O melanoma é o tipo mais agressivo de câncer de pele, apresentando menor frequência em comparação com outros tipos, mas com uma gravidade elevada devido ao seu alto potencial de provocar metástases. A luz solar, apesar de trazer benefícios à saúde, é um dos principais fatores de risco para o desenvolvimento do melanoma, especialmente quando há exposição prolongada aos raios ultravioleta. Esses raios induzem estresse oxidativo e inflamação nas células da pele, resultando em reações de foto-oxidação prejudiciais.
Tanto a luz ultravioleta quanto a luz visível ativam fotossensibilizadores presentes nos tecidos. Este processo transforma energia luminosa em reação química, gerando espécies reativas de oxigênio que podem danificar biomoléculas, como os lipídios das membranas celulares. Entretanto, essas reações têm potencial para serem aplicadas terapeuticamente, como na terapia fotodinâmica, que visa eliminar células tumorais e patógenos.
No Centro de Processos Redox em Biomedicina (Redoxoma) da Universidade de São Paulo (USP), pesquisadores investigaram compostos oxidantes que, quando combinados com a terapia fotodinâmica, podem criar novas estratégias para combater o melanoma. Em uma pesquisa coordenada pela professora Sayuri Miyamoto, do Instituto de Química (IQ-USP), foi descoberto que endoperóxidos derivados da oxidação de ergosterol e 7-dehidrocolesterol (7-DHC), ambos lipídios da classe dos esteróis, são eficazes na indução da morte de células de melanoma.
Os resultados do estudo, publicados na revista Photochemistry and Photobiology, revelam que a terapia fotodinâmica, embora não seja a primeira opção de tratamento para o melanoma, é menos invasiva em comparação com métodos tradicionais, como a cirurgia. "O grande desafio do melanoma é sua rápida progressão. Nossa meta foi otimizar a terapia fotodinâmica, entendendo o que ocorre nas membranas celulares", afirma Megumi Nishitani Yukuyama, primeira autora do artigo.
Este estudo integra uma pesquisa mais ampla que busca compreender os mecanismos de danos oxidativos induzidos pela luz nas membranas celulares. Os pesquisadores analisaram como a foto-oxidação do ergosterol, do 7-DHC e do colesterol afeta essas estruturas, identificando e caracterizando os principais produtos gerados durante os processos de oxidação.
Uma descoberta significativa foi que a permeabilidade das membranas celulares varia conforme o tipo de dano oxidativo. Todas as células possuem uma membrana celular composta por uma bicamada lipídica e proteínas. Os fosfolipídios, que constituem a base estrutural da bicamada, são suscetíveis à oxidação, o que pode comprometer a integridade da membrana, aumentando a permeabilidade e levando à morte celular.
As reações de foto-oxidação se dividem em dois mecanismos principais. O primeiro, do tipo I, forma espécies radicais reativas, enquanto o segundo, do tipo II, resulta na produção de oxigênio molecular singlete, uma forma altamente reativa de oxigênio. O estudo destacou que, em oxidações radicalares (tipo I), os esteróis ergosterol e 7-DHC oferecem maior proteção às membranas do que o colesterol; entretanto, nas oxidações mediadas por oxigênio singlete (tipo II), o colesterol demonstrou ser mais eficaz.
"Isso sugere que, em oxidações do tipo II, o colesterol atua como um antioxidante, organizando a membrana para impedir que o oxigênio singlete atinja os lipídios insaturados, que seriam oxidáveis", explica a professora do IQ-USP.
Na proteção das membranas, os esteróis são, no entanto, oxidados, resultando na formação de diversos produtos, entre os quais se destacam os endoperóxidos. O estudo concluiu que os endoperóxidos derivados de 7-DHC e de ergosterol são os mais estáveis nesses processos. "No trabalho anterior publicado na Nature, demonstramos que o 7-DHC funcionava como um antioxidante que protege as células da morte por ferroptose em reações de oxidação radicalares. Entretanto, ao exercer essa função, ele se oxida e gera diferentes produtos", diz Miyamoto.
O 7-DHC é um precursor do colesterol, e ambos são esteróis comuns nos mamíferos, enquanto o ergosterol, encontrado em leveduras, apresenta uma estrutura similar ao 7-DHC. "O estudo comparativo foi realizado para esclarecer os mecanismos dos efeitos protetores ou danosos desses esteróis", destaca Yukuyama.
O grupo também avaliou a viabilidade das células de melanoma A375 tratadas com 7-DHC, ergosterol e seus endoperóxidos gerados por terapia fotodinâmica, observando que os endoperóxidos de ergosterol e 7-DHC foram mais eficazes em eliminar células de melanoma do que suas moléculas precursoras.
"O próximo passo é investigar como diferentes concentrações de endoperóxidos e doses de radiação afetam esses resultados. O estudo abriu novas perspectivas para questões futuras", conclui Yukuyama.
Para mais detalhes, o artigo Comparative study of ergosterol and 7-dehydrocholesterol and their endoperoxides: Generation, identification, and impact in phospholipid membranes and melanoma cells pode ser acessado em link para o artigo.
(Com informações do Redoxoma, um Centro de Pesquisa, Inovação e Difusão da FAPESP.)
Informações da Agência FAPESP
