Horn, Ana PaulaFilgueira, Daza de Moraes Vaz BatistaMarinho, Marcelo Augusto Germani2025-02-112025-02-112022MARINHO, Marcelo Augusto Germani. Terapia fotodinâmica no câncer: uma abordagem sobre o uso da curcumina como agente fotossensibilizante. 2022. 118 f. Tese (doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Ciências Fisiológicas, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Rio Grande, Rio Grande, 2022.https://repositorio.furg.br/handle/123456789/12163Tese ( doutorado)A busca por alternativas de tratamento para o câncer é de grande importância para a sociedade, pois essa doença se destaca como um dos principais problemas de saúde pública, com altas taxas de morbidade e mortalidade na população mundial. O glioblastoma é uma neoplasia maligna do sistema nervoso central, caracterizado por apresentar altas taxas de proliferação e invasão no parênquima cerebral, resistência aos tratamentos e com um prognóstico desfavorável. Portanto, maiores pesquisas são necessárias para encontrar intervenções terapêuticas mais eficientes e mais eficazes com o mínimo de efeitos adversos para os pacientes acometidos por essa enfermidade. A terapia fotodinâmica (TFD) é uma modalidade terapêutica considerada pouco invasiva e com resultados promissores. O princípio da TFD é a interação entre um fotossensibilizador (FS), radiação e oxigênio tecidual. Ao interagir, estes três componentes geram espécies reativas de oxigênio (ERO) através de reações fotoquímicas e, em um microambiente tumoral, podem interferir na sobrevivência e/ou proliferação das células tumorais. Os FS de origem natural ganham destaque na TFD por apresentarem baixa toxicidade para células saudáveis, apresentam um amplo espectro de absorção pela radiação e são ambientalmente sustentáveis. A curcumina (CUR) é um fitocomposto que é alvo de pesquisas na TFD por apresentar excelente fotoativação, agindo como FS frente diversos patógenos e modelos tumorais in vitro e in vivo. O uso da radiação na janela terapêutica da vermelho/infravermelho próximo (RI-A) (600 - 1440 nm) é considerado ideal para aplicação da TFD, uma vez que estes comprimentos de onda possuem a capacidade de maior penetração tecidual, não geram calor e apresentam baixo ou nenhum efeito para a saúde humana. Portanto, o objetivo do presente estudo foi investigar os efeitos da TFD com CUR baseada no uso de luz vermelha ou RI-A no câncer através de uma revisão sistemática (capítulo 1) e de um estudo experimental (capítulo 2). No capítulo 1, foi realizada uma busca sistemática em três plataformas de dados (PubMed, Scopus e Web of Science) e um total de 25 artigos foram incluídos para investigação, os quais atendiam os nossos critérios de elegibilidade e inclusão. Os resultados encontrados nos levam a acreditar que a CUR pode interagir com a luz vermelha/RI-A e atuar como FS, servindo como base para o nosso trabalho experimental. As respostas in vitro e in vivo foram múltiplas, nas quais o aumento nos níveis de ERO, efeitos citostáticos e citotóxicos e diminuição do volume tumoral em modelo de roedores foram os que mais se destacaram. No capítulo 2, nós avaliamos os efeitos da TFD com CUR e IR-A em uma linhagem celular de glioblastoma de rato (C6) e queratinócitos humanos (HaCat) como modelo de célula não-tumoral. Nossos resultados mostraram que houve uma interação positiva entre a CUR e RI-A como modelo de TFD para a linhagem celular C6, com um aumento nos níveis de ERO, diminuição na proliferação celular, indução de morte por autofagia e necrose, e dano oxidativo em proteínas. Além disso, nenhum efeito citotóxico e citostático foi observado na linhagem celular HaCat. Esses resultados sugerem que o uso da CUR e da RI-A pode ser uma estratégia antitumoral promissora para aplicação da TFD, reconhecendo a importância do uso de compostos naturais e as vantagens do uso de fontes atérmicas de radiação na janela terapêutica do vermelho/IR-A, objetivando-se um futuro tratamento para o câncer.The search for alternative treatments for cancer is of great importance for society, as this disease stands out as one of the main public health problems, with high rates of morbidity and mortality in the world population. Glioblastoma is a malignant neoplasm of the central nervous system, characterized by high rates of proliferation and invasion in the brain parenchyma, resistance to treatments, and an unfavorable prognosis. Therefore, further research is needed to find more efficient and effective therapeutic interventions with minimal adverse effects for patients affected by this disease. Photodynamic therapy (PDT) is a therapeutic modality considered to be minimally invasive and with promising results. The principle of PDT is the interaction between a photosensitizer (PS), radiation, and tissue oxygen. When interacting, these three components generate reactive oxygen species (ROS) through photochemical reactions and, in a tumor microenvironment, can interfere with the survival and/or proliferation of tumor cells. PS of natural origin gain prominence in PDT because they have low toxicity to healthy cells, have a broad spectrum of radiation absorption, and are environmentally sustainable. Curcumin (CUR) is a phytocompound that is the subject of research in PDT due to its excellent photoactivation, acting as a PS against several pathogens and tumor models in vitro and in vivo. The use of radiation in the therapeutic window of red/near-infrared (NIR) (600 - 1440 nm) is considered ideal for the application of PDT since these wavelengths have the capacity for greater tissue penetration, do not generate heat, and have little or no effect on human health. Therefore, the present study aimed to investigate the effects of PDT with CUR based on the use of red light or NIR on cancer through a systematic review (chapter 1) and an experimental study (chapter 2). In chapter 1, a systematic search was performed on three data platforms (PubMed, Scopus, and Web of Science) and a total of 25 articles were included for investigation, which met our eligibility and inclusion criteria. The results found to lead us to believe that CUR can interact with red light/NIR and act as PS, serving as the basis for our experimental work. The in vitro and in vivo responses were multiple, in which the increase in ROS levels, cytostatic and cytotoxic effects, and decrease in tumor volume in a rodent model were the ones that stood out the most. In Chapter 2, we evaluated the effects of PDT with CUR and NIR on a rat glioblastoma cell line (C6) and human keratinocytes (HaCat) as a non-tumor cell model. Our results showed that there was a positive interaction between CUR and NIR as a PDT model for the C6 cell line, with an increase in ROS levels, a decrease in cell proliferation, induction of death by autophagy and necrosis, and oxidative damage in proteins. Furthermore, no cytotoxic or cytostatic effects were observed in the HaCat cell line. These results suggest that the use of CUR and NIR may be a promising antitumor strategy for the application of PDT, recognizing the importance of using natural compounds and the advantages of using athermal sources of radiation in the therapeutic window of red/NIR, aiming at future cancer treatment.poropen accessNeoplasias do sistema nervosoRadiação infravermelhaRadiação não térmicaTratamento do câncerGlioblastomaFototoxicidadeSíntese qualitativaCurcuma longaFotossensibilizador naturalNeoplasm of the central nervous systemInfrared radiationAthermal radiationCancer treatmentGlioblastomaPhototoxicityQualitative synthesisNatural photosensitizerdoctoralThesis