13ª Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos

Quantificação de espécies reativas de oxigênio produzidas por moléculas orgânicas em reações sonodinâmicas

21 de ago. de 2023 09:00

1h 30m

Salão de Eventos USP

Normal 9h00 - 10h30

Descrição

A terapia sonodinâmica (TSD) é uma modalidade terapêutica anticâncer muito promissora baseada na interação do ultrassom de baixa intensidade, uma molécula sonoativa chamada de sonossensibilizador (SS) e o oxigênio molecular presente no tecido. (1) O ultrassom é uma onda mecânica com excelente capacidade de penetrar nos tecidos biológicos, portanto, é capaz de ativar o SS em locais mais profundos e induzir dano celular por meio da geração de espécies reativas de oxigênio (ROS). Portanto, a importância de quantificar as substâncias reativas liberadas durante a TSD é relevante, tanto para fins de dosimetria quanto para melhorar a compreensão dos mecanismos de ação envolvidos nos efeitos citotóxicos da TSD. (2) Com a finalidade de entender melhor a interação entre o ultrassom e o SS, que leva à com a geração de oxigenio singleto ($^1O_2$), um tipo de ROS altamente citotóxico, estudos de espectroscopia de ressonância paramagnética (EPR) combinado com a leitura das mudanças nas propriedades ópticas das moléculas foram abordados no presente trabalho. Para os estudos de espectroscopia UV-Vis, o 1,3-difenilisobenzofurano (DPBF) foi utilizado como sensor quimico de oxigênio singleto. Para a análise de EPR, devido ao tempo de vida baixo do $^1O_2$, utilizou-se um spin-trap, 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidinol (TEMP) para estabilizá-lo. Os SS’s estudados foram: Protoporfirina IX, Curcumina, Azul de Metileno, Indocianina Verde e Clorina e6. Sendo todos os produtos utilizados adquiridos da Sigma Aldrich-USA. Com soluções preparadas utilizando o DPBF e o TEMP, separadamente, os SS’s foram irradiados com ultrassom utilizando o aparelho SONOPULSE III (Ibramed, Brasil), e em seguida as leituras de absorção e EPR foram coletadas. De acordo com os espectros de absorção das soluções (SS [1uM]+DPBF [30uM]), notou-se uma queda na absorbância em 407 nm aproximadamente, indicando geração de $^1O_2$ durante a irradiação com o ultrassom. A constante de decaimento das soluções para cada SS, foi possível determinar que a geração de $^1O_2$ usando Protoporfirina IX foi a maior; em relação às leituras de EPR, avaliando as intensidades pico-a-pico dos sinais gerados pela ligação do TEMP com a ROS, pode-se notar que a geração de $^1O_2$ é maior para Indocianina Verde. Com os resultados obtidos, observou-se que os SS’s que mais apresentaram formação de $^1O_2$ foram a Protoporfirina IX, o Azul de Metileno e a Indocianina Verde, entretanto, como explicitado por Buhong Li, existe uma divergência na sensibilidade de cada técnica espectroscópica, em vista disso, são necessários mais estudos submetendo os SS’s a diferentes protocolos, com o objetivo de complementar os resultados obtidos. (3)

Referências

1 ROSENTHAL, I.; SOSTARIC, J. Z.; RIESZ, P. Sonodynamic therapy: a review of the synergistic effects of drugs and ultrasound. Ultrasonics Sonochemistry, v. 11, n. 6, p. 349-363, Sept. 2004. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2004.03.004.

2 RENSCHLER, M. F. The emerging role of reactive oxygen species in cancer therapy. European Journal of Cancer, v. 40, n. 13, p. 1934-1940, Sept. 2004. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejca.2004.02.031.

3 BUHONG, L. et al. Singlet oxygen detection during photosensitization. Journal of Innovative Optical Health Sciences, v. 6, n. 1, p. 1330002-1-1330002-9, 2013.