Supramolecular photosensitizers as improved tools for anticancer and antimicrobial treatments

Abstract

La absorción de luz por una molécula llamada fotosensibilizador (PS) en presencia de oxígeno molecular desencadena la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS), que en un medio biológico son capaces de degradar las moléculas objetivo. Este efecto se denomina acción fotodinámica (PDA) y es la raíz de la terapia fotodinámica (TFD), que en los últimos años se convirtió en una herramienta muy útil y versátil para inactivar tanto a las células dañinas como a los patógenos. Con el desarrollo de estructuras supramoleculares funcionalizadas con propiedades fotosensibilizantes, hoy en día los horizontes de la TFD en aplicaciones antitumorales y antimicrobianas han mejorado y ampliado enormemente. En este artículo de revisión, discutimos los conceptos básicos de los procesos de fotosensibilización y TFD, revisando algunos de los avances más recientes en aplicaciones emergentes de fotosensibilizadores supramoleculares contra patógenos resistentes a múltiples fármacos, así como en tratamientos teranósticos del cáncer, donde se realiza con el mismo conjunto supramolecular tanto el diagnóstico como la terapia.

Light absorption by a molecule called photosensitizer (PS) in the presence of molecular oxygen triggers the generation of reactive oxygen species (ROS), which can degrade target molecules in a biological milieu. This effect is called photodynamic action (PDA) and is the root of photodynamic therapy (PDT), which in recent years became a very useful and versatile tool for killing both harmful cells and pathogens. With the development of functionalized supramolecular structures with photosensitizing properties, nowadays the horizons of PDT in antitumoral and antimicrobial applications have been greatly improved and expanded. In this review article, we discussed the basics of the photosensitization and PDT processes, reviewing some of the most recent advances on emerging applications of supramolecular photosensitizers against multidrug resistant pathogens as well as in cancer theranostic treatments, where both diagnostic and therapy is performed with the same supramolecular ensemble.