Dintre toate diferitele tratamente pentru cancer, terapia fotodinamică, în care lumina este utilizată pentru a distruge celulele canceroase, poate avea unul dintre cele mai ciudate efecte secundare: pacienții văd adesea mai bine în întuneric.
Acum cercetătorii au aflat de ce se întâmplă acest lucru: rodopsina, o proteină sensibilă la lumină din retina din ochii noștri, interacționează cu un compus numit clor e6, o componentă critică a acestui tip de tratament pentru cancer.
Lucrarea se bazează pe ceea ce oamenii de știință știu deja despre compusul organic al retinei, care se găsește în ochi și este de obicei insensibil la lumina infraroșie.
Lumina vizibilă care intră în ochi face ca retina să se separe de rodopsină – aceasta este convertită într-un semnal electric pe care creierul îl poate interpreta. Deși nu avem multă lumină vizibilă noaptea, se pare că acest mecanism ar putea fi cauzat și de o combinație diferită de lumină și chimie.
Cu lumina infraroșie și cu injecție de clor, retina se schimbă în același mod ca și cu lumina vizibilă.
„Acest lucru explică acuitatea vizuală crescută noaptea”, a declarat chimistul Antonio Monari de la Universitatea Lorena din Franța, Laure Caylos de la CNRS.
Cu toate acestea, nu am știut exact cum interacționează rodopsina și grupul său retinal activ cu clorul. Acest mecanism a putut fi descoperit folosind modelarea moleculară.
Împreună cu unele calcule chimice la nivel înalt, echipa a folosit modelarea moleculară pentru a muta atomii individuali (în ceea ce privește atracția sau respingerea lor) și a rupe sau crea legături chimice.
Simularea a durat luni – și a efectuat milioane de calcule – înainte de a putea simula cu acuratețe reacția chimică cauzată de radiațiile infraroșii. În viața reală, reacția va avea loc în doar nanosecunde.
“Pentru simularea noastră, am pus o proteină de rodopsină virtuală introdusă în membrana sa lipidică în contact cu câteva molecule de clor e6 și apă sau cu zeci de mii de atomi”, a declarat Monari pentru CNRS.
Deoarece clorul e6 absoarbe radiațiile infraroșii, acesta interacționează cu oxigenul din țesutul ochiului, transformându-l în oxigen singlet foarte reactiv – precum și distrugând celulele canceroase, oxigenul singlet poate reacționa și cu retina și poate stimula o creștere a vederii nocturne.
Oamenii de știință cunosc acum chimia din spatele acestui efect secundar ciudat și ar putea să limiteze probabilitatea ca acest lucru să se întâmple la pacienții supuși terapiei fotodinamice care raportează că văd siluete și contururi în întuneric.
În viitor, această reacție chimică poate fi utilizată chiar pentru a trata anumite tipuri de orbire sau hipersensibilitate la lumină, deși nu este absolut recomandat să încercați să utilizați clor e6 pentru a oferi o viziune nocturnă supraomenească.
Studiul a fost publicat în revista Physical Chemistry Letters.
Surse: Foto: Antonio Monari
