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Registro Completo |
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Biblioteca(s): |
Embrapa Suínos e Aves. |
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Data corrente: |
19/10/2018 |
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Data da última atualização: |
19/10/2018 |
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Tipo da produção científica: |
Artigo em Periódico Indexado |
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Autoria: |
SANTOS, M. S. C. dos; GOUVÊA, A. L.; MOURA, L. D. de; PATERNO, L. G.; SOUZA, P. E. N. de; BASTOS, A. P. A.; DAMASCENO, E. A. M.; SOUZA, F. H. V.; AZEVEDO, R. B. de; BAÓ, S. N. |
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Afiliação: |
MAYARA SIMONELLY COSTA DOS SANTOS, UNB; ANA LUISA GOUVÊA, UNB; LUDMILLA DAVID DE MOURA, UNB; LEONARDO GIORDANO PATERNO, UNB; PAULO EDUARDO NARCIZO DE SOUZA, UNB; ANA PAULA ALMEIDA BASTOS, CNPSA; EMANUEL ADELINO MEDEIROS DAMASCENO, UNB; FABIANE HIRATSUKA VEIGA SOUZA, UNB; RICARDO BENTES DE AZEVEDO, UNB; SÔNIA NAIR BÁO, UNB. |
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Título: |
Nanographene oxide-methylene blue as phototherapies platform for breast tumor ablation and metastasis prevention in a syngeneic orthotopic murine model. |
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Ano de publicação: |
2018 |
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Fonte/Imprenta: |
Journal of Nanobiotechnology, v. 16, n. 9, p. 1-17, 2018. |
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DOI: |
10.1186/s12951-018-0333-6 |
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Idioma: |
Inglês |
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Conteúdo: |
Abstract: Background: In the photodynamic therapy (PDT), the photosensitizer absorbs light and transfers the energy of the excited state to the oxygen in the cell environment producing reactive oxygen species (ROS), that in its turn, may cause cell damage. In the photothermal therapy (PTT), light also is responsible for activating the photothermal agent, which converts the absorbed energy in heat. Graphene oxide is a carbon-based material that presents photothermal activity. Its physical properties allow the association with the photosensitizer methylene blue and consequently the production of ROS when submitted to light irradiation. Therefore, the association between nanographene oxide and methylene blue could represent a strategy to enhance therapeutic actions. In this work, we report the nanographene oxide-methylene blue platform (NanoGO-MB) used to promote tumor ablation in combination with photodynamic and photothermal therapies against a syngeneic orthotopic murine breast cancer model. Results: In vitro, NanoGO-MB presented 50% of the reactive oxygen species production compared to the free MB after LED light irradiation, and a temperature increase of ~ 40 °C followed by laser irradiation. On cells, the ROS production by the nanoplatform displayed higher values in tumor than normal cells. In vivo assays demonstrated a synergistic efect obtained by the combined PDT/PTT therapies using NanoGO-MB, which promoted complete tumor ablation in 5/5 animals. Up to 30 days after the last treatment, there was no tumor regrowth compared with only PDT or PTT groups, which displayed tumoral bioluminescence 63-fold higher than the combined treatment group. Histological studies confrmed that the combined therapies were able to prevent tumor regrowth and liver, lung and spleen metastasis. In addition, low systemic toxicity was observed in pathologic examinations of liver, spleen, lungs, and kidneys. Conclusions: The treatment with combined PDT/PTT therapies using NanoGO-MB induced more toxicity on breast carcinoma cells than on normal cells. In vivo, the combined therapies promoted complete tumor ablation and metastasis prevention while only PDT or PTT were unable to stop tumor development. The results show the potential of NanoGO-MB in combination with the phototherapies in the treatment of the breast cancer and metastasis prevention. Resumo: Antecedentes: Na terapia fotodinâmica (PDT), o fotossensibilizador absorve a luz e transfere a energia do estado excitado para o oxigênio no ambiente celular produzindo espécies reativas de oxigênio (ROS), que por sua vez, podem causar danos às células. Na terapia fototérmica (PTT), a luz também é responsável por ativar o agente fototérmico, que converte a energia absorvida no calor. O óxido de grafeno é um material à base de carbono que apresenta atividade fototérmica. Suas propriedades físicas permitem a associação com o fotossensibilizador azul de metileno e, consequentemente, a produção de ROS quando submetido a irradiação luminosa. Portanto, a associação entre o óxido de nanografia e o azul de metileno poderia representar uma estratégia para melhorar as ações terapêuticas. Neste trabalho, relatamos a plataforma azul de óxido de metileno de nanogravura (NanoGO-MB) usada para promover a ablação de tumores em combinação com terapias fotodinâmicas e fototérmicas contra um modelo de câncer de mama murino ortotópico singeneico. Resultados: In vitro, NanoGO-MB apresentou 50% da produção de espécies reativas de oxigênio em comparação com o MB livre após irradiação de luz LED, e um aumento de temperatura de ~ 40 ° C seguido de irradiação com laser. Nas células, a produção de ROS pela nanoplataforma exibiu valores mais elevados no tumor do que as células normais. Ensaios in vivo demonstraram um efeito sinérgico obtido pelas terapias combinadas PDT / PTT usando NanoGO-MB, que promoveu a ablação completa do tumor em 5/5 animais. Até 30 dias após o último tratamento, não houve crescimento do tumor em comparação com apenas os grupos PDT ou PTT, que exibiram bioluminescência tumoral 63 vezes maior do que o grupo de tratamento combinado. Estudos histológicos confirmaram que as terapias combinadas foram capazes de prevenir o novo crescimento tumoral e as metástases hepáticas, pulmonares e esplênicas. Além disso, baixa toxicidade sistêmica foi observada em exames patológicos de fígado, baço, pulmões e rins. Os autores concluíram que o tratamento com terapias combinadas PDT / PTT usando NanoGO-MB induziu mais toxicidade em células de carcinoma de mama do que em células normais. In vivo, as terapias combinadas promoveram a completa ablao tumoral e a preveno de mettases, enquanto apenas PDT ou PTT foram incapazes de impedir o desenvolvimento do tumor. Os resultados mostram o potencial do NanoGO-MB em combinação com as fototerapias no tratamento do câncer de mama e na prevenção de metástases. MenosAbstract: Background: In the photodynamic therapy (PDT), the photosensitizer absorbs light and transfers the energy of the excited state to the oxygen in the cell environment producing reactive oxygen species (ROS), that in its turn, may cause cell damage. In the photothermal therapy (PTT), light also is responsible for activating the photothermal agent, which converts the absorbed energy in heat. Graphene oxide is a carbon-based material that presents photothermal activity. Its physical properties allow the association with the photosensitizer methylene blue and consequently the production of ROS when submitted to light irradiation. Therefore, the association between nanographene oxide and methylene blue could represent a strategy to enhance therapeutic actions. In this work, we report the nanographene oxide-methylene blue platform (NanoGO-MB) used to promote tumor ablation in combination with photodynamic and photothermal therapies against a syngeneic orthotopic murine breast cancer model. Results: In vitro, NanoGO-MB presented 50% of the reactive oxygen species production compared to the free MB after LED light irradiation, and a temperature increase of ~ 40 °C followed by laser irradiation. On cells, the ROS production by the nanoplatform displayed higher values in tumor than normal cells. In vivo assays demonstrated a synergistic efect obtained by the combined PDT/PTT therapies using NanoGO-MB, which promoted complete tumor ablation in 5/5 animals. Up to 30 days after t... Mostrar Tudo |
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Palavras-Chave: |
Bioluminescência; Breast tumors; Corante fotossensibilizador; Metástase; Metastasis avoidance; Nanobiotechnology; Nanotecnologia; Óxido de grafeno; Photodynamic therapy; Photothermal therapy; Regressão tumoral; Terapia fotodinâmica; Terapia fototérmica; Tumor regression. |
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Thesagro: |
Tumor. |
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Thesaurus Nal: |
Bioluminescence; Breast neoplasms; Graphene oxide; Metastasis; Nanotechnology; Photochemotherapy; Photosensitizing agents; Remission. |
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Categoria do assunto: |
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Marc: |
LEADER 06543naa a2200517 a 4500
001 2097763
005 2018-10-19
008 2018 bl uuuu u00u1 u #d
024 7 $a10.1186/s12951-018-0333-6$2DOI
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245 $aNanographene oxide-methylene blue as phototherapies platform for breast tumor ablation and metastasis prevention in a syngeneic orthotopic murine model.$h[electronic resource]
260 $c2018
520 $aAbstract: Background: In the photodynamic therapy (PDT), the photosensitizer absorbs light and transfers the energy of the excited state to the oxygen in the cell environment producing reactive oxygen species (ROS), that in its turn, may cause cell damage. In the photothermal therapy (PTT), light also is responsible for activating the photothermal agent, which converts the absorbed energy in heat. Graphene oxide is a carbon-based material that presents photothermal activity. Its physical properties allow the association with the photosensitizer methylene blue and consequently the production of ROS when submitted to light irradiation. Therefore, the association between nanographene oxide and methylene blue could represent a strategy to enhance therapeutic actions. In this work, we report the nanographene oxide-methylene blue platform (NanoGO-MB) used to promote tumor ablation in combination with photodynamic and photothermal therapies against a syngeneic orthotopic murine breast cancer model. Results: In vitro, NanoGO-MB presented 50% of the reactive oxygen species production compared to the free MB after LED light irradiation, and a temperature increase of ~ 40 °C followed by laser irradiation. On cells, the ROS production by the nanoplatform displayed higher values in tumor than normal cells. In vivo assays demonstrated a synergistic efect obtained by the combined PDT/PTT therapies using NanoGO-MB, which promoted complete tumor ablation in 5/5 animals. Up to 30 days after the last treatment, there was no tumor regrowth compared with only PDT or PTT groups, which displayed tumoral bioluminescence 63-fold higher than the combined treatment group. Histological studies confrmed that the combined therapies were able to prevent tumor regrowth and liver, lung and spleen metastasis. In addition, low systemic toxicity was observed in pathologic examinations of liver, spleen, lungs, and kidneys. Conclusions: The treatment with combined PDT/PTT therapies using NanoGO-MB induced more toxicity on breast carcinoma cells than on normal cells. In vivo, the combined therapies promoted complete tumor ablation and metastasis prevention while only PDT or PTT were unable to stop tumor development. The results show the potential of NanoGO-MB in combination with the phototherapies in the treatment of the breast cancer and metastasis prevention. Resumo: Antecedentes: Na terapia fotodinâmica (PDT), o fotossensibilizador absorve a luz e transfere a energia do estado excitado para o oxigênio no ambiente celular produzindo espécies reativas de oxigênio (ROS), que por sua vez, podem causar danos às células. Na terapia fototérmica (PTT), a luz também é responsável por ativar o agente fototérmico, que converte a energia absorvida no calor. O óxido de grafeno é um material à base de carbono que apresenta atividade fototérmica. Suas propriedades físicas permitem a associação com o fotossensibilizador azul de metileno e, consequentemente, a produção de ROS quando submetido a irradiação luminosa. Portanto, a associação entre o óxido de nanografia e o azul de metileno poderia representar uma estratégia para melhorar as ações terapêuticas. Neste trabalho, relatamos a plataforma azul de óxido de metileno de nanogravura (NanoGO-MB) usada para promover a ablação de tumores em combinação com terapias fotodinâmicas e fototérmicas contra um modelo de câncer de mama murino ortotópico singeneico. Resultados: In vitro, NanoGO-MB apresentou 50% da produção de espécies reativas de oxigênio em comparação com o MB livre após irradiação de luz LED, e um aumento de temperatura de ~ 40 ° C seguido de irradiação com laser. Nas células, a produção de ROS pela nanoplataforma exibiu valores mais elevados no tumor do que as células normais. Ensaios in vivo demonstraram um efeito sinérgico obtido pelas terapias combinadas PDT / PTT usando NanoGO-MB, que promoveu a ablação completa do tumor em 5/5 animais. Até 30 dias após o último tratamento, não houve crescimento do tumor em comparação com apenas os grupos PDT ou PTT, que exibiram bioluminescência tumoral 63 vezes maior do que o grupo de tratamento combinado. Estudos histológicos confirmaram que as terapias combinadas foram capazes de prevenir o novo crescimento tumoral e as metástases hepáticas, pulmonares e esplênicas. Além disso, baixa toxicidade sistêmica foi observada em exames patológicos de fígado, baço, pulmões e rins. Os autores concluíram que o tratamento com terapias combinadas PDT / PTT usando NanoGO-MB induziu mais toxicidade em células de carcinoma de mama do que em células normais. In vivo, as terapias combinadas promoveram a completa ablao tumoral e a preveno de mettases, enquanto apenas PDT ou PTT foram incapazes de impedir o desenvolvimento do tumor. Os resultados mostram o potencial do NanoGO-MB em combinação com as fototerapias no tratamento do câncer de mama e na prevenção de metástases.
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