Antioxidantes en procesos fotosensibilizados.

Responsable: Dra. Carolina Lorente
Integrantes: Heryerli Fernández

Los procesos fotosensibilizados generan especies radicales y especies reactivas de oxígeno (EROs) Durante los últimos años se ha demostrado que las pterinas en solución acuosa bajo irradiación UV-A participan de reacciones de transferencia de electrones (Mecanismo Tipo I), ocasionado daño oxidativo a biomoléculas, células eucariotas y bacterias. En los seres humanos, los procesos fotosensibilizados que dañan proteínas y ADN están muy relacionados con patologías de la piel, particularmente el cáncer de piel. En situaciones patológicas que alteran la síntesis de melanina, las pterinas se acumulan en la piel, y es necesario evitar las consecuencias de la exposición al sol. Se ha observado que los protectores solares reducen hasta un 55% la formación de radicales como máximo, y por ello es necesario el agregado de antioxidantes en forma tópica para proveer mayor protección frente a los daños oxidativos ocasionados por la radiación UV.
Los antioxidantes son moléculas que previenen la oxidación de biomoléculas eliminando EROs o radicales libres que se generan normalmente en las células. Podemos encontrar diversos grupos de moléculas con propiedades antioxidantes, entre las que se destacan los polifenoles. Los polifenoles son compuestos que se encuentran en la naturaleza, preferentemente en vegetales, que contienen en su estructura química uno o más grupos hidroxilos unidos a un anillo aromático. Según su estructura química se dividen en flavonoides o no flavonoides.
Es nuestro objetivo dilucidar los mecanismos de protección por antioxidantes naturales frente a procesos fotosensibilizados por pteridinas que afectan a proteínas, nucleótidos y/o ADN. Actualmente, estamos estudiando el efecto de la incorporación de resveratrol (RSV) y 3,4-dihidroxi-L-fenilalanina (DOPA) en la fotodegradación de nucleótidos y aminoácidos.
También hemos observado que el RSV puede inhibir o retrasar la erradicación de microorganismos durante un tratamiento de inactivación fotodinámica en presencia de RSV, evidenciando su acción antioxidante. Estos resultados pusieron en evidencia la necesidad de advertir que el uso de RSV en forma tópica no es recomendado cuando se está recibiendo una terapia antibiótica.
También hemos observado que RSV y DOPA inhiben la degradación fotosensibilizada por Ptr de diversas biomoléculas. En particular, RSV es muy eficiente en la recuperación del radical de guanina evitando su oxidación, y que DOPA evita la formación de dímeros de tirosina que son los responsables del entrecruzamiento de proteínas.

Objetivos:

1) Búsqueda y selección de antioxidantes naturales.
2) Estudiar la capacidad antioxidantes en la degradación fotosensibilizada de biomoléculas como nucleótidos, aminoácidos, proteínas y ADN.
3) Estudiar la toxicidad/fototoxicidad de los compuestos antioxidantes seleccionados en cultivos bacterianos o de células eucariotas.
4) Estudiar la capacidad antioxidante de compuestos naturales en procesos fotosensibilizados en cultivos bacterianos o de células eucariotas.

Colaboraciones:
Nacionales
• Susana Nuñez Montoya (IMBIV, UNC)
• Sandra Churio (IFIMAR, UNMdP)
• Mónica Fernández de Mele (INIFTA, Facultad de Ciencias Exactas, UNLP)
• Patricia Schilardi (INIFTA, Facultad de Ciencias Exactas, UNLP)
• Alejandro Miñan (INIFTA, Facultad de Ciencias Exactas, UNLP)
Internacionales
• Dr.Virginie Lhiaubet-Vallet (Instituto de Tecnología Química, UPV, España)
• Dra. María Luisa Marín (Instituto de Tecnología Química, UPV, España)
• Patricia Vicendo (IMRCP, UT, Francia)

Publicaciones Relevantes

“Decrease of the efficiency of antimicrobial treatments by resveratrol.”
M. Gaspar Tosato; P. Schilardi, M. Fernández Lorenzo de Mele, A. H. Thomas, A. Miñan, C. Lorente. International Journal of Antimicrobial Agents, 51, 255–259 (2018).
“Clearing up the photochemistry of resveratrol: Effect of the solvent.”
M. Gaspar Tosato⁠, P. Vicendo⁠, A. H. Thomas⁠, C. Lorente⁠.
J. Photochem. Photobiol. A: Chem. 367, 327-331 (2018)
“Evidence of the effectiveness of Resveratrol in the prevention of guanine one-electron oxidation: possible benefits in cancer prevention?”
J. R. Neyra Recky, M. Gaspar Tosato, M. P. Serrano, A. H. Thomas, M. L. Dántola, C. Lorente.
Phys. Chem. Chem. Phys. 21, 16190-1619 (2019)
“Oxidation of tyrosine: Antioxidant mechanism of L-DOPA disclosed.”
J. R. Neyra Recky, M. P. Serrano, M. L. Dántola, C. Lorente,
Free Rad. Biol. Med. 165, 360-367 (2020)