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: detección de una mutación en la uroporfirinogena decarboxilasa mediante RT-PCR y secuenciación directa / Porphyria cutanea tarda: detection of the new mutation in the uroporphyrinogen decarboxylase intervening RT-PCR direct sequenced

La porfiria cutánea tardía familiar (PCT-F) y la porfiria hepatoeritropoyética (PHE), son dos porfirias cutáneas causadas por la deficiencia en la actividad de la Uroporfirinógeno Decarboxilasa (URO-D), que es la quinta enzima del camino biosintético del hemo y cataliza la conversión del Uroporfirinógeno(UROgen) a Coproporfirinógeno (COPROgen). La PCT-F es dominante y la actividad de la URO-D está reducida a un 50 por ciento en todos los tejidos mientras que la PHE es recesiva y en ella la activcidad de la URO-D es sólo de un 5-10 por ciento del valor normal. El gen de la URO-D está compuesto por 10 exones dentro de 3 kb. Partiendo de 15 ml de sangre entera, y realizando separación de linfocitos, extracción de ARN, RT-PCR y secuenciación directa de las casi 1,2 del ADNc de la URO-D, se ha encontrado en un paciente argentina con PCT-F una mutación nueva caracterizada por la deleción del exón 9, La PCR y secuenciación del ADN genómico revelo que la deleción es causada por la transición G A en la última base del exón 9 que afecta la maduración ("splicing") del mensajero ya que inactivaría el sitio doner de "splicing" del intrón 9, como consecuencia se produce la unión entre el exón 8 y 10 lo cual a su vez lleva a un corrimiento de marco de lectura, que predice la síntesis de una proteína truncada con una perdida total de casi el 20 por ciento de sus aminoácidos

Modelo experimental de Porfiria Cutánea Tarda inducido por hexaclorobenceno en ratones Hairless / Experimental model of Porphyria Cutaneous Tarda by hexaclorobenceno in Hairless mice

En este trabajo se describe el efecto del HcB en ratones de la cepa hairless a fin de obtener un modelo experimental de PCT, lo que facilitaría el estudio de la fotosensibilización cutánea característica de la enfermedad y el ensayo de cremas dermatológicas. El HCB es un hidrocarburo polihalogenado que ha sido utilizado con éxito en ratones de las cepas Balb/C y C57BL. Los animales recibieron una única dosis de 200 mg HCB/Kg (vía i.p.). Dentro de los controles, un grupo no recibió ningún tratamiento y otro solo el pretratamiento con hierro. A distintos tiempos luego de comenzada la intoxicación, los animales fueron sacrificados y se determinó la relación porcentual peso hígado/peso corporal, se extrajeron y cuantificarón las porfirinas de piel, hígado, orina yheces; y se midió la actividad de la enzima Uro-D hepáica. Además se midieron los niveles de Cit-450 y LPO hepáticos y la concentración de glutation en hígado y piel, como indicadores del grado de intoxicación. Se observó en ambos sexos, un aumento del 40 por ciento en la relación porcentual peso hígado/ peso corporal tanto en los grupos intoxicados como en los control hierro. En hembras, los niveles de porfirinas aumentaron tanto en hígado como en piel, dicho aumento ocurrió luego de un descenso en los niveles de glutation. En cambio en machos , los niveles de prfirinas solo aumentarom en piel, registrándose una aumento en los niveles de glutation en ambos tejidos.

Acerca de diecisiete pacientes con virus de inmunodeficiencia humana que desarrollaron porfiria cutánea tardia / About seventeen patients with human inmunodeficiency virus,who developev Porphyria cutanea tarda

Se presentaron 17 pacientes de sexo masculino de edades entre 20 y 44 años infectadas con el virus de inmunodeficiencia humana (HIV),que desarrollaron signos clínicos y bioquímicos típicos de la Porfiria cutánea tardía (PCT) entre 2 meses a 5 años despúes de ser detectada la la seropositividad para HIV. El diagnóstico de PCT fue confirmado en base a los valores elevados de porfirinas urinarias con patrón de excreción e índice de porfirinas plasmáticas características de esta porfiria. La naturaleza hereditaria de la enfermedad se estableció teniendo en cuenta los antecedentes familiaresy la disminucioón de la actividad de la uroporfirinógeno decarboxilasa eritrocitaria. Dos pacientes fueron sometidos a la terapia combinada de bajas dosis de cloriquina (2x 100 mg semanal) y S-Adenosil-L-Metionina (SAM) (15-20 mg/kg,durante 3 semanas), observándose una disminución del 50 por ciento en la excreción de porfirinas urinarias a los seis meses de iniciado el tratamiento. Los 17 casos de HIV-PCT estudiados en nuestro centro entre 1990 y 1994 constituyen el 30 por ciento del número total de casos descriptos en la literatura mundial. Dado que en todos los pacientes la porfiria desencadenó luego de detectarse el virus, se propone que el HIV,o algun factor asociado, podría actuar como agente inductor o desencadenante de la expresión sintomatológica de la PCT

Porfiria cutánea tardia infantil en una niña con transplante renal / Porphyria cutanea tarda in one child with renal transplant

La porfiria cutánea tardía (PCT) es la más frecuente de las porfirias cutáneas. La forma infantil es poco frecuente. En el CIPYP se han eatudiados 16 casos de PCT infantil, que representan el 28 por ciento de la PCT infantil en la literatura internacional y el 3 por ciento del total de pacientes PCT adultos estudiados en el CIPYP. Se presentan los parámetros bioquímicos de un nuevo caso de PCT infantil (C:A, 9 años, sexo femenino); y de su grupo familiar. La niña ha exibido desde muy corta edad pelo tipo lanudo en espalda y abdomen. A la edad de 3 años (DIC: 1989) padeció de trastornos renales crónicos, y a los 5 años fue sometida a dialisis peritoneal durante 12 meses y hemodiálisis (3 h x 3/semana ) durante 25 meses, finalmente se le practicó transplante renal (25 de abril de 1992 ). Al mes siguiente al transplante manisfestó los signos clínicos de PCT (fragilidad cutánea, ampollas con contenido seroso en manos, hiperpigmentación);16 meses más tarde se confirmó el diagnóstico de PCT, sobre la base de la excreción elevada de porfirinas urinarias (7528 ug/24 h; VN:menor o igual 250 ug/24 h) y patrón (uroporfirina = 60 por ciento, firiaporfirina = 30 por ciento, hexaporfirina = 1 por ciento,pentaporfirina = 3 por ciento coproporfirina = 6 por ciento; VN = copro: 100 por ciento) y de porfirinas fecales (526 ug/g seco,VN menor o igual 130 ug/g seco), disminución de la uroporfiribógeno Decarboxilasa (URO-D =2.5 U/ml GR; VN = 12 mas menos 0,90 U/mnl GR) y elevado índice de porfirinas plasmático (5,87 =618 nm, VN menor o igual 13,= 618 nm). La actividad de la delta-aminolevulico dehidrasa ( ALA-D) eritrocitaria estuvo disminuida 47 por ciento (0,49 U/ml GR ) respecto a los controles normales (infantil = 0,84 más menos 0,20 U/ml GR). Los farmacos recibidos durante la diálisis extracorporea (hierro), y después del transplante renal( fenobarbital) pudierón ser algunos de los factores desencadenantes de la enfermedad. El contenido de porfirinas urinarias después del tratamiento con S-Adenosil-L-metionina (SAM) 30 mg/kg/ día oral y 200 mg de cloroquina durante solo una semana, se triplico a los 30 días (22825 mug/24 h ) y se habia reducido a la quinta parte del contenido inicial a los 210 días (1379 mug/24 h) de su comienzo,pero si llegar aún a valores normales

Porfiria cutanea tarda y hepatitis / Porphyria cutanea tarda and hepatitis

Se ha estudiado la incidencia del virus de la hepatitis B y C en ochentaicuatro casos de porfiria cutánea tardía (PCT) sintomática; incluyendo pacientes argentinos (ARG) (n=50; 11 mujeres y trientainueve varones, PCT familiar N=19; edad media =59,9 años, oscilando entre 22 y 74 años) y españoles (ESP) ( N=34; 2 del sexo femenino y 32 del sexo masculino; PCT familiar N=5,edad media =51.2 años, oscilando entre los 25 y 79 años). 23 ARG y 22 ESP tenían una ingesta mayor de 60 g de alcohol / día. Se han evidenciado diferencias significativas ( p mayor 0.005) en la incidencia de HBsAg+ en el grupo ARG (20por ciento) con resdpecto al grupo ESP (8,8por ciento). Los niveles de transaminasas fueron significativamente más elevados en los enfermos con PCT y HBsAg+ español (AST=53, U/L;ALT=74,9 U/I;GGT=97,5 U/I) que en el argentino (AST=47,3 u/L; ALT =68,7 u/L ;GGT =94,8 u/L).Las diferencias en los niveles de porfirinas totales urinarias entre ambos grupos (ARG = 4174 ug/24h, oscilando entre 654 y 16900 ug/24; ESP =2071 ug/24, oscilando entre 546 y 4347 ug/24); se debería al método empleado para la determinación de las mismas. La incidencia de marcadores de virus de hepatitis en la PCT fué para B; similar en ambos grupos:ARG=48por ciento y ESP=47por ciento; mientras que para el grupo C: el grupo ARG=46por ciento fue significativamente inferior al grupo ESP=58.8por ciento. Dada la alta incidencia de marcadores VHB (47.5 por ciento) y VHC (51.2por ciento) en pacientes con PCT sería importante incluir el estudio de ellos en todos los casos de PCT. De acuerdo a estos resultados tanto la infección por VHB como por VHC podrían actuar como factor desencadenante de PCT en individuos con un deficit de uroporfirinógeno decarboxilasa subclínico (PCT latente).

Acción fotodinámica y no-fotodinámica de las porfirinas sobre la aminolevulico dehidrasa en sangre normal y de pacientes con porfiria cutanea tardia (AU) / Photodinamic action and non-photodinamic action of the porphyrins in aminolevuleico dehydrase in normal blood, and patients with porphyria cutanea tarda

Se ha investigado la acción de concentraciones variables de uroporfirina I, uroporfirinógeno I y mezclas de porfirina aisladas de plasma y orina de pacientes porfíricos sobre la actividad de la alfa-aminolevúlico dehidrasa (ALA-D) de sangre de individuos normales y pacientes con PCT, en diferentes condiciones de iluminación, a 37-C y luego de 2 horas de exposición a la porfirina. La Uro I y el Urogen I inactivan la enzima en la oscuridad, efecto dependiente de la concentración que llega al 30-60% a valore de 10 µM del tetrapirrol. El Urogen I es un inhibidor más efectivo que la Uro I. La presencia de cantidades variables de mezclas de porfirinas aisladas del plasma y orina de pacientes con PCT, en la enzima de sangre normal y porfírica, produce también una inactivación independiente y una dependiente de la luz que aumenta a concentraciones crecientes de la mezcla, a partir de un valor umbral del orden de 1 - 1,5 µM por debajo del cual, los pigmentos no ejercen ningún tipo de inhibición