La autofagia es un mecanismo celular natural que juega un papel importante en la homeostasis celular al eliminar o reciclar los componentes celulares dañados. La mitofagia es autofagia específica de las mitocondrias. La mitocondria es un orgánulo responsable de varias funciones, incluida la producción de energía celular yiniciación de la muerte celular. La eliminación de las mitocondrias dañadas previene la degeneración de las células sanas, y una investigación reciente ha encontrado que es un tratamiento potencialmente potente para el cáncer ya que la activación de la mitofagia en el tejido canceroso induce la muerte celular del cáncer.
En un estudio anterior de la Universidad de Kumamoto en Japón, los investigadores desarrollaron metil-α-ciclodextrina conjugada con ácido fólico FA-M-β-CyD que se dirige a las células tumorales que expresan + receptor de folato-α FR-αa través de un mecanismo autofágico desconocido. Los investigadores teorizaron que FA-M-β-CyD inhibía las actividades mitocondriales y comenzaron a experimentar con el compuesto en una línea celular de cáncer cervical derivada de HeLa células KB.
Los investigadores primero evaluaron FA-M-β-CyD comparando sus efectos con los de otros tres compuestos, así como un control, sobre los esferoides de las células FR-α + KB in vitro. Descubrieron que FA-M-β-CyD redujo la viabilidad de las células cancerosas significativamente más que los otros compuestos debido a su citotoxicidad mediada por FR-α.
A continuación, los investigadores determinaron que FA-M-β-CyD estaba localizado en las mitocondrias de células FR-α? + KB y que aumentaba significativamente el potencial transmembrana mitocondrial en comparación con los otros compuestos probados. El potencial transmembrana dellas mitocondrias controlan la producción de energía ATP de la célula, y se descubrió que la producción de ATP se redujo significativamente en las células FR-α + KB. Sin embargo, cuando las células cancerosas FR-α - A549 fueron tratadas con FA-M-β-CyD, la producción de ATP no se vio afectada.
Luego, los investigadores de la Universidad de Kumamoto se centraron en el efecto que FA-M-β-CyD tenía en la producción de ROS de la célula KB, ya que las mitocondrias generan frecuentemente especies reactivas de oxígeno ROS. Descubrieron que la producción de ROS aumentó significativamente en FR-α+ Células KB pero no se vio afectado en las células FR-α - KB. Además, a través de la producción de ROS en las células FR-α + KB, FA-M-β-CyD también pareció causar la creación de vacuola autofágica.
Los experimentos in vivo de los efectos antitumorales de FA-M-β-CyD en células KB FR-α + utilizando modelos de xenoinjerto humano mostraron ser prometedores. No solo una dosis única del compuesto suprimió significativamente el crecimiento tumoral, sino que tambiénno parece haber ningún efecto secundario importante como lo demuestran los exámenes de peso corporal y de sangre. Sin embargo, se requieren más pruebas a dosis más altas para confirmar la seguridad del compuesto, pero los investigadores son cautelosamente optimistas.
"Uno de los problemas que deben superar los medicamentos antitumorales es la distribución anormal de los vasos sanguíneos y la perfusión sanguínea en los tumores. Esto dificulta la capacidad del medicamento para ingresar a las células y hacer su trabajo", dijo el profesor Arima, uno de los líderes del proyecto."Sin embargo, investigaciones recientes han encontrado que las nanopartículas de alrededor de 12 nanómetros de tamaño pueden ingresar fácilmente a las células tumorales. FA-M-β-CyD se midió a aproximadamente 10 nm, lo que contribuye a sus capacidades anticancerígenas".+ células cancerosas, como las que se encuentran en los cánceres de ovario, riñón, seno, endometrio, vejiga, pulmón y páncreas, pero los investigadores admiten que se requieren más pruebas antes de que se pueda determinar definitivamente la seguridad del compuesto.sin embargo, se convertirá en un potente medicamento contra el cáncer.
Esta investigación se puede encontrar en línea en Dove Medical's Revista Internacional de Nanomedicina .
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Materiales proporcionados por Universidad de Kumamoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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