Búsqueda de nuevos fotosensibilizantes para el tratamiento del cáncer, inactivación bacteriana y de principios activos antineoplásicos a partir de especies vegetales de Argentina

Resumen

La Terapia Fotodinámica (TFD) es un tratamiento contra el cáncer que implica laadministración de un Fotosensibilizante (FS) y su activación mediante luz visible,produciendo así, fotodaños mediados por oxígeno singlete en el tumor. Además de suuso en cáncer, los principales usos de la TFD incluyen el tratamiento de desórdenesinflamatorios e infecciones. El objetivo de este trabajo fue investigar una colección de plantas de la Argentina comofuente de nuevos FS naturales para ser usados en cáncer y Terapia Fotodinámica Antimicrobiana (TFDA), así como también de compuestos antitumorales yantibacterianos. Se realizó una colección de 113 extractos de plantas de Argentina, y se testeó lapresencia de actividad fototóxica sobre la línea celular LM2 de adenocarcinomamamario, y sobre la especie bacteriana Gram-positiva Staphylococcus epidermidis. En la línea celular LM2 se observó que la exposición a los extractos metanólicos dehoja de Combretum fruticosum y Scutia buxifolia indujo la muerte celular al aplicar TFD. Estos extractos se probaron en diferentes líneas celulares y el efecto fue selectivocontra las líneas tumorales. Se determinó además, que el extracto metanólico de hoja de Collaea argentina esfotoprotector contra la TFD. En bacterias S. epidermidis, tres extractos resultaron ser altamente fotoactivos: Solanumverbascifolium flor, Tecoma stans flor y Cissus verticillata raíz. Estos indujeronreducciones de 4, 2 y 3 órdenes de magnitud en la supervivencia de la bacteria,respectivamente al aplicar la TFDA. Es destacable que la TFDA empleando S.verbascifolium como FS, fue más eficiente con luz solar que empleando una fuente deluz artificial (erradicación total vs. 4 órdenes de reducción). El balance entre compuestos oxidantes y antioxidantes debe estar probablementeenmascarando potenciales FS de los extractos vegetales, pero empleando el extractocrudo, el nivel de fotoactividad de S. verbascifolium es similar al de algunos de los FScomerciales bajo la exposición a luz solar, demostrando que compuestos naturalesvegetales son efectivos para ser usados en TFDA. Se llevó a cabo la caracterización fotoquímica de la TFDA empleando el extracto de S.verbascifolium. Las reacciones fueron mediadas principalmente por oxígeno singlete yen menor medida, por el radical hidroxilo. Se estableció un modelo de internalización bacteriana en queratinocitos PAM212empleando las especies S. epidermidis y S. aureus. Sobre las células infectadas seaplicó TFDA con S. verbascifolium, resultando en la reducción de las bacteriasintracelulares sin afectar la viabilidad de las células eucariotas. Desarrollamos, además, un método para el “screening” de potenciales FS de plantasbasado en la generación de reacciones redox y producción de oxígeno singlete ante laaplicación de luz. En cuanto a la búsqueda de potenciales compuestos antitumorales, investigamos lacitotoxicidad de los extractos en oscuridad. Empleamos 4 líneas tumorales y 3 notumorales. Trece extractos resultaron ser altamente citotóxicos. Sin embargo, lainhibición del crecimiento celular fue dependiente de la línea celular y no se encontróselectividad por las líneas tumorales, excepto por el extracto de Ipomoea cairica. Engeneral, las concentraciones inhibitorias 50 estuvieron en el rango de 10-150 μg/ml. Losextractos más citotóxicos correspondieron a las especies Solanum chacoense, Iochromaaustrale y Jacaranda mimosifolia. Se aislaron parcialmente los principios activos deestos tres extractos, y se encontró que estos indujeron un alto porcentaje de muertecelular mediante el arresto del ciclo celular e inhibición de la migración celular. En líneas generales, este es uno de los primeros estudios enfocado al análisis de laspropiedades de las plantas nativas de Argentina como antitumorales y antibacterianos enpresencia o ausencia de luz y sus efectos biológicos. Palabras clave: Terapia fotodinámica, extractos vegetales, nuevos fotosensibilizantes,compuestos antitumorales, líneas celulares, inactivación bacteriana.