Avaliação do potencial de aplicação biológica de nanopartículas ferrimagnéticas conjugadas ou não a Quantum Dots
Data
2019-11-28
Autores
Kawasaki, Karine Akemi 
Orientadores
Rodrigues, Elaine Guadelupe
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Resumo
New therapeutic strategies for cancer treatment have often been developed to enhance responses and lessen side effects. One of these strategies is the use of nanoparticles, which can be used as carriers, adjuvants, nanovacins or as biomarkers. Ferrimagnetic nanoparticles of magnetite and maghemite have been well tolerated in therapies and diagnostics because they are considered biocompatible. Moreover, the effectiveness of these particles can be improved by concentrating them at the action site using a magnetic field. However, it is difficult to map the pathway of these nanoparticles because of their poor visibility in biological systems. To solve this problem, the use of nanoparticles associated with Quantum Dots has become a major facilitator of this endeavor. Quantum Dots have also been employed in cancer therapy studies, delaying tumor development. Thus, we developed a new ferrimagnetic nanoparticle aggregated with cadmium telluride Quantum Dots, called in here composite. In B16F10-Nex2 murine melanoma tumor cells, the composite was toxic by inhibiting cell proliferation in vitro in a dose-dependent manner, and the nanoparticle internalization was ATP-dependent. In bone marrow-derived dendritic cells (BMDCs), the composite was not toxic at any of the concentrations analyzed, with an ATP-dependent mechanism of internalization. Particle internalization in BMDCs, assessed by fluorescence of cadmium telluride Quantum Dots, occurred in a dose-dependent manner. The composite induced a moderate inflammatory profile in these cells in vitro, with activation of the NLRP3 inflammasome (increased IL-1β levels expressed), and increased IL-6 and TNF expression. We concluded that the composite was toxic to B16F10-Nex2 murine melanoma cells, and well tolerated by BMDCs, inducing a moderate inflammatory profile in them. Thus, in this study we performed the initial characterization of these ferrimagnetic nanoparticles agregated to Quantum dots, which demonstrated a promising use in cancer therapy, as well as a biomarker.
Novas estratégias terapêuticas para o tratamento do câncer têm sido desenvolvidas frequentemente a fim de potencializar respostas e diminuir efeitos colaterais. Uma dessas estratégias está no emprego de nanopartículas, que podem ser utilizadas como carreadores, adjuvantes, em vacinas ou como biomarcadores. Nanopartículas ferrimagnéticas de magnetita e maghemita tem se mostrado bem toleradas em terapias e diagnóstico por serem consideradas biocompatíveis, além de possibilitar um direcionamento ao local alvo de ação pela concentração das mesmas através da criação de um campo magnético. Uma das dificuldades em mapear o trajeto dessas nanopartículas é a sua visibilidade no sistema. Para solucionar esse problema, o emprego de Quantum Dots agregados à nanopartículas tem se tornado grande facilitador desse mapeamento. Quantum Dots também tem sido empregados na terapia do câncer, mostrando resultados positivos no retardo do desenvolvimento tumoral. Pensando nisso, uma nova nanopartícula ferrimagnética associada a Quantum Dots de telureto de cádmio, chamada neste trabalho de compósito, foi desenvolvido. Em culturas in vitro de células tumorais de melanoma murino B16F10-Nex2, o compósito se mostrou tóxico, inibindo a proliferação celular de maneira dose-dependente, e a sua internalização foi dependente de ATP. Já em culturas ex-vivo de células dendríticas derivadas da medula óssea murina (BMDCs) o compósito não se mostrou tóxico em nenhuma das concentrações analisadas, com mecanismo de internalização dependente de ATP. A internalização das partículas nas BMDCs, avaliada através da fluorescência do Quantum Dots de telureto de cádmio, ocorreu de maneira dose-dependente. O compósito induziu um perfil inflamatório moderado nessas células in vitro, com ativação do inflamassoma NLRP3 (aumento dos níveis de IL-1β expresso), e aumento na expressão de IL-6 e TNF. Concluímos que o compósito foi tóxico para células de melanoma murino B16F10-Nex2, e bem tolerado por BMDCs, induzindo um perfil inflamatório moderado nas mesmas. Desta forma, neste estudo realizamos a caracterização inicial dessas nanopartículas ferrimagnéticas agregadas à Quantum dots, que demonstraram um uso promissor na terapêutica do câncer, bem como um biomarcador.
Novas estratégias terapêuticas para o tratamento do câncer têm sido desenvolvidas frequentemente a fim de potencializar respostas e diminuir efeitos colaterais. Uma dessas estratégias está no emprego de nanopartículas, que podem ser utilizadas como carreadores, adjuvantes, em vacinas ou como biomarcadores. Nanopartículas ferrimagnéticas de magnetita e maghemita tem se mostrado bem toleradas em terapias e diagnóstico por serem consideradas biocompatíveis, além de possibilitar um direcionamento ao local alvo de ação pela concentração das mesmas através da criação de um campo magnético. Uma das dificuldades em mapear o trajeto dessas nanopartículas é a sua visibilidade no sistema. Para solucionar esse problema, o emprego de Quantum Dots agregados à nanopartículas tem se tornado grande facilitador desse mapeamento. Quantum Dots também tem sido empregados na terapia do câncer, mostrando resultados positivos no retardo do desenvolvimento tumoral. Pensando nisso, uma nova nanopartícula ferrimagnética associada a Quantum Dots de telureto de cádmio, chamada neste trabalho de compósito, foi desenvolvido. Em culturas in vitro de células tumorais de melanoma murino B16F10-Nex2, o compósito se mostrou tóxico, inibindo a proliferação celular de maneira dose-dependente, e a sua internalização foi dependente de ATP. Já em culturas ex-vivo de células dendríticas derivadas da medula óssea murina (BMDCs) o compósito não se mostrou tóxico em nenhuma das concentrações analisadas, com mecanismo de internalização dependente de ATP. A internalização das partículas nas BMDCs, avaliada através da fluorescência do Quantum Dots de telureto de cádmio, ocorreu de maneira dose-dependente. O compósito induziu um perfil inflamatório moderado nessas células in vitro, com ativação do inflamassoma NLRP3 (aumento dos níveis de IL-1β expresso), e aumento na expressão de IL-6 e TNF. Concluímos que o compósito foi tóxico para células de melanoma murino B16F10-Nex2, e bem tolerado por BMDCs, induzindo um perfil inflamatório moderado nas mesmas. Desta forma, neste estudo realizamos a caracterização inicial dessas nanopartículas ferrimagnéticas agregadas à Quantum dots, que demonstraram um uso promissor na terapêutica do câncer, bem como um biomarcador.
Descrição
Citação
KAWASAKI, Karine Akemi.Avaliação do potencial de aplicação biológica de nanopartículas ferrimagnéticas conjugadas ou não a Quantum Dots. 2019. 74f. Dissertação (Mestrado em Microbiologia e Imunologia) – Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo. São Paulo, 2019.