Ácido aminolevulínico

O ácido δ-aminolevulínico ou ácido 5-aminolevulínico (abreviado dALA, δ-ALA ou 5ALA) é un aminoácido non proteinoxénico endóxeno, que é o primeiro composto na vía de síntese da porfirina, a vía que conduce á formación dos grupos hemo en mamíferos, así como da clorofila nas plantas.

O 5ALA utilízase para a detección fotodinámica e cirurxía do cancro.Wagnières, G.., Jichlinski, P., Lange, N., Kucera, P., Van den Bergh, H. (2014). Detection of Bladder Cancer by Fluorescence Cystoscopy: From Bench to Bedside - the Hexvix Story. Handbook of Photomedicine, 411-426.

 Usos médicos 

Como precursor dun fotosensibilizador, o 5ALA tamén se usa como un axente complementario para a terapia fotodinámica. A diferenza das moléculas fotosensibilizadoras máis grandes, as simulacións por computador predín que ten a capacidade de penetrar nas membranas das células tumorais.

 Diagnose do cancro 

A detección fotodinámica consiste no uso de fármacos cunha fonte de luz da lonxitude de onda axeitada para a detección do cancro, usando a fluorescencia do fármaco. O 5ALA, ou os seus derivados, poden utilizarse para visualizar o cancro de vexiga por imaxes de fluorescencia.

 Tratamento do cancro 
O ácido aminolevulínico está sendo estudado para a terapia fotodinámica en varios tipos de cancro. Actualmente non é un tratamento de primeira liña para o esófago de Barrett. O seu uso no cancro cerebral actualmente é experimental. Foi estudado en varios cancros xinecolóxicos.

O ácido aminolevulínico está indicado en adultos para a visualización de tecidos malignos durante a cirurxía de gliomas malignos (grao III e IV da Organización Mundial da Saúde). Utilízase para visualizar tecidos tumorais en procedementos neurocirúrxicos. Estudos realizados desde 2006 mostraron que o uso intraoperativo deste método de guía pode reducir o volume do tumor residual e prolongar a supervivencia sen progresión en persoas con gliomas malignos. A FDA dos EUA aprobou o ácido aminolevulínico/clorhídrico (ALA HCL) para este uso en 2017.FDA Approves Fluorescing Agent for Glioma Surgery. Xuño de 2017

 Efectos secundarios 

Entre os efectos secundarios están os danos hepáticos e problemas neuropáticos. Pode tamén producirse hipertermia. Tamén houbo casos de morte.

 Biosíntese 

En eucariotas non fotosintéticos como os animais, fungos e protozoos, e tamén nas bacterias da clase Alphaproteobacteria, prodúcese o encima ALA sintase, a partir da glicina e o succinil-CoA. Esta reacción coñécese como vía de Shemin, a cal ocorre nas mitocondrias.Ajioka, James; Soldati, Dominique, eds. (September 13, 2007). "22". Toxoplasma: Molecular and Cellular Biology (1 ed.). Taylor & Francis. p. 415. 

Nas plantas, algas e bacterias (agás a clase Alphaproteobacteria) e arqueas prodúcese a partir do ácido glutámico  a partir de glutamil-ARNt e glutamato-1-semialdehido. Os encimas que interveñen nesta vía son a glutamil-ARNt sintetase, a glutamil-ARNt redutase e a glutamato-1-semialdehido 2,1-aminomutase. Esta vía coñécese como vía C5 ou vía de Beale.Willows, R.D. (2004). "Chlorophylls". In Goodman, Robert M. Encyclopaedia of Plant and Crop Science. Marcel Dekker. pp. 258–262.  Na maioría das especies que conteñen plastidios, a glutamil-ARNt está codificada por un xene plastidial, e a transcrición e os seguintes pasos da vía C5 teñen lugar nos plastidios.Biswal, Basanti; Krupinska, Karin; Biswal, Udaya, eds. (2013). Plastid Development in Leaves during Growth and Senescence (Advances in Photosynthesis and Respiration). Dordrecht: Springer. p. 508. 

 Importancia en humanos 

 Activación das mitocondrias 

En humanos, o 5ALA é un precursor do grupo hemo. Biosintetizado, o 5ALA sofre unha serie unha serie de transformacións no citosol e finalmente acaba convertido en protoporfirina IX dentro das mitocondrias. Estas moléculas de protoporfirina quelan o ferro en presenza do encima ferroquelatase para producir o hemo.

O hemo incrementa a actividade mitocondrial axudando así á activación do ciclo de Krebs e a cadea de transporte de electróns da respiración celular, o que leva á formación de adenosín trifosfato (ATP) para a subministración de enerxía ao corpo.

 Acumulación de protoporfirina IX 
As células cancerosas carecen ou teñen moi reducida a actividade ferroquelatase e isto ten como resultado a acumulación de protoporfirina IX, unha substancia fluorescente que se pode visualizar doadamente.

 Indución da hemo oxixenase-1 (HO-1) 
O exceso de grupos hemo convértese en macrófagos en biliverdina e ións ferrosos pola acción do encima HO-1. A biliverdina formada convértese posteriormente en bilirrubina e monóxido de carbono. A biliverdina e bilirrubina son potentes antioxidantes e regulan importantes procesos biolóxicos como a inflamación, apoptose, proliferación celular, fibrose e anxioxénese.

 Plantas 

Nas plantas a produción de 5-ALA é un paso no que se regula a velocidade da síntese de clorofila.  As plantas que reciben 5-ALA de orixe externa acumulan cantidades tóxicas do precursor da clorofila, o protoclorofílido, o que indica que a síntese dese intermediario non é suprimida en ningún punto augas abaixo da cadea de reaccións. O protoclorofílido é un forte fotosensibilizador nas plantas. A aplicación controlada con spray de 5-ALA a baixas doses (de ata 150 mg/L) pode, non obstante, axudar a protexer as plantas do estrés e favorece o seu crecemento.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Ácido lipoico

 Ligazóns externas 


Categoría:Biomoléculas
Categoría:Aminas
Categoría:Ácidos carboxílicos
Categoría:Fármacos antineoplásticos
Categoría:Aminoácidos non proteinoxénicos