The photodynamic and non-photodynamic actions of porphyrins

Porphyrias are a family of inherited diseases, each associated with a partial defect in one of the enzymes of the heme biosynthetic pathway. In six of the eight porphyrias described, the main clinical manifestation is skin photosensitivity brought about by the action of light on porphyrins, which are deposited in the upper epidermal layer of the skin. Porphyrins absorb light energy intensively in the UV region, and to a lesser extent in the long visible bands, resulting in transitions to excited electronic states. The excited porphyrin may react directly with biological structures (type I reactions) or with molecular oxygen, generating excited singlet oxygen (type II reactions). Besides this well-known photodynamic action of porphyrins, a novel light-independent effect of porphyrins has been described. Irradiation of enzymes in the presence of porphyrins mainly induces type I reactions, although type II reactions could also occur, further increasing the direct non-photodynamic effect of porphyrins on proteins and macromolecules. Conformational changes of protein structure are induced by porphyrins in the dark or under UV light, resulting in reduced enzyme activity and increased proteolytic susceptibility. The effect of porphyrins depends not only on their physico-chemical properties but also on the specific site on the protein on which they act. Porphyrin action alters the functionality of the enzymes of the heme biosynthetic pathway exacerbating the metabolic deficiencies in porphyrias. Light energy absorption by porphyrins results in the generation of oxygen reactive species, overcoming the protective cellular mechanisms and leading to molecular, cell and tissue damage, thus amplifying the porphyric picture

Porfiria cutanea tarda esclerodermiforme / Porphyria cutane tarda sclerodermoid

La porfiria cutánea tarda (PTC) es un desorden del metabolismo del hemo caracterizado por una masiva pofirinuria e incremento de porfirinas plasmáticas, como consecuencia de una disminución en la actividad de la enzima uroporfirinógeno decarboxilasa. El signo clínico salente es una típica fotosensibilización cutánea. En este trabajo se realiza una revisión de la PCT como entidad clínica, considerando en particular la variante esclerodermiforme(PCTE). Se ha llevado a cabo un estudio bioquimico clínico completop de 16 pacientes argentinos y 3 españoles, entre un total de 102 y 35 PCT respectivamente. En el momento del diagnóstico, los valores de porfirinas urinarias oscilaron entre 400 y 10000 ug/24 h(VN=50-250 ug/24h), con un patron cromatográfico típico: 40-50 por ciento uroporfirinas; (VN= 100 por ciento coproporfirionas) e indice de porfirinas plasmáticas (IPP) entre 1,6 y 5,3 con =618nm (VN<1,3). La aparición de lesiones esclerodermiformes fue más frecuente en el grupo argentino (15,58 por ciento) que en el español (8,57 por ciento) y a su vez más común en hombres que en mujeres. Un 35,7 por ciento de las PCTE argentinas presentaron lesiones de calcinosis en las zonas típicas, pre y retro auriculares, cuero cabelludo cuello y triángulo de escote; en un solo caso calcificación en helix y antihelix del pabellon auricular. En un 80 por ciento se hallo alopecía porfírica cicatricial y en un 72 por ciento placas de esclerosis. En un 35 por ciento de las PCTE argentinas las lesiones esclerodérmicas mejoraron con el tratamiento. En un 25 por ciento de los casos, las lesiones fueron previas a la aparición de los signos clásicos de la PCT en otro 25 por ciento casi concomitantes y en el 50 por ciento a 1 año después. En conclusión, se ha observado una alta incidencia de la PCTE en la población de pacientes argentinos , mucho mayor que en la serie española y qu en las descriptas en la literatura, sin poderse establecer ninguna correlación con los nivelrs de porfirinas plasmáticas o urinarias, ni con el tiempo de evolución de la enfermedad y la aparición de las lesiones esclerodérmicas. Cabe notar que los resultados terapéuticos fueron más satisfactorios que los esperados

Urodecarboxilasa en sangre de pacientes hemodializados / Decarboxylase in blood in hemodialysed patients

En la porfiria cutánea tarda(PCT) hay una falla en la uroporfirinógeno decarboxilasa (Uro-D) hepática, como consecuencia se incrementa la concentración de porfirinas altamente carboxiladas. Enla PCT hereditaria la Uro-D está disminuída en sangre y es normal en la PCT adquirida. Parte de la población hemodializada presenta signos cutáneos que son histológica y morfológicamente semejantes a la PCT, asociado a niveles aumentados de porfirias plasmáticas. Se estudió el contenido de porfirinas plasmáticas y la actividad de la Uro-D eritrocitaria, en 12 pacientes hemodializados sin lesiones cutáneas, uno de ellos portador de PCT hereditaria. El contenido de porfirias en plasma estuvo aumentado(0,084 mas igual 0,,10 ug/ml; uroporfirina igual 80 por ciento, cproporfirina igual 20 por ciento) en 30 por ciento de los pacientes estudiados( valor normal: 0,048 mas igual 0,010 ug/ml; coproporfirina igual 100 por ciento). Las porfirinas plasmáticas del paciente PCT al inicio del tratamiento con S-adenosil-L-metionina fue: 1,71 ug/ml; uroporfirina igual 48 por ciento, firiaporfirina igual 41 por ciento hexaporfirina igual 7 por ciento, pentaporfirina igual 3 por ciento y coproporfirina igual 1 por ciento) y luego de 6 años, al final del tratamiento, los valores fueron: 0,089 ug/ml; uriporfirina igual 80 por ciento, firiaporfirina igual 20 por ciento. La remisión clínica se correlacionó con la bioquímica. En los pacientes hemodializados la actividad de URO_D estuvo dentro de los valores normales(12,45 mas igual 1,o U/ml GR), excepto en el portador de la PCT hereditaria en el cual la actividad estuvodisminuída al 50 por ciento. Estos resultados sugieren que la hemodialisis per se no modificaria a la actividad de URO-D eritrocitaria.