Resumo: A ação das meso-porfirinas catiônica Fe(III)TMPyP e aniônica Fe(III)TPPS4 sobre a função mitocondrial e viabilidade de células de tumor de próstata LNCaP foi investigada. O tratamento das suspensões mitocondriais com 1 µM de Fe(III)TMPyP por 2 minutos e 45 segundos no escuro diminuiu o controle respiratório mitocondrial (C.R.) em 3%. A irradiação potencializou este efeito, induzindo uma queda no C.R. em 28%. A porfirina aniônica Fe(III)TPPS4, nas mesmas condições experimentais, não provocou efeito
significativo algum. Ambas porfirinas aumentaram a produção de espécies reativas de oxigênio (EROs) na presença de Ca2+; o efeito de Fe(III)TMPyP foi significativamente maior. Esta porfirina catiônica, porém não a aniônica, promoveu o fenômeno de transição
de permeabilidade mitocondrial (TPM), sensível à ciclosporina A (CsA). Além disso, Fe(III)TMPyP apresentou uma constante de associação (Kb) com mitocôndrias 11 vezes maior que Fe(III)TPPS4, provavelmente devido às interações eletroestáticas entre a
porfirina catiônica e a membrana mitocondrial interna, carregada negativamente. Observou-se também que ambas porfirinas diminuíram a viabilidade de células tumorais de maneira dose-dependente, apresentando um IC50 de aproximadamente 15 µM, após 48 h de incubação no escuro. Tratando as células com a dose de 10 µM para cada porfirina e um tempo menor de exposição no escuro (1 h), observou-se efeito significativo após a irradiação das amostras. Nas condições experimentais testadas, a morte celular
predominante foi a necrose (26% das células tratadas com a porfirina aniônica e 29%, com a catiônica). A apoptose ocorreu após irradiação, sendo o efeito da Fe(III)TMPyP duas vezes maior (14%) que o efeito da Fe(III)TPPS4 (7%). Ambas porfirinas aumentaram de maneira significativa a concentração intracelular do íon Ca2+ ([Ca2+]cit) após a irradiação. Tanto a necrose, como a apoptose foram mediadas pelo aumento da [Ca2+]cit, uma vez que ambas foram inibidas pelo quelante de Ca2+ citosólico BAPTA/AM. A CsA preveniu as mortes necrótica e apoptótica das células LNCaP tratadas e irradiadas na presença de ambos compostos Ver menos

Abstract: The action of irradiated cationic Fe(III)TMPyP and anionic Fe(III)TPPS4 forms of mesoporphyrins on mitochondrial functions was investigated using experimental conditions that caused minimal effects on mitochondria in the dark. Treatment of mitochondria with 1 µM Fe(III)TMPyP for 2 min decreased the respiratory control by 3% in the dark and 28% after irradiation. Fe(III)TPPS4 (1 µM) had no significant effect on respiratory control under any of the above conditions. Both porphyrins increased mitochondrial production of reactive oxygen species in the presence of Ca2+; however, the effect of Fe(III)TMPyP was significantly stronger. Fe(III)TMPyP but not Fe(III)TPPS4 promoted cyclosporin A-sensitive mitochondrial permeability transition. It was also observed that the association constant of Fe(III)TMPyP with mitochondria was 11 times higher than Fe(III)TPPS4. In conclusion, the damage to isolated mitochondria induced by Fe(III)TMPyP under illumination was larger than by Fe(III)TPPS4, probably because its cationic charge favors association with the mitochondrial membrane. The citotoxic effect of both porphyrins, prior the irradiation and upon the cell viability were dose-dependent and the IC50 were approximatly 15 µM, after 48 hours of incubation. No significantly cytotoxic effect was observed when the tumor cells were treated with 10 µM for each porphyrin, in a time of incubation in the dark of one hour. This was significant only after the photoactivation of the samples. In these conditions, the irradiation of the tumor cells induced cell death both via necrose and apoptose. Cell death via necrose was higher for both porphyrins. Irradiation of both porphyrins significantly increased the cytosolic Ca2+ concentration ([Ca2+]cit) of the LNCaP cells, which mediated cell death, once BAPTA/AM (an intracellular Ca2+ chelator) protected against cell death. Mitochondrial permeability transition (MPT) was probably
participating in these mechanisms since cyclosporin A prevented cell death Ver menos