Mecanismos de acción fototóxica in vitro e in vivo de ftalocianinas de Zn(II)

JULIETA MARINO; FEDERICO VALLI; LEONOR P ROGUIN

Rosario

Congreso; VI Reunión Grupo Argentino de Fotobiología; 2022

Grupo Argentino de Fotobiología

La terapia fotodinámica (TFD) es una modalidad terapéutica alternativa para el tratamiento de afecciones oncológicas, que consiste en la administración de un agente fotosensibilizante, el cual al ser irradiado en presencia de oxígeno desencadena la formación de especies citotóxicas capaces de producir la muerte del tejido irradiado [1]. Las ftalocianinas son fotosensibilizadores de segunda generación, promisorios por ser eficientes generadores de oxígeno singlete y por presentar un pico de absorción cercano a 700 nm. En nuestro grupo de investigación evaluamos un panel de ftalocianinas coordinadas con zinc en células tumorales y caracterizmos el mecanismo de acción de los compuestos que resultaron más potentes sin ser tóxicos en la oscuridad. En este trabajo se mostrarán los resultados obtenidos en células de melanoma y la eficacia de la TFD en un modelo murino.En primer lugar, demostramos que el mecanismo de internalización de la ftalocianina catiónica denominada Pc13 es un proceso endocítico dependiente de dinamina y caveolina. Un vez en el interior celular, se localiza en lisosomas, mitocondrias y en organelas específicas de los melanocitos llamadas melanosomas. La irradiación de Pc13 con una dosis de luz de 340 mJ/cm2 produce un aumento citosólico de especies reactivas del oxígeno y desencadena eventos moleculares en los sitios primarios de localización. En los lisosomas se observó permeabilización de la membrana lisosomal y la consecuente liberación de proteasas lisosomales al citosol. La irradiación del fotosensibilizador, a su vez, provoca un desbalance en los niveles de proteínas de la familia Bcl-2, pérdida del potencial de membrana mitocondrial y liberación de citocromo c, que conduce a la activación de caspasa 3 y al clivaje de PARP-1, responsables de desencadenar un mecanismo de muerte apoptótico. Asimismo, evidenciamos que el tratamiento produce un marcado daño sobre los melanosomas, generando la salida al citosol de intermediarios citotóxicos de la melanogénesis que favorecen la fototoxicidad de Pc13, en contraposición a la melanina que posee un rol protector frente al fotodaño. Los resultados obtenidos permitieron proponer un mecanismo de muerte dual apoptótico y necrótico dependiente de la dosis de luz y de la concentración del fotosensibilizador utilizada [2]. También observamos la activación de una respuesta autofagica, que al ser bloqueada por inhibidores farmacológicos favorece la muerte celular por apoptosis tanto en cultivos bidimensionales como tridimensionales [3]. Finalmente, demostramos el efecto antitumoral in vivo de la terapia en un modelo singénico de melanoma murino, utilizando ratones C57BL/6J y células B16-F0. Se observó un retraso significativo en la velocidad de crecimiento de los tumores de animales tratados, sin signos de toxicidad. Asimismo, en forma similar a lo observado in vitro, la TFD con Pc13 condujo a la a activación de mecanismos necróticos, apoptóticos y autofágicos.