Fotorreparación de lesiones del ADN por sistemas modelo

Abstract

[ES] La peroxidación lipídica es un proceso biológico que ocurre ininterrumpidamenteen nuestro cuerpo como resultado de la oxidación de la membrana celular por especies reactivas de oxígeno (EROs). La degradación de los ácidos grasos poliinsaturados conduce a aldehídos reactivos, como el malondialdehído o el 4-hidroxi-2-nonenal (4-HNE). El 4-HNE puede interactuar con las bases del ADN formando daños endógenos conocidos como aductos de tipo eteno (ε-aductos). Estas lesiones están presentes en muchos tejidos humanos inflamados, lo que los convierte en biomarcadores para detectar algunos tipos de cánceres. Además, estos daños ubicuos exhiben propiedades altamente mutagénicas e inducen transiciones o transversiones de bases en células de mamíferos. En consecuencia, la comprensión de su reparación es de gran interés. Las lesiones de tipo eteno pueden ser reparadas enzimáticamente por el AlkB mediante un mecanismo oxidativo que regenera la nucleobase nativa. Curiosamente, se ha demostrado que el eteno aducto 1-N2-eteno-2'-desoxiguanosina (εdG) puede reaccionar in vitro con oxígeno singlete (1 O2 ) dando lugar a la 2'-desoxiguanosina (dG). Con estos antecedentes, este trabajo aborda la fotoquímica de los aductos de tipo eteno para comprender mejor sus propiedades fotobiológicas y diseñar sistemas modelo para su reparación. Se utiliza el rosa de Bengala, un fotosensibilizador capaz de fotogenerar oxígeno singlete, y se conjuga a nanopartículas para aprovechar sus propiedades fotofísicas y fotobiológicas.

[EN] Lipid peroxidation is a biological process that occurs uninterruptedly in our body because of cell membrane oxidation by reactive oxygen species (ROS). Polyunsaturated fatty acid degradation leads to reactive aldehydes, such as malondialdehyde or 4-hydroxy-2-nonenal (4-HNE). The 4-HNE can interact with DNA bases forming the endogenous damages known as etheno adducts (ε-adducts). These lesions are present in many inflamed human tissues, making them convenient biomarkers for some types of cancers. Moreover, these ubiquitous damages exhibit highly mutagenic properties and induce base transitions or transversions in mammal cells. Consequently, the understanding of their repair is of a great interest. The etheno lesions can be repaired enzymatically by the AlkB by means of an oxidative mechanism leading back to the native nucleobase. Interestingly, it has been shown that the etheno adduct 1-N2-etheno-2’-deoxyguanosine (εdG) can react in vitro with singlet oxygen (1 O2 ) giving rise to 2’- deoxyguanosine (dG). With this background, this work addresses the photochemistry of etheno adducts to better understand their photobiological properties and to design model systems for their repair. Rose Bengal, a photosensitizer, which can photogenerate singlet oxygen, is used. Its conjugation to nanoparticles is performed with the aim to enhance its photophysical and photobiological properties