ECI 2019v: Investigación de aspectos fundamentales de la terapia fotodinamica asociado al ultrasonido para el tratamiendo de cancer de piel no melanoma, Erika Ponce Ayala (USP, Brasil)

Investigación de aspectos fundamentales de la terapia fotodinamica asociado al ultrasonido para el tratamiendo de cancer de piel no melanoma

Erika Ponce Ayala, Vanderlei Salvador Bagnato, Sebastião Pratavieira

¹Instituto de Física de São Carlos, Univerdidad de São Paulo, CP 369, 13560-970, São Carlos, SP, Brasil

Resumen

La terapia fotodinámica es una técnica usada actualmente como el primer tratamiento para cáncer de piel no melanoma, envuelve tres componentes principales: un agente fotosensibilizador, una fuente de luz visible y oxigeno molecular, los cuales en conjunto provocan la muerte de células cancerosas [1,4]. Sin embargo, una limitación de este tratamiento es la baja penetración, de la luz visible, en lesiones profundas. El ultrasonido permite la activación del sensibilizador a mayor profundidad debido a su óptima penetración en el tejido biológico, induce daño celular a través de fuerzas mecánicas y toxinas químicas según su frecuencia e intensidad [2,3]. La presente investigación consta de tres etapas fundamentales (in vitro, in vivo y clínico) para evaluar la eficacia de la asociación de la terapia fotodinámica con el ultrasonido para el tratamiento de cáncer de piel no melanoma. En esta exposición, son presentados los resultados y análisis de la primera etapa in vitro, cuyo objetivo principal es entender los efectos que ocurren de la interacción directa entre las fuentes de excitación (es decir, ultrasonido y luz roja) y el fotosensibilizador (protoporfirina IX); para ello  de solución de PpIX( ) e DMSO fue irradiada en simultaneo por luz roja( ) y ultrasonido( . El espectro de absorción de la PpIX después de la irradiación muestra que la degradación de PpIX, debido a la generación especies de oxigeno reactivo y radicales hidroxilos, es más rápida que irradiada por cada fuente por separado, mejorando la efectividad del PDT. Estos resultados sugieren que bajo los parámetros establecidos el tratamiento puede llevarse a cabo en menor tiempo de exposición y con mayor alcance.

Descriptores: Terapia fotodinámica, ultrasonido, terapia sonodinámica, cáncer de piel, no melanoma, protoporfirina IX, daño celular.

Abstract

Photodynamic therapy (PDT) is a technique currently used as a first-line treatment for non-melanoma skin cancer. It involves three main components: a photosensitizing agent, a visible light source and molecular oxygen, which together cause cancer cells-death [1,4]. However, one limitation of PDT is that the visible light does not penetrate in deep lesions.   Ultrasound allows sensitizer activation at greater depth due to its excellent penetration ability in biological tissue. Furthermore, it induces cell- damage through mechanical forces and chemical toxins according to the ultrasound frequency and intensity [2,3]. The current investigation involves three major phases (in vitro, in vivo and clinical) to evaluate the effectiveness of the association of photodynamic therapy with the ultrasound for the treatment of non-melanoma skin cancer. In this presentation, the results and analysis of the first phase are presented. To understand the effects of the direct interaction between excitation sources (i.e., ultrasound and red light) and the photosensitizer,  of solution composed by PpIX( ) and DMSO was irradiated simultaneously by red light ( ) and ultrasound ( ). The absorption spectrum of PpIX after irradiation shows that the degradation of PpIX, due on the generation of ROS and hydroxyl radicals, is faster than irradiated by each source separately, improving the effectiveness of PDT. These results suggest that under the established parameters the treatment can be carried out in less time of exposure and with greater scope.

Keywords: Photodynamic therapy, ultrasound, sonodynamic therapy, skin cancer, non-melanoma, protoporphyrin IX, cell damage.

Referencias