Degradation mechanism of purine nucleotides photosentitized by pterins: aradical charge-transfer model

MARIANA P. SERRANO; CAROLINA LORENTE; SANDRA ESTEBANEZ RUIZ; CLAUDIO D. BORSARELLI; ANDRÉS H. THOMAS

Maresias, São Paulo

Congreso; XII Encuentro Latinoamericano de Fotoquímica y Fotobiología (XII Elafot); 2015

ELAFOT

La radiaciónUV-B (280-320 nm) daña al ADN a través de la absorción directa de radiación porlas bases nitrogenadas.1Por otra parte, la radiación UV-A y visible (> 320 nm), a pesar que no sonabsorbidas directamente, pueden inducir modificaciones en el ADN a través dereacciones fotosensibilizadas. La importancia de estas reacciones desde elpunto de vista médico y biológico, está relacionado con su participación tantoen la generación de cáncer de piel,2como así también en el tratamiento de cáncer y otras patologías mediante el usode la terapia fotodinámica (TFD).3,4Estas reacciones están mediadas por fotosensibilizadores, y puede llevarse acabo a través de diferentes mecanismos. Estos procesos involucran la generaciónde radicales (mecanismo Tipo I), a través de una transferencia de electrones ola abstracción de hidrógeno, y/o la producción de oxígeno molecular singulete (1O2) (mecanismoTipo II).5 Desde el puntode vista del mecanismo, está ampliamente aceptado que, si un sensibilizadorgenera 1O2 bajo irradiación, la molécula blanco seráoxidada por 1O2. En estudios recientes se presentóevidencia en contra de este postulado para diferentes moléculas de interésbiológico, como nucleótidos y aminoácidos, utilizando como sensibilizadoresmoléculas que son buenos productores de 1O2.8?10 En este trabajose utilizó pterina (Ptr) como sensibilizador, compuesto químicamenterelacionado con otras moléculas presentes en la piel de pacientes afectados convitíligo11 y el nucleótido2'-deoxiguanosina 5'-monofosfato (dGMP) como molécula blanco. Utilizando estesistema, se estudió la reacción fotosensibilizada de dGMP inducida por pterinaPtr.A partir delos resultados obtenidos se planteó un mecanismo general para la reacción defotosensibilización de dGMP por Ptr, que explica por qué a pesar de ser Ptr unsensibilizador eficiente de 1O2 y dGMP reaccionareficientemente con 1O2, la reacción no se lleva a caboprincipalmente por un mecanismo Tipo II. En forma resumida, el mecanismocomienza con la absorción inicial de radiación a partir de la cual se generanestados excitados singuletes y tripletes del sensibilizador. Posteriormente seproduce una transferencia de electrones desde el nucleótido hacia 3Ptr*,generando el radical anión Ptr?- y el radical catión dGMP?+.Estos radicales se recombinan en ausencia de O2 para dar losreactivos en el estado fundamental, o bien en presencia de O2participan de una serie de reacciones para dar productos de oxidación.