Efecto del transmisor gaseoso sulfuro de hidrógeno (H2S) en el tratamiento fotodinámico del cáncer - Calvo, Gustavo Hernán (2022)
La Terapia Fotodinámica (TFD) es un tratamiento utilizado en cáncer, infecciones bacterianas, enfermedades no malignas y otros usos no clínicos, que se basa en la activación de un fotosensibilizante (FS) con luz, y la consecuente generación de especies reactivas de oxígeno (EROs) que desencadenan daños fotoquímicos. El ácido 5-aminolevulínico (ALA) es un pro-FS, que al administrarse exógenamente aumenta la síntesis de porfirinas a través del camino biosintético del hemo. Las porfirinas son FSs y a esta terapia se la conoce como Terapia Fotodinámica basada en ALA (ALA-TFD). El sulfuro de hidrógeno (H2S) es un transmisor gaseoso, sintetizado endógenamente en los seres vivos, que en los mamíferos presenta diferencias tejido y contexto específicos. Se ha descubierto que interviene en una variedad de procesos fisiológicos como la regulación del estado redox celular, la función cardíaca, la presión arterial, la división celular, procesos cerebrales, etc. En especial, ha sido muy estudiado su efecto en la respuesta antioxidante. El objetivo de esta tesis es estudiar el efecto del H2S en el contexto de la TFD, utilizando como modelo principal dos líneas celulares de adenocarcinoma mamario murino, LM2 y LM3, y utilizando el dador inorgánico sulfuro ácido de sodio (NaHS), como fuente exógena de H2S. Se ha encontrado que el NaHS posee un efecto protector frente a la ALA-TFD en las células LM2. El NaHS tiene efecto sobre varios parámetros asociados a este resultado: aumento de niveles intracelulares de glutatión reducido (GSH), disminución de la síntesis de porfirinas a partir de ALA por inhibición de enzimas del camino biosintéticodel hemo, disminución de las EROs generadas post TFD y disminución en la oxidaciónde proteínas post TFD. El NaHS también mostró efecto protector frente a la TFD al utilizar otro FS (Clorina e6), y al ser evaluado en otras tres líneas celulares (SKOV3, IGROV1 y Raw 264.7) frente a la ALA-TFD. La línea celular LM3, en cambio, no presenta el mismo comportamiento. Si bien el NaHS aumenta los niveles intracelulares de GSH, el mismo no protege a las células frente al daño fotodinámico producido por la ALA-TFD, observándose que éste no es capaz de reducir la síntesis de porfirinas, ni la acumulación de EROs post TFD. Al analizar mediante RT-HPLC los intermediarios de porfirinas sintetizados, la línea LM2 produce exclusivamente protoporfirina IX (Pp IX) a partir de ALA, y en presencia de NaHS, no produce cantidades detectables de porfirinas. En cambio, la línea LM3 produce mayormente Pp IX, uroporfirina, y coproporifina, y en presencia de NaHS, cambia el patrón de los intermediarios producidos. A través del análisis bioinformático de bases de datos, no se pudo encontrar una correlación entre el número de copias o la actividad transcripcional de los genes de las enzimas que producen H2S y el cáncer, debido principalmente a la alta dispersión de los datos evaluados. Como conclusión, el NaHS tiene un efecto en la respuesta celular a la ALA-TFD en la mayoría de las líneas estudiadas, mediado por múltiples factores. Si bien estos resultados fueron observados en la mayoría de las líneas celulares estudiadas y con diferentes FS, una de las líneas celulares no presentó el mismo comportamiento. En la línea LM3 no se observó el efecto protector del NaHS, y esto podría deberse a que los niveles de porfirinas totales no se reducen, aunque el NaHS modifica los intermediarios sintetizados. Por primera vez, se reporta un estudio completo sobre el efecto del NaHS en la ALA- TFD, así como en la síntesis de porfirinas, y en la reacción directa con el oxígeno singlete, que es el principal agente oxidante generado durante la TFD. Estos resultados son de particular importancia en el tratamiento con ALA-TFD de tejidos que sinteticen altos niveles de H2S, o que debido a una patología aumenten su síntesis, como se ha observado en tumores de ovario y de colon. Además, podría ser objeto de estudio de otras terapias contra el cáncer que actúen a través de EROs.