Photosensitization of a subcutaneous tumour by the natural anthraquinone parietin and blue light

• Autores: Mugas, María Laura; Calvo, Gustavo Hernán; Marioni, Juliana; Céspedes, Mariela Anahí; Martinez, Florencia; Vanzulli, Silvia; Saenz, Daniel Alberto; Di Venosa, Gabriela Mariana; Núñez Montoya, Susana Carolina; Casas, Adriana Gabriela
• Año de publicación: 2021
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: artículo
• Materia: ANTHRAQUINONE; PARIETIN; PHOTOSENSITIZER; SUBCUTANEOUS TUMOUR
• Institución: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas

Photodynamic therapy (PDT) is an anticancer treatment involving administration of a tumourlocalizing photosensitizer, followed by activation by light of a suitable wavelength. In previous work, we showed that the natural anthraquinone (AQ) Parietin (PTN), was a promising photosensitizer for photodynamic therapy of leukemic cells in vitro. The present work aimed to analyze the photosensitizing ability of PTN in the mammary carcinoma LM2 cells in vitro and in vivo in a model of subcutaneously implanted tumours. Photodynamic therapy mediated by parietin (PTN-PDT) (PTN 30 µM, 1 h and 1.78 J/cm2 of blue light) impaired cell growth and migration of LM2 cells in vitro. PTN per se induced a significant decrease in cell migration, and it was even more marked after illumination (migration index was 0.65 for PTN and 0.30 for PTN-PDT, *p < 0.0001, ANOVA test followed by Tukey?s multiple comparisons test), suggesting that both PTN and PTN-PDT would be potential inhibitors of metastasis. Fluorescence microscopy observation indicated cytoplasmic localization of the AQ and no fluorescence at all was recorded in the nuclei. When PTN (1.96 mg) dissolved in dimethyl sulfoxide was topically applied on the skin of mice subcutaneously implanted with LM2 cells, PTN orange fluorescence was strongly noticed in the stratum corneum and also in the inner layers of the tumour up to approximately 5 mm. After illumination with 12.74 J/cm2 of blue light, one PDT dose at day 1, induced a significant tumour growth delay at day 3, which was not maintained in time. Therefore, we administered a second PTN-PDT boost on day 3. Under these conditions, the delay of tumour growth was 28% both on days 3 and 4 of the experiment (*p < 0.05 control vs. PTN-PDT, two-way ANOVA, followed by Sidak?s multiple comparisons test). Histology of tumours revealed massive tumour necrosis up to 4 mm of depth. Intriguingly, a superficial area of viable tumour in the 1 mm superficial area, and a quite conserved intact skin was evidenced. We hypothesize that this may be due to PTN aggregation in contact with the skin and tumour milieu of the most superficial tumour layers, thus avoiding its photochemical properties. On the other hand, normal skin treated with PTN-PDT exhibited slight histological changes. These preliminary findings encourage further studies of natural AQs administered in different vehicles, for topical treatment of cutaneous malignancies.
Fil: Mugas, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba; Argentina
Fil: Calvo, Gustavo Hernán. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; Argentina
Fil: Marioni, Juliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina
Fil: Céspedes, Mariela Anahí. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina
Fil: Martinez, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional de Cordoba. Facultad de Medicina. Instituto de Virología; Argentina
Fil: Vanzulli, Silvia. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires. Instituto de Investigaciones Hematológicas "Mariano R. Castex"; Argentina
Fil: Saenz, Daniel Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; Argentina
Fil: Di Venosa, Gabriela Mariana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; Argentina
Fil: Núñez Montoya, Susana Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Biología Vegetal; Argentina
Fil: Casas, Adriana Gabriela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Hospital de Clínicas General San Martín; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias. Universidad de Buenos Aires. Centro de Investigaciones sobre Porfirinas y Porfirias; Argentina