Nanopartículas de ouro recobertas com sílica (AuSHINs) como agentes fototérmicos na terapia de células derivadas de carcinoma mamário - Kobal, Mirella Boaro (2022)
A nova geração de agentes fototérmicos nanoestruturados tem relançado a terapia fototérmica (TFT) como tratamento clínico menos invasivo no combate ao câncer. Em particular, nanopartículas metálicas demonstram elevada eficiência na conversão de luz em calor, desencadeando o aumento de temperatura local nos tecidos, e consequente morte celular. Apesar dos efeitos de agregação em meios com elevada força iônica, nanopartículas esféricas de ouro (AuNPs) são pioneiras em aplicações in vitro e in vivo da TFT. Neste trabalho, AuNPs foram recobertas com uma camada ultrafina (2 – 5 nm) de sílica, obtendo nanopartículas de ouro isoladas (AuSHINs, do inglês gold shell-isolated nanoparticles). As AuSHINs foram aplicadas como agentes fototérmicos no cultivo in vitro de células derivadas de carcinoma mamário comparativamente a células não tumorais. O objetivo do recobrimento foi reduzir os efeitos de agregação, aumentando assim a eficiência fototérmica na redução da viabilidade celular. Para tanto, células derivadas de carcinoma mamário glandular (MCF7) e ductal (BT-474), e células mono e polimorfonucleares extraídas do sangue periférico, foram avaliadas considerando diferentes concentrações de AuSHINs (2,2x1012, 5,5x1012 e 2,2x1013 AuSHINs/mL) e períodos de incubação (30 min, 2 e 6 h), irradiadas (em 525 nm com 32,8 mW/cm2 de irradiância) e não-irradiadas. O aquecimento fotoinduzido das AuSHINs reduziu a viabilidade celular das células MCF7 e BT-474 para aproximadamente 11% com 5,5x1012 AuSHINs/mL e 2 h de incubação, o qual é significantemente maior que resultados prévios encontrados na literatura para AuNPs, enquanto nas células não tumorais essa condição não apresentou redução na viabilidade celular abaixo de 50%. Experimentos subsidiários revelaram a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) durante a fotoativação das AuSHINs. Além disso, imagens de microscopia de fluorescência confocal revelaram fragmentação da membrana e diminuição nuclear para ambas as linhagens celulares tumorais, enquanto nas células não tumorais as alterações morfológicas foram mínimas, mesmo após fotoativação. Este resultado corrobora com os dados de extravasamento de LDH, indicando deturpações significativas na integridade da membrana celular das linhagens tumorais (MCF7 e BT-474) à medida em que a concentração de AuSHINs fotoativadas aumenta, enquanto efeitos mínimos foram observados para as não tumorais, confirmando a resistência das células saudáveis ao aumento de temperatura local. Tais dados sugerem o comprometimento da membrana das células tumorais por desnaturação de proteínas e abertura de poros, que são provavelmente a origem da fototoxicidade observada, desencadeando maior porcentagem de morte celular via necrose, quando comparada às células não tumorais.