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. 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. 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.
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. 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. 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.