Evaluation of cytotoxicity and reactive oxygen species induced by gold nanoparticles and 6 MV X-rays in human glioblastoma cells

Abstract

O câncer é um problema de saúde pública e uma das principais causas de morte ao redor do mundo. Inúmeros estudos estão sendo desenvolvidos para melhorar os efeitos da radioterapia, focando no desenvolvimento de radiosensibilizadores. Nanopartículas (NPs) de ouro apresentam diversas aplicações biomédicas, incluído a possibilidade de serem utilizadas como radiosensibilizadores no tratamento de câncer. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos de nanopartículas de ouro sem recobrimento (GNP) e recobertas com dextrana aminada (GNP@DX-NH2) em combinação ou não com irradiação de raio-X de um equipamento clínico de 6 MV, em células de glioblastoma humano (U87). Foram sintetizadas GNP e GNP@DX-NH2 com núcleo metálico de 11,9 nm e 8,0 nm, respectivamente. Ensaios de toxicidade demonstraram que as NPs não são tóxicas em concentrações de até 50 µg/mL. A avaliação da internalização das NPs por microscopia de transmissão indica que as elas se distribuem de forma heterogênea no citoplasma, a maior parte agregada dentro de vesículas ou soltas no citoplasma. A avaliação das espécies reativas de oxigênio (EROs) após o tratamento com NPs por 24h indica um aumento de 38% e 54% para as GNP e GNP@DX-NH2, respectivamente. Quando combinadas com irradiações de 2 Gy e 6 Gy, os grupos tratados com GNP tiveram um aumento aproximado de 70% em relação ao grupo controle não irradiado para as duas doses de radiação, enquanto os grupos tratados com GNP@DX-NH2 induziram um aumento de 60% para 2 Gy e 88% para 6 Gy. Os resultados demonstram que esse efeito pode ser em parte associado a produção de EROs devido a presença das NPs sem irradiação, e apenas levemente aumentado quando houve a combinação de NPs e irradiação.