O quimioterápico 5-Fluorouracil (5FU) induz efeitos genotóxicos por intermédio de quebras de fitas simples e duplas de DNA. Em resposta ao dano no DNA, as células acionam mecanismos de resposta ao dano no DNA (DDR). O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da fotobiomodulação (FBM) sobre o estresse oxidativo, o dano no DNA e a DDR em queratinócitos cutâneos previamente expostos ao 5FU. Foram estabelecidos os seguintes grupos experimentais: a) Grupo controle células HaCaT expostas ao DMSO; b) Grupo 5FU HaCaT expostas ao 5FU; c) Grupos 5FU irradiados: HaCaT expostas ao 5FU e posteriormente submetidas a 6 segundos de irradiação Grupo 6s; 10 segundos de irradiação Grupo 10s; e 20 segundos de irradiação Grupo 20s. Após 24h de exposição ao 5FU, as células foram irradiadas com três tempos diferentes (laser de diodo, 660nm±10nm, 100mW±20%, tamanho do spot de 0,09cm2, 1,1W/cm2, 6s 6,6J/cm2, 10s 11,1J/cm2 e 20s 22,2J/cm2). Para cada grupo, foram realizadas duas sessões de FBM, com intervalo de 4h entre elas. Após 24h da segunda sessão de FBM foram realizados, em todos os grupos experimentais, quantificação de espécies reativas de oxigênio (EROs) e de peroxidação lipídica (quantificação de malonaldeído (MDA)), análise de enzimas antioxidantes (quantificação da superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT)), análise do dano no DNA (ensaio cometa e quantificação de 8-oxo-dG e y-H2AX), análise da DDR (OGG1, ERCC1, ATM e p53), análise de senescência (ensaio da atividade de -galactosidade) e atividade mitocondrial (ensaio de MTS). Em geral, observou-se que a FBM em todos os tempos de irradiação reduziu quantidade de EROs derivada da exposição ao 5FU, porém provocou aumento da peroxidação lipídica; SOD e CAT foram ativadas principalmente nos tempos de 6s e 20s. O tempo de 6s acarretou aumento da quantidade de DNA na cauda do cometa, bem como de 8-oxo-dG. Já o tempo de 20s reduziu a expressão desses marcadores de dano no DNA. Todos os tempos de irradiação também induziram superexpressão de y-H2AX, indicativo ao mesmo tempo de dano de fita dupla e acionamento do reparo do DNA. OGG1, ERCC1 e ATM foram superexpressas principalmente nos tempos de 10s e 20s, sugerindo que tempos de irradiação maiores acionam o reparo no DNA em comparação a tempos de irradiação mais curtos. Houve aumento também da expressão de p53, maior porcentagem de células em senescência e menor atividade mitocondrial nos grupos irradiados em relação ao 5FU. Conclui-se que o estresse oxidativo foi modulado pela FBM, porém não foi suficiente para reduzir a peroxidação lipídica. A FBM aumentou a expressão de marcadores de dano no DNA de forma heterogênea, dependendo do tempo de irradiação, porém acionou o reparo no DNA no tempo de irradiação de 10s e principalmente de 20s. A FBM induziu senescência nas células expostas ao 5FU, interpretada como um mecanismo compensatório para o reparo no DNA, sugerindo uma ação protetora contra os efeitos genotóxicos desse quimioterápico.

The chemotherapeutic drug 5-fluorouracil (5FU) induces genotoxic effects through single- and double-strand DNA breaks. In response to DNA damage, cells trigger a series of intracellular pathways, collectively termed as DNA damage response (DDR). The aim of this study was to verify the effects of photobiomodulation (PBM) on oxidative stress, DNA damage and DDR in cutaneous keratinocytes previously exposed to 5FU. The following experimental groups were established: a) Control group HaCaT cells exposed to DMSO; b) 5FU group HaCaT exposed to 5FU; c) 5FU groups irradiated: HaCaT exposed to 5FU and subsequently irradiated for 6 seconds 6s group; irradiated for 10 seconds Group 10s; and irradiated for 20 seconds Group 20 s. After 24 hours of 5-FU exposure, the cells were irradiated for three different times (diode laser, 660 nm±10nm, 100 mW±20%, spot size of 0,09 cm2, 1,1 W/cm2, 6s 6,6 J/cm2, 10s 11,1 J/cm2 and 20s 22,2 J/cm2). For each group, two PBM sessions with interval of 4h were performed. After 24 hours of the second PBM session, reactive oxygen species (ROS), lipid peroxidation quantification (quantification of malonaldehyde (MDA)), antioxidant enzyme analysis (quantification of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT)), DNA damage analysis (comet assay, 8-oxo-dG, and y-H2AX quantifications), DDR analysis (OGG1, ERCC1, ATM and p53), senescence analysis (-galactosity activity assay) and mitochondrial activity (MTS assay) were performed in all experimental groups. In general, all irradiation times reduced ROS derived from 5FU exposure but increased lipid peroxidation; SOD and CAT were mainly activated with 6s and 20s exposure times. The 6-second exposure time increased the DNA amount in the comet's tail, as well as 8-oxo-dG. The 20-second exposure time reduced the expression of these DNA damage markers. All irradiation times also induced y-H2AX overexpression, indicative at the same time of double-strand breaks and triggering DNA repair. OGG1, ERCC1 and ATM were overexpressed mainly at 10s and 20s times, suggesting that longer irradiation times trigger DNA repair compared to shorter irradiation times. There was also an increase in p53 expression, higher percentage of senescent cells, and lower mitochondrial activity in the irradiated groups in relation to 5FU. In conclusion, PBM modulated oxidative stress, but this effect was not sufficient to reduce lipid peroxidation. PBM also increased DNA damage in a heterogeneous pattern, depending on the irradiation time. On the other hand, the irradiation triggered DNA repair, observed mainly with 20s-irradiation time, and induced senescence to the cells exposed to 5FU. This fact was interpreted as a compensatory mechanism for the DNA repair, suggesting a protective action against the genotoxic effects of this chemotherapeutic agent.