparaciones lipídicas sobre la viabilidad de las células KB.LIPOSOMA    IC50 Pc9 ± SD (µM)    D1                       D2                M1                   M2                    S               S-PEG0.47 ± 0.10    0.26 ± 0.11    0.30 ± 0.01    0.40 ± 0.01    0.40 ± 0.07    0.21 ± 0.12