RESUMO
Introducción: El oxígeno singulete es una especie reactiva que se obtiene mediante transferencia energética usando un fotosensibilizador. Su cuantificación directa requiere de instrumentación costosa, por lo cual es necesario recurrir a métodos indirectos que tengan suficiente selectividad y bajo costo. Estos procedimientos se basan en la interceptación química del oxígeno singulete produciendo una especie que se pueda detectar por métodos analíticos convencionales. En este artículo se describe la utilización del 9-[(E)-2-feniletenil] antraceno 1 (PEA) y del 9-[(E)-2-(naftalen-2-il) etenil]antraceno 2 (NEA), como alternativas viables y económicas para la cuantificación indirecta del oxígeno singulete, en medios acuosos. Su ventaja radica en la fácil detección de la desactivación de su fluorescencia una vez son oxidados por el oxígeno singulete. Materiales y Métodos: Los compuestos se sintetizaron y caracterizaron siguiendo procedimientos previamente reportados. Su capacidad para atrapar oxígeno singulete se determinó siguiendo su oxidación fotosensibilizada en solución de H2O/THF y en parásitos de Leishmania tarentolae, empleando azul de metileno o rosa bengala como fotosensibilizadores. Las muestras experimentales se iluminaron con una lámpara de emisión de luz visible, y se utilizaron métodos espectroscópicos (absorción UV-Vis, fluorescencia, RMN-1H) y espectrometría de masas para monitorear el atrapamiento y fotooxidación. Resultados y Discusión: Las pruebas espectroscópicas demostraron la capacidad que tienen los compuestos PEA 1 y NEA 2 para atrapar oxígeno singulete en solución acuosa y dentro de parásitos de L. tarentolae. Estudios de viabilidad parasitaria demuestran que PEA 1 es citotóxico en la oscuridad y cuando los cultivos son expuestos a la luz, mientras que NEA 2 no es citotóxico en la oscuridad, pero sí lo es cuando el cultivo es expuesto a la luz. En conclusión, los compuestos estudiados pueden servir como sondas para detectar y medir la producción de oxígeno singulete en medio acuoso y potencialmente en cultivos celulares, aunque es recomendable evaluar su actividad citotóxica en la oscuridad y bajo iluminación en estos casos.
Introduction: Singlet oxygen is a reactive species obtained via energy transfer using a photosensitizer. Its direct quantification requires expensive instrumentation, so it is necessary to use indirect methods having sufficient selectivity and low cost. These procedures are based on the chemical interception of singlet oxygen producing a species that can be detected using conventional analytical methods. This article describes the utilization of 9-[(E)-2-phenylethenyl]anthracene 1 (PEA) and 9-[(E)-2-(naphtalen-2-yl)ethenyl]anthracene 2 (NEA) as suitable and economic alternatives for the indirect quantification of singlet oxygen in aqueous media. Their advantage is the easy detection of their fluorescence once they are oxidized by singlet oxygen. Materials and Methods: Compounds were synthesized and characterized following procedures previously reported. Their capacity to trap singlet oxygen was determined by monitoring their photosensitized oxidation in either a H2O/THF solution or within Leishmania tarentolae parasites, utilizing methylene blue or rose bengal as photosensitizers. Experimental samples were illuminated with a lamp emitting visible light, while spectroscopical techniques (absorption, fluorescence, 1 H-NMR) and mass spectrometry were used to monitor trapping and photooxidation. Results and Discussion: Spectroscopical evidence demonstrates that both PEA 1 and NEA 2 are capable of trapping singlet oxygen in both aqueous media and within L. tarentolae parasites. Viability studies demonstrate that PEA 1 is cytotoxic in the dark and when parasite cultures were exposed to light, while NEA 2 does not show dark cytotoxicity, but is toxic when cultures were exposed to light. It can be concluded that both compounds under study may be utilized as probes to detect and quantify the production of singlet oxygen in aqueous media and potentially in cell cultures, although it is recommended to evaluate their cytotoxic activity both in the dark and upon light exposure in these cases.
RESUMO
La leishmaniasis es una enfermedad endémica en 98 países, con más de 350 millones de personas en riesgo de adquirir la infección y 12 millones de casos. Los antimonios pentavalentes, la anfotericina B y la miltefosina han sido el tratamiento de elección para todas las formas de leishmaniasis. Sin embargo, desventajas como el alto costo, la duración del tratamiento y los efectos tóxicos asociados, promueven la falta de cumplimiento del tratamiento o su abandono y la aparición de cepas resistentes o poco sensibles al medicamento. Estos factores han estimulado la búsqueda de alternativas terapéuticas que sean económicas, sin efectos adversos y con resultados cosméticos favorables. La fototerapia es un procedimiento en el cual un agente fotosensibilizador, al ser activado por luz da lugar a la producción de especies reactivas del oxígeno. Este tratamiento utilizado en varias formas de cáncer, herpes y otras enfermedades e infecciones localizadas, surge como una prometedora estrategia para la leishmaniasis cutánea, con amplias ventajas como bajo costo, fácil manejo y resolución total de la lesión, haciéndola favorable frente a otras alternativas de manejo de la enfermedad.
Leishmaniasis is an endemic disease in 98 countries around the world, with 12 million cases and more than 350 million people at risk of acquiring infection. Available drugs such as pentavalent antimony, amphotericin B and miltefosine, have been the treatment of choice for all clinical forms of leishmaniasis. However, disadvantages such as high cost, duration of treatment and toxicity, promote non-adherence or neglect of treatment and the emergence of resistant or less sensitive to medicine. These problems have stimulated the search of new therapeutic alternatives that are affordable, without adverse effects and favorable cosmetic results. Phototherapy is a procedure in which an agent photosensitizer when activated by light leads to production reactive oxygen species. This therapy used in the treatment of various forms of cancer, herpes and other and localized infectious diseases, is emerging as a promising strategy for the treatment of cutaneous leishmaniasis with large advantages such as low cost, easy handling and total resolution injury, becoming a very promising alternative compared to the traditional treatment approaches.