Revista de técnicas analíticas y bioanalíticas

Abstracto

Efectos de la quelación del hierro y la manipulación hipóxica o hiperóxica del oxígeno sobre la acumulación/fotoblanqueo de protoporfirina IX y la citotoxicidad en células de glioma humano

Emma Blake, James PC Allen y Alison Curnow

Antecedentes y objetivo: Los gliomas siguen siendo los tumores cerebrales primarios más comunes y problemáticos de tratar debido a sus características móviles e invasivas, lo que resulta en una tasa de supervivencia a 5 años de menos del 5%. Recientemente, se ha utilizado la administración de fármacos fluorescentes fotosensibles para ayudar en la identificación y resección de gliomas. En esta investigación experimental de células de glioma humano, se ha examinado el efecto de la quelación del hierro y la manipulación de la oxigenación, primero sobre la acumulación del fotosensibilizador clínicamente útil protoporfirina IX (PpIX) y luego sobre el fotoblanqueo y la citotoxicidad de PpIX en la irradiación, con el objetivo de mejorar la resección guiada por fluorescencia/terapia fotodinámica (TFD).
Materiales y métodos: Las células se incubaron a concentraciones de 5%, 20% o 40% de oxígeno durante 24 horas antes y 3 horas después de la administración de los precursores de PpIX, ácido aminolevulínico (ALA), metillevulinato (MAL) o hexilaminolevulinato (HAL), con o sin el quelante de hierro clorhidrato de 1,2-dietil-3-hidroxipiridin-4-ona (CP94). Los niveles de PpIX se monitorearon utilizando un lector de placas de fluorescencia (filtro de excitación 400 ± 30 nm; filtro de emisión 645 ± 40 nm). Las células se irradiaron con luces rojas de 15 J/cm2 y se midió la viabilidad utilizando el ensayo de captación de rojo neutro.
Resultados: La manipulación del entorno de oxígeno y/o la administración conjunta de CP94 con precursores de PpIX dieron como resultado cambios significativos tanto en la acumulación de PpIX como en el fotoblanqueo. La incubación con ALA/MAL al 5% o 40% de oxígeno produjo los mayores niveles de PpIX y fotoblanqueo respectivamente. Ambos parámetros se elevaron aún más mediante la administración conjunta de CP94. La combinación de hiperoxigenación y administración de CP94 aumentó significativamente el fotoblanqueo (un marcador del efecto de la PDT) pero no la citotoxicidad en este sistema experimental.
Conclusiones: La acumulación de PpIX fue mayor cuando las células se cultivaron en condiciones hipóxicas (5% de oxígeno) (imitando la situación in vivo) con ALA/MAL+CP94. Por lo tanto, la resección de gliomas guiada por fluorescencia puede mejorarse mediante la adición del adyuvante quelante de hierro CP94.