El ácido δ-aminolevulínico (también dALA , δ-ALA , 5ALA o ácido 5-aminolevulínico ), un aminoácido endógeno no proteinogénico , es el primer compuesto en la vía de síntesis de porfirinas , la vía que conduce al hemo [1] en mamíferos, así como clorofila [2] en plantas.
Datos clinicos | |
---|---|
Nombres comerciales | Levulan, NatuALA, Ameluz, otros |
Otros nombres | Ácido 5-aminolevulínico |
AHFS / Drugs.com | Monografía |
MedlinePlus | a607062 |
Datos de licencia |
|
Vías de administración | Tópico , Por vía oral |
Código ATC | |
Estatus legal | |
Estatus legal |
|
Identificadores | |
| |
Número CAS | |
PubChem CID | |
IUPHAR / BPS | |
DrugBank | |
ChemSpider | |
UNII | |
KEGG | |
CHEBI | |
CHEMBL | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
Tarjeta de información ECHA | 100.003.105 |
Datos químicos y físicos | |
Fórmula | C 5 H 9 N O 3 |
Masa molar | 131,131 g · mol −1 |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
Punto de fusion | 118 ° C (244 ° F) |
| |
| |
(verificar) |
5ALA se utiliza en la detección fotodinámica y la cirugía del cáncer. [3] [4] [5] [6]
Usos médicos
Al ser un precursor de un fotosensibilizador, el 5ALA también se utiliza como agente complementario para la terapia fotodinámica . [7] En contraste con las moléculas fotosensibilizadoras más grandes, las simulaciones por computadora predice que puede penetrar las membranas de las células tumorales. [8]
Diagnóstico de cáncer
La detección fotodinámica es el uso de fármacos fotosensibles con una fuente de luz de la longitud de onda adecuada para la detección del cáncer, utilizando la fluorescencia del fármaco. [3] 5ALA, o derivados del mismo, se puede utilizar para visualizar el cáncer de vejiga mediante imágenes de fluorescencia. [3]
Tratamiento para el cáncer
El ácido aminolevulínico se está estudiando para la terapia fotodinámica (TFD) en varios tipos de cáncer. [9] Actualmente, no es un tratamiento de primera línea para el esófago de Barrett . [10] Actualmente, su uso en el cáncer de cerebro es experimental. [11] Se ha estudiado en varios cánceres ginecológicos. [12]
El ácido aminolevulínico está indicado en adultos para la visualización de tejido maligno durante la cirugía de glioma maligno (grado III y IV de la Organización Mundial de la Salud). [13] Se utiliza para visualizar tejido tumoral en procedimientos neuroquirúrgicos . [4] Los estudios realizados desde 2006 han demostrado que el uso intraoperatorio de este método de guía puede reducir el volumen residual del tumor y prolongar la supervivencia libre de progresión en personas con gliomas malignos . [5] [6] La FDA de EE. UU. Aprobó el clorhidrato de ácido aminolevulínico (ALA HCL) para este uso en 2017. [14]
Efectos secundarios
Los efectos secundarios pueden incluir daño hepático y problemas nerviosos . [10] También puede ocurrir hipertermia . [11] También se han producido muertes. [10]
Biosíntesis
En eucariotas no fotosintéticos como animales, hongos y protozoos, así como en la clase de bacterias Alphaproteobacteria , es producido por la enzima ALA sintasa , a partir de glicina y succinil-CoA . Esta reacción se conoce como la vía Shemin, que ocurre en las mitocondrias. [15]
En plantas, algas, bacterias (excepto la clase Alphaproteobacteria) y arqueas, se produce a partir del ácido glutámico a través del glutamil-tRNA y el glutamato-1-semialdehído. Las enzimas involucradas en esta vía son glutamil-tRNA sintetasa, glutamil-tRNA reductasa y glutamato-1-semialdehído 2,1-aminomutasa . Esta vía se conoce como la vía C5 o Beale. [16] [17] En la mayoría de las especies que contienen plastidios, el glutamil-tRNA está codificado por un gen de plastidios, y la transcripción, así como los siguientes pasos de la vía C5, tienen lugar en los plastidios. [18]
Importancia en humanos
Activación de mitocondrias
En los seres humanos, 5ALA es un precursor del hemo . [1] Biosintetizado, 5ALA pasa por una serie de transformaciones en el citosol y finalmente se convierte en Protoporfirina IX dentro de las mitocondrias . [19] [20] Esta molécula de protoporfirina se quela con hierro en presencia de la enzima ferroquelatasa para producir Hem . [19] [20]
El hemo aumenta la actividad mitocondrial, lo que ayuda a activar el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones del sistema respiratorio [21], lo que conduce a la formación de trifosfato de adenosina (ATP) para el suministro adecuado de energía al cuerpo. [21]
Acumulación de protoporfirina IX
Las células cancerosas carecen o tienen una actividad de ferroquelatasa reducida y esto da como resultado la acumulación de protoporfirina IX, una sustancia fluorescente que se puede visualizar fácilmente. [3]
Inducción de hemo oxigenasa-1 (HO-1)
El exceso de hemo se convierte en macrófagos en Biliverdina e iones ferrosos por la enzima HO-1. La biliverdina formada se convierte en bilirrubina y monóxido de carbono . [22] La biliverdina y la bilirrubina son potentes antioxidantes y regulan importantes procesos biológicos como inflamación , apoptosis , proliferación celular , fibrosis y angiogénesis . [22]
Plantas
En las plantas, la producción de 5ALA es el paso en el que se regula la velocidad de síntesis de la clorofila . [2] Las plantas que se alimentan con 5ALA externo acumulan cantidades tóxicas del precursor de la clorofila, protoclorofilida , lo que indica que la síntesis de este intermedio no se suprime en ninguna parte hacia abajo en la cadena de reacción. La protoclorofilida es un potente fotosensibilizador en las plantas. [23]
Referencias
- ^ a b Jardinero, LC; Cox, TM (1988). "Biosíntesis de hemo en células eritroides inmaduras" . La revista de química biológica . 263 : 6676–6682. doi : 10.1016 / S0021-9258 (18) 68695-8 .
- ^ a b Wettstein, D .; Gough, S .; Kannangara, CG (1995). "Biosíntesis de clorofila" . Célula vegetal . 7 (7): 1039–1057. doi : 10.1105 / tpc.7.7.1039 . PMC 160907 . PMID 12242396 .
- ↑ a b c d Wagnières, G .., Jichlinski, P., Lange, N., Kucera, P., Van den Bergh, H. (2014). Detección de cáncer de vejiga mediante cistoscopia de fluorescencia: del banco a la cabecera: la historia de Hexvix. Manual de fotomedicina, 411-426.
- ^ a b Eyüpoglu, Ilker Y .; Buchfelder, Michael; Savaskan, Nic E. (2013). "Resección quirúrgica de gliomas malignos: papel en la optimización del resultado del paciente". Nature Reviews Neurology . 9 (3): 141–51. doi : 10.1038 / nrneurol.2012.279 . PMID 23358480 . S2CID 20352840 .
- ^ a b Stummer, W; Pichlmeier, U; Meinel, T; Wiestler, OD; Zanella, F; Reulen, HJ (2006). "Cirugía guiada por fluorescencia con ácido 5-aminolevulínico para la resección de glioma maligno: un ensayo de fase III multicéntrico controlado aleatorizado". Lancet Oncol . 7 (5): 392–401. doi : 10.1016 / s1470-2045 (06) 70665-9 . PMID 16648043 .
- ^ a b Eyüpoglu, Ilker Y .; Hore, Nirjhar; Savaskan, Nic E .; Grummich, Peter; Roessler, Karl; Buchfelder, Michael; Ganslandt, Oliver (2012). " " Berger, Mitch, ed. "Mejora de la extensión de la resección de glioma maligno por enfoque de visualización intraoperatoria dual" . PLOS ONE . 7 (9): e44885. doi : 10.1371 / journal.pone.0044885 . PMC 3458892 . PMID 23049761 .
- ^ Yew, YW; Lai, YC; Lim, YL; Chong, WS; Theng, C. (2016). "Terapia fotodinámica con ácido 5-aminolevulínico tópico al 5% para el tratamiento del acné troncal en pacientes asiáticos". J Drugs Dermatol . 15 (6): 727–732. PMID 27272080 .
- ^ Erdtman, Edvin (2008). "Modelado del comportamiento del ácido 5-aminolevulínico y sus ésteres alquílicos en una bicapa lipídica". Letras de física química . 463 (1-3): 178. Bibcode : 2008CPL ... 463..178E . doi : 10.1016 / j.cplett.2008.08.021 .
- ^ Inoue, K (febrero de 2017). "Terapia fotodinámica mediada por ácido 5-aminolevulínico para el cáncer de vejiga" . Revista Internacional de Urología . 24 (2): 97–101. doi : 10.1111 / iju.13291 . PMID 28191719 .
- ^ a b c Qumseya, BJ; David, W; Wolfsen, HC (enero de 2013). "Terapia fotodinámica para el carcinoma de esófago y esófago de Barrett" . Endoscopia clínica . 46 (1): 30–7. doi : 10.5946 / ce.2013.46.1.30 . PMC 3572348 . PMID 23423151 .
- ^ a b Tetard, MC; Vermandel, M; Mordon, S; Lejeune, JP; Reyns, N (septiembre de 2014). "Uso experimental de la terapia fotodinámica en gliomas de alto grado: una revisión centrada en el ácido 5-aminolevulínico" (PDF) . Fotodiagnóstico y terapia fotodinámica . 11 (3): 319-30. doi : 10.1016 / j.pdpdt.2014.04.004 . PMID 24905843 .
- ^ Shishkova, N; Kuznetsova, O; Berezov, T (marzo de 2012). "Terapia fotodinámica para enfermedades ginecológicas y cáncer de mama" . Biología y Medicina del Cáncer . 9 (1): 9-17. doi : 10.3969 / j.issn.2095-3941.2012.01.002 . PMC 3643637 . PMID 23691448 .
- ^ "EPAR Gliolan" . Agencia Europea de Medicamentos (EMA) . Consultado el 6 de enero de 2021 .
- ^ La FDA aprueba el agente fluorescente para la cirugía de glioma. Junio de 2017
- ^ Ajioka, James; Soldati, Dominique, eds. (13 de septiembre de 2007). "22". Toxoplasma: Biología Molecular y Celular (1 ed.). Taylor y Francis. pag. 415. ISBN 9781904933342
- ^ Beale, SI (1990). "Biosíntesis del precursor del pigmento tetrapirrol, ácido delta-aminolevulínico, de glutamato" . Plant Physiol . 93 (4): 1273–9. doi : 10.1104 / pp.93.4.1273 . PMC 1062668 . PMID 16667613 .
- ^ Sauces, RD (2004). "Clorofilas". En Goodman, Robert M. Encyclopaedia of Plant and Crop Science. Marcel Dekker. págs. 258-262. ISBN 0-8247-4268-0
- ^ Biswal, Basanti; Krupinska, Karin; Biswal, Udaya, eds. (2013). Desarrollo de los plástidos en las hojas durante el crecimiento y la senescencia (avances en la fotosíntesis y la respiración). Dordrecht: Springer. pag. 508. ISBN 9789400757233
- ^ a b Malik, Z; Djaldetti, M. (1979). "Estimulación del ácido 5 aminolevulínico de la síntesis de porfirina y hemoglobina por células eritroleucémicas de Friend no inducidas". Diferenciación celular . 8 (3): 223–33. doi : 10.1016 / 0045-6039 (79) 90049-6 . PMID 288514 .
- ^ a b Olivo, M .; Bhuvaneswari, R .; Keogh, I. (2011). "Avances en la obtención de imágenes bioópticas para el diagnóstico de cáncer oral temprano" . Farmacéutica . 3 (3): 354–378. doi : 10.3390 / pharmaceutics3030354 . PMC 3857071 . PMID 24310585 .
- ^ a b Ogura S, Maruyama K, Hagiya Y, Sugiyama Y, Tsuchiya K, Takahashi K, Fuminori A, Tabata K, Okura I, Nakajima M, Tanaka T (2011). "El efecto del ácido 5-aminolevulínico sobre la actividad de la citocromo c oxidasa en hígado de ratón" . Notas de investigación de BMC . 17 (4): 6. doi : 10.1186 / 1756-0500-4-66 . PMC 3068109 . PMID 21414200 .
- ^ a b Loboda, A; Damulewicz, M; Pyza, E; Jozkowicz, A; Dulak, J (2016). "Papel del sistema Nrf2 / HO-1 en el desarrollo, la respuesta al estrés oxidativo y la enfermedad: un mecanismo evolutivo conservado" . Cell Mol Life Sci . 73 (17): 3221–47. doi : 10.1007 / s00018-016-2223-0 . PMC 4967105 . PMID 27100828 .
- ^ Kotzabasis, K .; Senger, H. (1990). "La influencia del ácido 5-aminolevulínico en la acumulación de protoclorofilida y protoclorofila en Scenedesmus de crecimiento oscuro". Z. Naturforsch . 45 (1–2): 71–73. doi : 10.1515 / znc-1990-1-212 . S2CID 42965243 .
enlaces externos
- "Ácido aminolevulínico" . Portal de información sobre medicamentos . Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.