Nanopartículas magnéticas recobertas com citrato e nanocápsulas contendo selol no tratamento do adenocarcinoma mamário de ehrlich ortotópico em camundongo swiss

• Main Author: Sousa, Cesar Romero Soares
• Other Authors: Miranda-Vilela, Ana Luisa
• Language: Portuguese
• Published: 2016
• Subjects: Mamas - câncer; Nanopartículas magnéticas; Quimioterapia; Câncer animal; Mamas - câncer - tratamento
• Online Access: http://repositorio.unb.br/handle/10482/19631; http://dx.doi.org/10.26512/2015.12.T.19631

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Animal, 2015. === Submitted by Fernanda Percia França ([e-mail]) on 2016-02-29T16:12:01Z No. of bitstreams: 1 2015_CesarRomeroSoaresSousa.pdf: 4087860 bytes, checksum: f4db7b9ad96b7b3fcd8a7c3fa1d39ade (MD5) === Rejected by Raquel Viana([e-mail]), reason: Boa noite, O arquivo descrito não consta na rede. Atenciosamente, Raquel Viana on 2016-02-29T21:41:25Z (GMT) === Submitted by Fernanda Percia França ([e-mail]) on 2016-03-01T11:39:17Z No. of bitstreams: 1 2015_CesarRomeroSoaresSousa.pdf: 4087860 bytes, checksum: f4db7b9ad96b7b3fcd8a7c3fa1d39ade (MD5) === Approved for entry into archive by Raquel Viana([e-mail]) on 2016-03-01T18:11:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_CesarRomeroSoaresSousa.pdf: 4087860 bytes, checksum: f4db7b9ad96b7b3fcd8a7c3fa1d39ade (MD5) === Made available in DSpace on 2016-03-01T18:11:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_CesarRomeroSoaresSousa.pdf: 4087860 bytes, checksum: f4db7b9ad96b7b3fcd8a7c3fa1d39ade (MD5) === O câncer de mama continua a ser a causa mais comum de morte por câncer entre as mulheres em todo o mundo, independentemente do surgimento e evolução de novas abordagens terapêuticas. Assim, para entender os mecanismos fundamentais por trás da malignidade e também contribuir para a descoberta de métodos melhorados para a prevenção, diagnóstico e tratamento, os modelos de câncer em animais continuam a ser essenciais. Este trabalho teve como foco avaliar alguns destes parâmetros do câncer de mama e foi desenvolvido em duas etapas. Na primeira etapa, o objetivo foi estabelecer um modelo ortotópico ideal de câncer de mama em camundongos Swiss, com caracterização anatômica e por microtomografia computadorizada (MCT), investigação histopatológica de acometimentos de micrometástases, mapeamento linfático e expressão de interleucinas (IL). Como resultado, foi possível observar tumor detectável 24 horas após inoculação de células frescas de tumor de Ehrlich (TE) e, após 7 dias de inoculação, invasão mamária, linfática, muscular e vascular dérmica, além de micrometástases em tecido adiposo mamário, linfonodo sentinela (LNS) e linfonodos contralaterais. Níveis de citocinas pro-inflamatórias Th1 (IL-1β e IL-17) foram significativamente mais elevados do que níveis de citocina anti-inflamatória Th2 (IL-4) após a inoculação de células tumorais frescas em camundongos Swiss. Diferentemente, células tumorais congeladas induziram o desenvolvimento do tumor apenas 14 dias após a inoculação, apresentando também expressão de interleucinas distintas. Na segunda etapa do trabalho, o objetivo foi usar esse modelo ortotópico desenvolvido para testar uma nova abordagem terapêutica, usando duas terapias combinadas, magnetohipertermia (MHT) e quimioterapia antioxidante, ambas baseadas em materiais nanoestruturados. Para tal, 1 × 106 células tumorais frescas de Ehrlich (100 µL) foram inoculadas na quinta glândula mamária direita. Após 24 horas e com o tumor já implantado (200 mm2), procedeu-se com os seguintes tratamentos por via intratumoral: (1) inoculação de 110 µL de nanopartículas magnéticas recobertas com citrato (NPcit) na concentração de 18 × 1018 partículas/mL, seguida por MHT, realizada em equipamento operando a 1 MHz e 40 Oe de amplitude de campo; (2) inoculação de 100 µL de nanocápsulas de PLGA (ácido poli láctico-co-glicólico) contendo 10 mg/mL de Selol 5%, Nanocápsula de Selol (NPsel); e (3) terapia combinada com MHT e NPsel. O controle negativo (CN), animais saudáveis, recebeu 100 µL de solução salina via intraperitoneal (Ip), o controle positivo recebeu Paclitaxel (16 mg/Kg) em uma única injeção intraperitoneal (50 µL) 24 horas após a inoculação do tumor, e o controle tumor não recebeu nenhum tratamento. Para avaliar a eficácia dos tratamentos em conter o crescimento tumoral, foram avaliados volume e peso tumorais, além de avaliações histopatológicas da mama inoculada, mama contralateral, LNS e linfonodo contralateral (LNCL). Para avaliar a possível toxicidade dos tratamentos, utilizou-se, além da avaliação clínica dos animais e índice de sobrevida, análises hematológicas, bioquímicas, histopatológicas de órgãos, de ciclo celular e de fragmentação de DNA (ácido desoxirribonucleico). Os tratamentos com NPsel e MHT+NPsel foram eficazes em normalizar as alterações do eritrograma promovidas pelo tumor. Isto provavelmente foi decorrente não só da ação antioxidante do Selol, mas também de sua ação antitumorigênica; esta última, particularmente quando associada ao tratamento com magnetohipertermia. Apesar de os tratamentos com MHT ou NPsel terem reduzido significativamente a percentagem de fragmentação do DNA em relação aos controles negativo e tumor, enquanto para o tratamento combinado MHT+NPsel tal redução foi apenas em relação ao controle negativo, este último tratamento foi mais eficiente em reduzir o volume tumoral. Por meio dos resultados bioquímicos identificou-se ausência de toxicidade dos tratamentos para os órgãos avaliados, corroborando os resultados histopatológicos. Concluindo, o presente estudo evidenciou que o transplante ortotópico forneceu um microambiente crítico para interações celulares envolvidas no desenvolvimento do câncer e metástase subsequente, e proporcionou suporte anatômico para a compreensão do processo de disseminação linfática de células cancerosas. Também demonstrou que, após a terapia proposta, 100% dos animais ficaram livres de metástase na rede linfonodal e órgãos. Tendo em vista que o Selol possui uma importante atividade antitumoral, este composto conjugado a nanopartículas (NPsel), principalmente quando associado à magnetohipertermia (MHT+NPsel), torna-se uma potencial forma de tratamento para o câncer. === Breast cancer remains the most common cause of cancer deaths among women worldwide, regardless of the emergence and evolution of new therapeutic approaches. Thus, to understand the fundamental mechanisms behind malignancy and also contribute to the discovery of improved methods for prevention, diagnosis and treatment, animal cancer models remain essential. This work focused on breast cancer and was developed in two stages. In the first stage, the objective was to establish an ideal orthotopic model of breast cancer in Swiss mice, with anatomic characterization and computed microtomography (CMT), histopathological research for involvement of micrometástases, lymphatic mapping and interleukin expression. In terms of results, a detectable tumor was observed 24 hours after inoculation of fresh cells of Ehrlich tumor and, after 7 days of incubation, breast, lymphatic, muscular and vascular dermal invasion was seen, as well as micrometastasis in breast adipose tissue, sentinel lymph node (SLN) and contralateral lymph nodes. Levels of pro-inflammatory Th1 cytokines (IL-IL1β and 17) were significantly higher than levels of anti-inflammatory Th2 cytokine (IL-4) after inoculation of fresh tumor cells. In contrast, frozen tumor cells induced tumor development only 14 days after the inoculation, while presenting expression of distinct interleukins. In the second stage of this work, the goal was to use this orthotopic model to test a new therapeutic approach, using two combination therapies, magnetohyperthermia (MHT) and antioxidant chemotherapy, both based on nanostructured materials. For this, 1.6 × 106 fresh Ehrlich tumor cells (100 µL) were inoculated in the right fifth mammary gland. After 24 hours and with tumor already implanted, the treatments proceeded via intratumoral: (1) inoculation of 110 µL of magnetic nanoparticles coated with citrate (NPcit) at a concentration of 18 × 1018 partículas/mL, followed by MHT, carrie out in equipment operating at 1 MHz and 40 Oe field amplitude; (2) inoculation of 100 µL nanocapsules PLGA containing 10 mg / ml Selol 5% (NPsel); 3) combination therapy with MHT+NPsel. Negative control (healthy animals) received 100 µL saline intraperitoneally; the positive control received Paclitaxel (16 mg / kg) in a single intraperitoneal injection (50 µL) 24 hours after the tumor inoculation; and tumor control received no treatment. To evaluate the efficacy of the treatments in containing tumor growth, the tumor weight and volume were assessed, and histopathological evaluations were made of the inoculated breast cancer, contralateral breast, SLN and contralateral lymph node. To evaluate the possible toxicity of treatments, in addition to the clinical evaluation of the animals and survival rate, a hematological, biochemical and histological analysis was performed for organs, cell cycle and DNA fragmentation. Treatments with NPsel and MHT+NPsel were effective in normalizing the erythrogram changes introduced by the tumor. This was probably due not only to the antioxidant action of Selol, but also its antitumorigenic action, particularly when associated with magnetohyperthermia. Treatments with MHT and NPsel significantly reduced the percentage of DNA fragmentation compared to negative and tumor controls, while for the combined MHT+NPsel treatment the reduction was only noticeable when compared to the negative control. However, the latter treatment was more effective in reducing tumor volume. Biochemical results suggested absence of toxicity of the treatments for the evaluated organs, confirming the histopathological findings. In conclusion, this study showed that orthotopic transplantation provided a critical microenvironment for cellular interactions involved in cancer development and subsequent metastasis, and provided anatomic support for the understanding of the process of lymphatic dissemination of cancer cells. It also demonstrated that after the proposed therapy, 100% of the animals were free of metastasis in lymph node and organ network. Considering that Selol has a significant antitumor activity, this compound conjugated to nanoparticles (NPsel), especially when associated with magnetohyperthermia (MHT+NPsel), has become a potential form of treatment for cancer.