Estágios de reação quando uma molécula de psoraleno se liga ao DNA. O resultado é que o psoraleno está permanentemente ligado ao DNA por meio de um anel de ciclobutano. A célula é alterada e, portanto, danificada, e desencadeia o processo de morte celular programada. Crédito:ACS / Janina Diekmann
O termo "PUVA 'significa' psoraleno 'e' radiação UV-A '. Os psoralenos são compostos naturais à base de plantas que podem ser extraídos de plantas umbelíferas, como nozes gigantes. Os extratos de plantas contendo psoralenos já eram usados no Egito Antigo para o tratamento de doenças de pele. O uso médico moderno começou na década de 1950. A partir de então, eles foram aplicados para o tratamento dependente da luz de doenças de pele, como psoríase e vitiligo. Da década de 1970 em diante, A terapia com PUVA foi usada para tratar um tipo de câncer de pele conhecido como linfoma cutâneo de células T.
Os psoralenos se inserem entre os blocos de construção cruciais (bases) do DNA, a molécula hereditária. Quando submetido à radiação UV, eles se ligam à timina - uma base específica de DNA - e, portanto, causam danos irreversíveis à molécula hereditária. Isso, por sua vez, desencadeia a morte celular programada, em última análise, destruindo a célula doente.
Os pesquisadores que trabalham com o Prof. Dr. Peter Gilch do Instituto de Físico-Química do HHU agora colaboraram com o grupo de trabalho do Prof. Dr. Wolfgang Zinth da LMU de Munique para analisar o mecanismo preciso dessa reação de ligação. Eles usaram a espectroscopia a laser resolvida no tempo para esse propósito.
Eles descobriram que - depois que a molécula de psoraleno absorveu a luz ultravioleta - a reação ocorre em dois estágios. Primeiro, uma única ligação entre a molécula de psoraleno e as formas de timina. Uma segunda formação de ligação então produz um anel de quatro membros (ciclobutano) conectando permanentemente as duas metades (veja a figura). Os pesquisadores em Düsseldorf e Munique também puderam demonstrar que a primeira etapa ocorre em um microssegundo, enquanto o segundo precisa de cerca de 50 microssegundos. Eles compararam esse processo com o dano do DNA "nu" pela luz ultravioleta. Esse processo também freqüentemente resulta em anéis de ciclobutano, mas o processo ocorre consideravelmente mais rápido do que quando psoralenos estão presentes.
O Prof. Gilch explica os antecedentes da pesquisa:"Se pudermos entender como as reações ocorrem em detalhes, podemos mudar os psoralenos quimicamente de forma direcionada para tornar a terapia com PUVA ainda mais eficaz. "Junto com seu colega de química orgânica, Prof. Dr. Thomas Müller, ele quer desenvolver essas moléculas de psoraleno de alto desempenho no HHU no âmbito de um projeto DFG.