O documento aborda a fototoxicidade, que ocorre quando substâncias químicas se tornam tóxicas após exposição à luz, destacando seus mecanismos de ação, causas e agentes fotossensibilizantes, como medicamentos e produtos químicos. Também explora a terapia fotodinâmica, suas aplicações e riscos associados, incluindo fototoxicidade ocular e alimentar. Futuras áreas de pesquisa incluem melhoria na detecção e compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos na fototoxicidade.

1. Fadi Simon de Souza Magalhães
Fototoxicidade – Fotofísica, fotoquímica e
fotobiologia (PCN1727)

2. 2
▪ O que é fototoxicidade?
▪ Importância
▪ Fundamentos
▪ Conceitos
▪ Fototoxicidade x fotossensibilidade
▪ Mecanismos de ação
▪ Causas e agentes fotossensibilizantes
▪ Medicamentos fotossensibilizantes
▪ Produtos químicos industriais relacionados à fototoxicidade
▪ Plantas e alimentos fotossensibilizantes
▪ Fototoxicidade ocular
▪ Conclusão
▪ Possíveis áreas de pesquisa futura
Sumário

3. O que é fototoxicidade?
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• Substâncias químicas
(fotossensibilizadores) se tornam tóxicas
após exposição à luz (UV principalmente).
• Comumente, relacionada com: irritação de
pele, queimadura solar exagerada
(eritema), fitofotodermatite linear, entre
outros.
• Reação indesejada (ou não).
Srinivas, C. R. et al. (2012). Photodermatoses in India. Indian Journal of
Dermatology, Venereology and Leprology.
Igor Brum Cursi. (2023). Fototerapia. Radiação Ultravioleta. Retrieved July
2, 2023, from https://fototerapia.med.br/radiacao-utravioleta

4. 4
Terapia fotodinâmica
• Câncer se encontra entre as 10
maiores causas de morte no
mundo (OMS).
• Menos invasivo que quimioterapia,
cirurgias, radioterapia e tratamento
hormonal.
• Aplicação simples e efeito
localizado.
• Alguns fotossensibilizadores
fluorescem, atuando como agentes
de contraste e de imagem, além de
terapêuticos. Profissão Biotec. (2022, December 15). Terapia fotodinâmica: alternativa para o
tratamento de infecções microbianas. Biotecnologia, Biotecnologia Da Saúde.

5. 5
A fototoxicidade ocorre apenas quando o fotossensibilizante está presente e é ativado pela
luz. Sem a presença de um fotossensibilizante e exposição à luz, a fototoxicidade não ocorre.
Fotossensibilizantes e fototoxicidade
Ormond, A. B., & Freeman, H. S. (2013). Dye Sensitizers for Photodynamic Therapy. Materials.
• Absorvem energia da luz (UV
principalmente) e transferem essa
energia para moléculas circundantes,
desencadeando uma série de reações
químicas que resultam em danos
celulares.
• Podem ser de origem exógena, como
medicamentos, produtos químicos
industriais, plantas ou alimentos, ou
podem ser produzidos endogenamente
no corpo.

6. Mecanismos de ação
6
Ariane, A. R. et al. (2020). Terapia fotodinâmica em eletrofiação: revisão de técnicas e aplicações.
Quimica Nova.
• Conversão inter sistema (mudança
na multiplicidade de spin, estado
triplete de menor energia)
• População do estado triplete
• Fosforece ou interage com
moléculas do meio (oxigênio
molecular → oxigênio reativo)
A reação fotoquímica é dada pela iluminação dos cromóforos (grupos carbonila e anéis
aromáticos, principalmente) em um comprimento de onda no qual ela é capaz de excitar o FS.
❑ Tipo 1 – transferência de elétrons
❑ Tipo 2 – transferência de energia
ARTIGO ERROU

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Orbital molecular do oxigênio
Thiago Vieira Soares dos Santos. (2020). Terapia fotodinâmica: uma revisão dos conceitos gerais e dos
avanços de novos sistemas carreadores desenvolvidos com base na nanotecnologia.
O oxigênio singlete (¹𝑂2) é a causa ou o intermediário da toxicidade
fotoinduzida do 𝑂2 em organismos vivos.
A existência de elétrons de valência
desemparelhados numa molécula
estável é muito rara na natureza e gera
alta reatividade.
Oxigênio molecular: multiplicidade
máxima (𝑆 = 1 e 2𝑆 + 1 = 3).
Fundamental: tripleto.
Oxigênio singleto: 𝑆 = 0 e 2𝑆 + 1 = 1.
O orbital molecular vazio no estado
excitado garante ao oxigênio singleto
caráter eletrofílico, o que favorece sua
participação mais efetiva em reações
químicas, principalmente no caso em
que os substratos possuem sítios ricos
em elétrons.

8. 8
Espécies de oxigênio reativo
Thiago Vieira Soares dos Santos. (2020). Terapia fotodinâmica: uma revisão dos
conceitos gerais e dos avanços de novos sistemas carreadores desenvolvidos com
base na nanotecnologia.
As espécies reativas de oxigênio são
quimicamente muito ativas e possuem uma
ampla gama de efeitos em biomoléculas,
promovendo danos e destruição de tecidos em
altas concentrações.
Principais EROs:
o Superóxido 𝑂2
−
o Hidroxila 𝐻𝑂∙
𝜏 ~ 9 𝑠
o Peroxila 𝑅𝑂𝑂∙
e alcoxila 𝑅𝑂∙
o Oxigênio singlete ¹𝑂2
o Peróxido de hidrogênio 𝐻2𝑂2
o Ácido hipocloroso 𝐻𝑂𝐶𝑙

9. 9
Causas comuns da fototoxicidade
Em todo o mundo, as causas mais frequentes de fotossensibilidade
exógena são:
• Drogas tópicas e sistêmicas (Anti-inflamatórios não esteroides
(AINEs), antimicrobianos, fenotiazinas, drogas anticancerígenas);
• Absorvedores de UV em protetores solares e cosméticos;
• Furocumarinas de plantas e alimentos (figo, limão, aipo e salsa).

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Fototoxicidade induzida por drogas
Gonçalo, M. (2019). Phototoxic and
Photoallergic Reactions. Contact Dermatitis.
• Drogas tópicas ou sistêmicas
são a principal causa de
fotossensibilidade exógena.
• Anti-inflamatórios não
esteroides (ibuprofeno, ácido
tiaprofênico, enoxaprofeno,
etc.) são a principal causa de
fotoalergia, além de
fototoxicidade.

11. 11
Fototoxicidade induzida por cosméticos
Gonçalo, M. (2019). Phototoxic and Photoallergic
Reactions. Contact Dermatitis.
O dióxido de titânio e o óxido de zinco são amplamente utilizados devido
à sua capacidade física de refletir a luz solar e não se mostraram
responsáveis pela dermatite de contato alérgica ou fotoalérgica, mesmo
com nanopartículas cada vez menores e cada vez mais utilizadas
• Relacionados principalmente
com fotoalergia e câncer de
pele
• Lesões cutâneas (lúpus
eritematoso, dermatite
atópica, dermatite actínica
crónica ou outras doenças
fotossensíveis) parecem ser
um fator de risco para
desenvolver reatividade aos
absorvedores de UV.

12. 12
Fototoxicidade alimentar
Gonçalo, M. (2019). Phototoxic and Photoallergic Reactions. Contact Dermatitis.
Plantas que causam fitofotodermatite contêm furocumarinas em
sua seiva para se protegerem contra fungos e insetos
• Desde a antiguidade, esses
furocumarínicos e/ou a seiva
dessas plantas são
utilizados na medicina
popular no tratamento do
vitiligo e, mais
recentemente, na
fotoquimioterapia.
• Óleos e perfumes, como o
óleo natural de bergamota,
foi responsável por um tipo
muito particular de dermatite
fototóxica,
“berloquedermatite”.

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Fototoxicidade ocular
Glickman, R. D. (2002). Phototoxicity to the Retina: Mechanisms of Damage. International Journal of Toxicology.
Os danos causados pela luz na retina
ocorrem por meio de três
mecanismos gerais envolvendo
efeitos térmicos, mecânicos ou
fotoquímicos.
Drogas excitadas a estados reativos
por ultravioleta (UV) ou luz visível
produzem danos por mecanismos do
tipo I (radicais livres) e do tipo II
(dependentes de oxigênio). Alguns
medicamentos comumente usados,
como certos antibióticos,
medicamentos AINEs e agentes
psicoterapêuticos, bem como alguns
medicamentos fitoterápicos
populares, podem produzir
fototoxicidade ocular.
lesões fototérmicas da retina lesão fotomecânica da retina
Microscopias eletrônicas de varredura de melanossomos
isolados do epitélio pigmentar da retina

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Fototoxicidade ocular
Glickman, R. D. (2002). Phototoxicity to the Retina: Mechanisms of Damage. International Journal of Toxicology.

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Possíveis pesquisas na área
✓Fotossensibilizadores que absorvam energia em maiores comprimentos
de onda
✓Melhoramento na eficácia da entrega e interação com sistemas biológicos
✓Desenvolvimento de métodos mais eficientes e precisos para detectar e
avaliar a fototoxicidade.
✓Aprofundar nossa compreensão dos mecanismos moleculares e celulares
envolvidos na fototoxicidade.

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Referências