Mecanismos del daño al ADN fotoinducido por 9-metil-b-carbolinas

MARIANA VIGNONI; FEDERICO RASSE SURIANI; KATHRIN BUTZBACH; J. GABRIEL YAÑUK; FRANCISCO SIMÓN; VALERIA ALVAREZ; M. MICAELA GONZALEZ; M. PAULA DENOFRIO; ROSA ERRA-BALSELLS; BERND EPE; FRANCO M. CABRERIZO

Encuentro; Segunda reunión de fotobiólogos moleculares argentinos (II Grafob); 2013

Las b-Carbolinas (bCs) son un grupo de compuestos heterocíclicos que contienen la unidad estructural 9H-pyrido[3,4-b]indol. Estos alcaloides se encuentran presentes en una amplia variedad de fuentes naturales tales como plantas, artrópodos, insectos, entre otras. En los mamíferos, las bCs son biosintetizadas a partir del triptófano y son detectadas en orina y plasma, con niveles basales de ~ 0.1 nmol/l. A su vez, se conoce que estos niveles se incrementan considerablemente luego de fumar (~ 1 nmol/l). Las propiedades fotoquímicas y fotofísicas en solución acuosa han sido ampliamente estudiadas. Se ha demostrado que ciertas bCs y algunos de sus derivados, son eficientes agentes antimicrobianos y bajo irradiación con luz UV-A, son capaces de provocar daño en el ADN plasmídico y en sus componentes (desoxirribonucleótidos).   En el presente trabajo, examinamos la capacidad de tres derivados de bCs, metilados en la posición 9 (9-metil-norharmano, 9-metil-harmano y 9-metil-harmina) de inducir daño en la molécula de ADN, luego de la excitación con luz UV-A y bajo condiciones de pH fisiológico. Mediante el uso de diferentes enzimas de reparación, específicas para ciertas modificaciones del ADN, se analizó el tipo y la extensión del daño inducido en dicha biomolécula, en conjunto con las propiedades fotofísicas de los derivados estudiados y su capacidad de unión al ADN. Los resultados indican que aún a pH neutro, la mayor parte del daño producido en la molécula de ADN es generado por la forma protonada de las bCs en su primer estado singlete excitado, en una reacción de tipo I. Los residuos oxidados de purina son los principales productos producidos (por sobre los sitios de corte en simple cadena y las pérdidas de bases). Además, la forma neutra de las bCs en su estado excitado es responsable de la generación de dímeros de pirimidina por transferencia de energía triplete-triplete.