INVESTIGADORES
CABRERIZO Franco Martin
congresos y reuniones científicas
Título:
Fotosensibilización de 2-desoxiadenosina-5-monofosfato por norharmano
Autor/es:
M. MICAELA GONZÁLEZ; FEDERICO A. RASSE-SURIANI; ROSA ERRA-BALSELLS; FRANCO M. CABRERIZO
Lugar:
Lanús, Buenos Aires, Argentina
Reunión:
Congreso; XXVIII Congreso Argentino de Química y 4to. Workshop de Química Medicinal; 2010
Institución organizadora:
Asociacion Quimica Argentina
Resumen:
<!--
/* Style Definitions */
p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal
{mso-style-parent:"";
margin:0cm;
margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:widow-orphan;
font-size:12.0pt;
font-family:"Times New Roman";
mso-fareast-font-family:"Times New Roman";
mso-ansi-language:ES-TRAD;
mso-fareast-language:EN-US;}
span.mediumtext1
{mso-style-name:medium_text1;
mso-ansi-font-size:12.0pt;
mso-bidi-font-size:12.0pt;}
@page Section1
{size:595.3pt 841.9pt;
margin:3.0cm 3.0cm 3.0cm 3.0cm;
mso-header-margin:35.45pt;
mso-footer-margin:35.45pt;
mso-paper-source:0;}
div.Section1
{page:Section1;}
-->
Las b-carbolinas (bCs)
son un grupo de compuestos heterocíclicos nitrogenados derivados del
9H-pirido[3,4-b]indol o norharmano (Esquema 1). Estos alcaloides forman parte
de los componentes normales de una gran variedad de sistemas biológicos
(animales, plantas, insectos, etc.).
Diferentes estudios
sugieren la participación de las bCs en un gran número de procesos biológicos,
como así también, en diferentes patologías (trastornos neurológicos1,
tumores2, etc.). En particular, en algunos de estos procesos la radiación
es el factor desencadenante.
El efecto de la
radiación puede ser consecuencia de la absorción
directa de la misma (luz UV-C y UV-B, λ<320 nm) por parte de la molécula
blanco3,4. Sin embargo, la luz UV-A (320-400 nm) también es
responsable de daño sobre diferentes biomoléculas (ADN, nucleótidos,
aminoácidos, etc.) a pesar de que éstas no absorben en esa región del espectro
electromagnético. Estos procesos de daño indirecto por parte de la radiación
incidente se denominan procesos fotosensibilizados3,4. En ellos, una
molécula (denominada fotosensibilizador) absorbe la radiación incidente y,
consecuentemente, se produce el daño en la biomolécula (o molécula blanco).
Esta acción indirecta puede estar mediada por fotosensibilizadores endógenos y
exógenos.
El daño indirecto
producido en la molécula blanco tiene lugar siguiendo diferentes mecanismos de
reacción. Los principales procesos de daño involucran la transferencia de
electrones o la abstracción de hidrógeno (mecanismo Tipo I) y/o la producción
de oxígeno singlete (1O2) (mecanismo Tipo II)5.
Recientemente, se ha
demostrado que el norharmano es capaz de fotoinducir daño en ADN plasmídico
bajo condiciones de irradiación con luz UV-A (350 nm)6. Si bien en
este trabajo se logró dilucidar el mecanismo principal de daño (i.e., vía transferencia electrónica), queda aún por esclarecer si existen
o no sitios preferenciales de reacción (i.e.,
con una base nitrogenada específica, etc).
En este contexto, en
nuestro laboratorio se están llevando adelante estudios in vitro con el objeto de analizar la capacidad fotosensibilizadora
de β-carbolinas sobre desoxirribonucleótidos. En primera instancia, se
iniciaron estudios en solución acuosa usando norharmano como fotosensibilizador
y 2´-desoxiadenosina-5´-monofosfato (dAMP) como molécula blanco. Se eligió norharmano como fotosensibilizador
por varias razones. En primer lugar, representa el núcleo o estructura química
principal presente en todas las β-carbolinas. Por otra parte, hemos demostrado
que tiene una eficiencia extremadamente baja de producir Especies Reactivas de
Oxígeno (EROs)7,8. Esto permite simplificar el sistema de análisis
porque en la reacción de fotosensibilización que tenga lugar, los mecanismos de
daño vía EROs van a estar
considerablemente disminuidos, siendo la principal vía de reacción el mecanismo Tipo I. Por su parte, como molécula blanco se utilizó
dAMP porque se ha demostrado que la reactividad de este nucleótido con EROs
(fundamentalmente con oxígeno singlete) es extremadamente baja, siendo las
reacciones de transferencia de electrones la principal vía de reacción9.
En el presente trabajo
se describe, por primera vez, el daño fotosensibilizado que sufre dAMP al ser
irradiado con luz UV-A, 350 nm en presencia de norharmano. Se evaluó el efecto
del pH, no sólo sobre interacción entre ambas moléculas (normarmano y dAMP),
sino también sobre las propiedades fotosensibilizadoras de norharmano. La
interacción norharmano-dAMP se evaluó por técnicas de fluorescencia (tanto en
estado estacionario como resueltas en el tiempo), así como también por RMN-1H
1D y 2D. Las soluciones irradiadas se analizaron por HPLC, UV-LDI-TOF-MS y
ESI-MS. Los resultados obtenidos muestran que, en presencia de
norharmano y luz de 350 nm, dAMP sufre cambios estructurales incorporando
átomos de oxígeno en su molécula. Estas observaciones son coincidentes con
estructuras derivadas de la 8-oxo-adenosina, un producto típico de
fotooxidación de dAMP.
Referencias.
1- W. Kuhn,
T. Muller, H. Große and H. Rommelspacher, J. Neural Transm., 1996, 103, 1435-1440.
2- C de Meester, Mut. Res., 1995,
339,
139-153.
3- J.-L. Ravanat,
T. Douki and J.Cadet, J. Photochem. Photobiol., B, 2001, 63, 88-102.
4-
J. Cadet, E. Sage and T. Douki, Mutat. Res., 2005, 571, 3-17.
5- C. S. Foote, Photochem. Photobiol., 1991, 54, 659.
6- M. M. Gonzalez, M.
Pellon-Maison, M.A. Ales-Gandolfo, M. R. Gonzalez-Baró, R. Erra-Balsells and F.
M. Cabrerizo, Org. Biomol. Chem., 2010, 8, 2543-2552.
7- M. M.
Gonzalez, M. L. Salum, Y. Gholipour, F. M.
Cabrerizo and R. Erra-Balsells Photochem. Photobiol. Sci.,
2009, 8, 1139-1149.
8- M. M. Gonzalez, J. Arnbjerg, M. P. Denofrio, R.
Erra-Balsells, P. R. Ogilby and F. M.Cabrerizo,
J Phys Chem A., 2009,113, 6648-6656.
9- G. Petroselli, R. Erra-Balsells, F. M.
Cabrerizo, C. Lorente, A. L. Capparelli, A. M. Braun, E. Oliveros and A. H. Thomas,
Org.
Biomol. Chem., 2007, 5, 2792-2799.