La protoporfirina de zinc ( ZPP ) se refiere a complejos de coordinación de zinc y protoporfirina IX . Es un sólido de color rojo violeta que es soluble en agua. Las especies complejas y relacionadas se encuentran en los glóbulos rojos cuando la producción de hemo es inhibida por el plomo y/o por la falta de hierro . [1]
La medición de la protoporfirina de zinc en los glóbulos rojos se ha utilizado para detectar intoxicación por plomo . [2] [3] y para la deficiencia de hierro . [4] [1] [5]
Los niveles de protoporfirina de zinc pueden elevarse como resultado de una serie de condiciones, por ejemplo: [2]
La virtud de las pruebas ZPP elevadas como filtro es que se puede considerar que vale la pena descubrir todas estas condiciones.
Las propiedades fluorescentes de ZPP en glóbulos rojos intactos permiten medir la relación molar ZPP/hemo rápidamente, a bajo costo y en un volumen de muestra pequeño. [7]
ZnPP está encontrando un nuevo uso como fármaco en terapias combinadas contra el cáncer.
Los complejos de porfirina de zinc se conocen desde los años 1930. [1] En 1974, la ZPP fue identificada como una importante porfirina no hemo formada en los glóbulos rojos como resultado del envenenamiento por plomo o deficiencia de hierro. [8] Ya se sabía en ese momento que los niveles de protoporfirina IX no hemo estaban elevados en estas condiciones, pero investigadores anteriores habían utilizado métodos de extracción ácida en sus ensayos que convertían ZPP en protoporfirina IX libre. [9] La literatura inicial sobre la cuantificación de los niveles de zinc-PP puede no ser confiable. [1] [4]
ZnPP se ha investigado para terapias contra el cáncer. [10] [11] [12]
ZnPP es un inhibidor competitivo de la hemo oxigenasa. [12] La hemooxigenasa es una enzima citoprotectora que hace frente al estrés oxidativo en una célula y muestra una mayor expresión en tejidos cancerosos. [13] La supresión de la hemo oxigenasa por ZnPP reduce la viabilidad celular de las células cancerosas y aumenta la citotoxicidad en las células cancerosas. [13] ZnPP funciona en combinación con medicamentos contra el cáncer para aumentar la citotoxicidad. [14] ZnPP inhibe el crecimiento tumoral, especialmente los tumores sólidos. [14] Los tumores de cáncer de cerebro, cáncer de colon, cáncer de próstata, cáncer de células renales, cáncer de células escamosas orales y leucemia muestran susceptibilidad a la ZnPP debido al aumento de la expresión de la hemo oxigenasa. [14] La inhibición de la hemo oxigenasa conduce a un aumento de especies oxidativas reactivas en la célula que sensibiliza a las células a los agentes quimioterapéuticos. [10] El aumento de especies oxidativas reactivas puede causar apoptosis en las células cancerosas y reducir la resistencia a los medicamentos cuando se exponen a ZnPP debido a la pérdida del mecanismo de defensa de la hemo oxigenasa. [14] La combinación de estas dos terapias es muy eficaz en el tratamiento del cáncer en los experimentos realizados hasta el momento y es un posible nuevo método para superar la resistencia a los medicamentos. La reducida capacidad de adaptación de los tejidos tratados con ZnPP también aumenta la radiosensibilidad. [15] Las células tratadas con ZnPP y radiación en lugar de simplemente uno de los dos son menos viables y tienen más probabilidades de permanecer en la fase G1 del ciclo celular, en lugar de progresar a la fase G2. [15] La terapia combinada de ZnPP y radiación muestra más apoptosis que la misma cantidad de radiación, lo que demuestra que ZnPP ejerce presión sobre el tejido canceroso. [15] ZnPP se ha inyectado en varios ensayos en tumores sólidos, pero se puede utilizar de manera más amplia cuando se administra eficazmente a las células cancerosas y no a las células sanas. [10] Se necesita un sistema de administración dirigido para explotar plenamente los usos de ZnPP como agente terapéutico e inhibidor de la hemo oxigenasa debido a los posibles efectos secundarios de la ZnPP libre en el tejido sano. [10] Reducir la capacidad antioxidante de las células sanas puede reducir los efectos que habrían sido favorables. [10] Sin embargo, el ZnPP se ha encapsulado en nanopartículas con un recubrimiento especializado para la administración de fármacos dentro del cuerpo. [10] ZnPP no mostró ningún potencial inhibidor reducido sobre la hemo oxigenasa cuando se cargó en nanopartículas. [10] De manera similar, el ZnPP cargado en nanopartículas tiene una citotoxicidad más alta que el ZnPP libre después de dos días debido a una tasa de liberación más favorable, así como a una mejor biodistribución e internalización. [10]No se observaron posibles efectos negativos en los órganos principales y la distribución sanguínea es más deseable en las nanopartículas cargadas con ZnPP que con ZnPP libre. [10] La inhibición específica de la hemo oxigenasa utilizando nanopartículas con ZnPP encapsulado reduce los efectos secundarios y es probablemente el método futuro para administrar el tratamiento con ZnPP. [10]
Las porfirinas de zinc siempre tienen cinco o seis coordenadas. Debido a que los ligandos axiales son lábiles, estos complejos a menudo se representan con estructuras planas. Se desconocen los complejos planos de zinc (II).