Amino ácidos tipo micosporina en fotoprotección

Amino ácidos tipo micosporina en Fotoprotección! !!!! !!!!!!!!Félix!López!Figueroa!! !!!!!!!!!Departamento!de!Ecología! ! ! !!!!!!!!Facultad!de!Ciencias! !!!!!!!!!Universidad!de!Málaga! ! ! ! ! ! Fotobiología!y!Biotecnología! de!Organismos!acuá7cos! !!!!!!!!!!!!FYBOA!(RNM-295)! hLp://www.fyboa.uma.es! ! [email protected] Unidad!de!Fotobiología! Symposium!104! NOVEDADES!EN!FOTOBIOLOGÍA! CONFLICTO DE INTERESES No se declara ningún conflicto de intereses Los datos que se presentan en esta ponencia son fruto de la actividad de Proyectos de Investigación y la colaboración con la empresa ISDIN en 1997-2000 (Proyecto “Red andaluza de medida de radiación UV y fotoprotección , FEDER 1FD97-0824) y de proyectos de los grupos de investigación de “Fotobiología y Biotecnología de organismos acuáticos” (FYBOA RNM-295) coordinado por el Dr. Félix López Figueroa (AGL 2001-1888, AGL 2005-02655/ACU , CGL08-05407) y del grupo Cáncer Cutáneo (CTS-162) coordinado por el Dr. Enrique Herrera Ceballos PRODUCCIÓN CIENTÍFICA Trabajos Fin de Master=3 Tesis Doctorales= 4; Nathalie Korbee Peinado (2003), Francisca de la Coba Luque (2007), José Bonomi Barufi (2011) y Séfora Betancor Curbelo (2013) Artículos en revistas (SCI)=19 Patentes: 19 Fotoenvejecimiento!de!la!piel! Cáncer!cutáneo! Inmunosupresión! Lesiones!oculares! Fotoprotectores! ! An7oxidantes! Inmunoes7muladores! !!!!INCREMENTO!DE!LA!EXPOSICIÓN!A!LA!RADIACIÓN!SOLAR!!UV! 1.!Por!la!disminución!del!grosor!de!la!capa!de!ozono!(incremento!de!UV-B).! 2.!Por!mayor!exposición!solar!por!cambio!de!hábitos,!ocio,!causas!laborales.! 3.!Por!el!bronceado!ar[ficial!mediante!lámparas!UV.!! FOTOPROTECCIÓN! EFECTOS!NEGATIVOS!DE!LA!RUV! Físicos Químicos Biológicos FOTOPROTECTORES!BIOLÓGICOS!EXTRAÍDOS!DE!ALGAS! 1.!FOTOPROTECTORES!UVB-UVA!CON!CAPACIDAD!ANTIOXIDANTE! Rhodophyta:!Amino!ácidos!7po!micoporina(MAAs)! Phaeophyta:Polifenoles! Chlorophyta:!Trihidroxicumarinas! O!O! O!H! HO! HO! 2.!OTROS!ANTIOXIDANTES! Carotenoides,!polisacáridos,!vitaminas!C!y!E,!Gluta[ón..! Aminoácidos tipo micosporina (MAAs) Distribución en organismos marinos y terrestres 13 Micosporinas Hongos Invertebrados Peces 23 MAAs Cianobacterias Microalgas Macroalgas Ciclohexenona Ciclohexenimina Imino-MAAs (Shinorine, Porphyra-334, Palythine, Asterina-330) O OCH3 NH CO2H HO HO Oxo-MAAs (Mycosporine-gly) N OCH3 NH CO2H HO HO OH CO2H Filtro!biológico:!máxima!absorción!en!!UV!(310-387!nm)! AMINOÁCIDOS!TIPO!MICOSPORINA!(MAAs)!EN!ALGAS!ROJAS! Identificación mediante HPLC Propiedades de los MAAs ! Bajos pesos moleculares (aprox. 300 Da) ! Máximo de absorción (310-334 nm) ! Altos coeficientes de extinción molar (28000-45000 M-1·cm-1) ! Termoestables y Fotoestables ! No produce sustancias fotosensibilizantes MAAs Baja emisión de fluorescencia No produce radicales libres Disipación térmica de la energía de excitación IRRADIACIÓN (RUV) BUENA MOLÉCULA FOTOPROTECTORA Longitu!de!onda!(nm)! Absorbancia!(U.R.)! 0! 0.2! 0.4! 0.6! 0.8! 1! 250!300!350!400! UVB!UVA! FOTORREGULACIÓN DE LA SÍNTESIS DE MAAS FOTORRECEPTOR UVB FOTORRECEPTOR UVA-AZUL MAAs!Species!Spectra!Reference! Shinorine (334 nm)!Chondrus crispus!Polychromatic!Franklin et al. (2001) ! Shinorine (334 nm)!Chondrus crispus!Polychromatic!Kräbs et al. (2002)! Shinorine (334 nm)!Chondrus crispus!Monochromatic!Kräbs et al. (2004)! Asterina (330 nm)!Porphyra leucosticta!Polychromatic!Korbee et al. (2005)! Palythine (320 nm)!Porphyra leucosticta!Polychromatic!Korbee et al. (2005)! Porphyra-334 (334 nm)!Synechocystis PCC683!Polychromatic!Zhang et al. (2007)! MAAs!Species!Spectra!Reference! Shinorine (334 nm)!Chlorogloeopsis PCC6912!Monochromatic!Portwich & García-Pichel (2000)! Shinorine (334)!Anabaena, Nostoc commune!Polychromatic!Sinha et al. (2001)! Asterina (330nm)!Chondrus crispus!Polychromatic!Kräbs et al (2002)! Palythinol (332 nm)!Chondrus crispus!Polychromatic!Kräbs et al (2002)! Palythene (360 nm)!Chondrus crispus!Polychromatic!Kräbs et al (2002)! Shinorine (334 nm)!Nodularia spp.!Polychromatic!Sinha et al (2003)! Porphyra (334 nm)!Nodularia spp.!Polychromatic!Sinha et al (2003)! Mycosporine-Gly!Lemanea fluviatilis!Polychromatic!Arroniz-Crespo et al. (2005)! Porphyra-334 (334 nm)!Lemanea fluviatilis!Polychromatic!Arroniz-Crespo et al. (2005)! Mycosporine-Gly (310 nm)!Mazaella laminaroides!Polychromatic!Navarro et al (2015)! LA!CONCENTRACIÓN!DE!MAAs!INCREMENTA! CON!LA!MAYOR!DISPONIBILIDAD!DE!NITRATO! ! Gracilaria!tenuis-pitata! FAPEB Efecto Biológico P-334 (5.6%) M-Gly (%5.1%) Mezcla (4.1% +2.9%) Referencia (2.6%+2.0%) Eritema 4.53 ± 2.21 6.41 ± 1.26 8.38 ± 2.99 9.53 ± 2.09 Daño ADN 5.25 ± 2.76 10.71 ± 3.57 10.17 ± 4.16 9.73 ± 2.18 Cancer Piel NM 4.61 ± 2.29 7.46 ± 1.65 8.74 ± 3.12 9.5 ± 2.05 Inmunosupresión Sistémica CHS 5.64 ± 3.16 9.75 ± 2.74 10.73 ± 4.21 10.41 ± 2.30 Inmunosupresión 5.74 ± 2.66 9.15 ± 2.84 10.63± 4.04 10.29 ± 2.35 Fotoisomerización Cis-urocánico 7.05 ± 4.26 9.08 ± 2.39 11.1 ± 5.59 11.15 ± 2.38 Formación oxígeno singlete 6.52 ± 3.16 1.57 ± 0.14 6.44 ± 2.35 9.73 ± 2.61 O OCH3 NH CO2H HO HO N OCH3 NH CO2H HO HO OH CO2H Porphyra-334 , λmax=334 nmn Mycosporine-Glycine, λmax=310 nm CREMA FOTOPROTECTORA CON MAAs Octylmethoxy-cinamate (Parsol MCXOMC),!λmax=308!nm) %!Butilmetho-xybenzoylmethane (Parsol 1789 –BMDM),!λmax=360!nm) PATENTE (1): CREMA FOTOPROTECTORA LAGOS, MÁLAGA Porphyra!!rosengur4i!! (Porphyra—334+Shinorine)! ACTIVIDAD ANTIOXIDANTE DE LOS MAAS TARIFA, CÁDIZ Lichina!pygmaea!! (Mycosporine-Glycine)! Ahnfel-opsis!devoniensis! (Shinorine)! Gelidium!sesquipedale! (Asterina-330+Palythine)! CONCLUSIONES: MAAs son filtros contra la radiación UV y tienen actividad antioxidante Mycosporine -gly presenta alta actividad (reacción ABTS) . Su actividad antioxidante es dependiente del pH (incrementa con el aumento del pH hasta 8.5) Porphyra-334 and shinorina presentan moderada actividad antoxidante (peroxidación lipídica) Asterina 330+palythine presenta alta actividad antioxidante(peroxidación lipídica) Mycosporine-gly Porphyra-334 Asterina-330 Shinorine Palythine PATENTES (18): Antioxidantes Reivindicaciones My-Glicina Porphyra 334 Asterina 330 Shinorine Eritema actínico,fotocarcinogénesis y fotoenvejecimiento + + + + Procesos cancerígenos + + Prevención y tratamiento de Parkinson y Alzheimer + Cataratas + + + Aditivo en productos alimentarios + + + + Prevención de oxidación de productos cosméticos y farmaceúticos + + + + Reivindicaciones de 18 patentes de amino ácidos tipo micosporina extraídos y purificados de un liquen marino : Lichina pymaeae My-Glicina) y de tres macroalgas rojas: Poprhyra rosengurtti (Poprhyra334), Gelidium corneum (Asterina-330 ) y Anfeltiopsis devonesis (Shinorine) Francisca de la Coba Luque, José Aguilera Arjona y Félix López Figueroa (2009) IN VITRO Crema de algas: 2% Pophyra-334. Factor de protección:3.71; UVA/UVB:1.88 , λ crítica:358 nm Crema control: 1.4% Octylmethoxycinamte (Parsol MCX, filtro de UVB) y 1.2% Butilmethoxybenzoylmethane (Parsol 1789, filtro de UVA) . Factor de Protección:3.75 UVA/UVB:3.8; λ crítica:378 nm IN VIVO NTI=no tratados e irradiados V=Vehículo (20%NEO-PCL y 5% Propilenglicol) P-334: Tratados con Porphyra-334 (75%)+Shinorine (25%) REF:Tratados con la crema referencia Manifestaciones clínicas: eritema y edema A las 72 horas post-radiación: NTI y B pérdida estrato córneo (descamación) Engrosamiento del estrato córneo (hiperqueratosis) Hiperqueratosis-paraqueratósica (células nucleadas) P-334 y REF 11.1% A las 48 horas post-radiación: NTI y B en un 48.4% Hiperqueratosis-ortoqueratósica (células anucleadas) P-334 y REF mantuvieron valores de las 48 horas (no descamación) 20 µm NTI P 20 µm a 20 µm P-334 P-334 Protección (Similar a REF) Engrosamiento epidérmico Longitud del estrato de córneo (µm) Tiempo (horas) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 6 24 48 72 N T N Ι P-334 REF B N T I a b c b,c a b