Nano bạc có khả năng chống tạo mạch, kháng ung thư

(Bản quyền thuộc NanoCMM Technology)

Hoạt động chống tạo mạch 

Hình thành mạch bệnh lý là biểu tượng của ung thư và các bệnh viêm và thiếu máu cục bộ khác nhau [77]. Có một số nhóm nghiên cứu khám phá ra các phân tử chống tạo mạch mới và chống tạo mạch để khắc phục các bệnh liên quan đến tạo mạch.  Mặc dù có một số phân tử tổng hợp có đặc tính chống tạo mạch, việc phát hiện ra một loạt các yếu tố tự nhiên và chống tạo mạch cho thấy rằng điều này có thể cung cấp một cách tiếp cận sinh lý hơn để điều trị cả hai loại bệnh phụ thuộc tạo mạch trong tương lai [78]. Gần đây, một số nghiên cứu đã cung cấp bằng chứng hỗ trợ bằng cả mô hình in vitro  và  in vivo  cho thấy Nano bạc (AgNPs) có cả đặc tính chống tạo mạch và chống ung thư. Ở đây, chúng tôi xin tóm tắt những đóng góp quan trọng trong ung thư và các bệnh liên quan đến mạch máu khác [79] đã xác nhận đặc tính chống tạo mạch của AgNPs tổng hợp sinh học bằng cách sử dụng các tế bào nội mô võng mạc của bò (BRECs) làm mô hình, nơi họ phát hiện thấy sự ức chế tăng sinh và di chuyển trong BRECs sau 24 giờ điều trị với Nano bạc tại Nồng độ 500 Nm.

Cơ chế ức chế yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF) gây ra quá trình tạo mạch bằng cách kích hoạt caspase-3 và phân mảnh DNA; và AgNPs ức chế con đường PI3K / Akt do VEGF gây ra ở BRECs [80]. Tiếp theo là “Gurunathan  et al.,”Kết luận rằng đặc tính“ chống tạo mạch ”của AgNPs cùng với“ yếu tố bắt nguồn từ biểu mô sắc tố ”(PEDF) như một dấu hiệu chuẩn được biết đến như một tác nhân chống tạo mạch mạnh [81].

Sử dụng BRECs làm hệ thống mô hình, họ đánh giá rằng nano bạc ức chế các xét nghiệm tạo mạch do VEGF gây ra. Hơn nữa, họ xác định rằng AgNPs có thể cản trở hình dạng của các vi mạch máu mới bằng cách làm bất hoạt PI3K / Akt.

Họ cũng chứng minh đặc tính chống ung thư của nano bạc bằng cách sử dụng các xét nghiệm gây độc tế bào khác nhau trong tế bào cổ trướng u lympho của Dalton (DLA), và mô hình chuột khối u cho thấy thời gian sống sót tăng lên đáng kể khi có AgNPs [82].

Nano bạc được khử bằng polysaccharid heparin (HP) được khử bằng diaminopyridinyl (DAP) (DAPHP) đã ức chế sự hình thành mạch do yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi cơ bản (FGF-2) gây ra so với sự liên hợp glucose [80].

Kim và cộng sự. [83] đã phát triển peptit Flt1 chống tạo mạch liên hợp với hyaluronat biến tính tetra-N-butyl amoni (HA-TBA), và nó được sử dụng để bao bọc genistein [83]. Bằng các tế bào nội mô tĩnh mạch rốn của con người (HUVEC), họ phát hiện ra rằng micelle genistein / Flt1 peptide-HA ức chế sự gia tăng của HUVEC, và các thuốc thử tương tự có thể làm giảm đáng kể sự tân mạch của giác mạc ở giác mạc bằng bạc nitrat hóa của chuột Sprague Dawley (SD).

Ag và các thuốc thử tương tự có thể làm giảm đáng kể sự tân mạch ở giác mạc ở giác mạc vi tính hóa nitrat bạc của chuột Sprague Dawley (SD). Ag và các thuốc thử tương tự có thể làm giảm đáng kể sự tân mạch ở giác mạc ở giác mạc vi tính hóa nitrat bạc của chuột Sprague Dawley (SD). Ag₂S chấm lượng tử (QDs) được sử dụng như các vi mạch nano để theo dõi hệ thống thoát bạch huyết và mạng lưới mạch máu.

Các vi sinh vật nano dựa trên Ag₂S cho thấy thời gian lưu thông dài và độ ổn định cao. Ngoài ra, họ có thể theo dõi sự hình thành mạch qua trung gian của một khối u nhỏ (đường kính 2-3 mm)  trong  điều kiện in vivo [84]. Gần đây,   hoa Achillea biebersteinii chiết xuất tổng hợp nano bạc qua trung gian với nồng độ 200g / mL thể hiện sự giảm 50% trong các mạch mới hình thành [85].

Khai thác chống ung thư 

Trên toàn thế giới, bao giờ người thứ ba cũng có khả năng bị ung thư [86]. Mặc dù nhiều tác nhân hóa trị liệu hiện đang được sử dụng trên các loại ung thư khác nhau, tuy nhiên tác dụng phụ là rất lớn và đặc biệt việc sử dụng các tác nhân hóa trị liệu bằng cách truyền tĩnh mạch là một quá trình tẻ nhạt [86].

Do đó, việc phát triển các công nghệ để tránh các tác dụng phụ toàn thân là điều tất yếu. Để khắc phục vấn đề này, nhiều nhà nghiên cứu đang phát triển vật liệu nano như một công cụ thay thế cho các công thức để nhắm mục tiêu cụ thể vào các tế bào khối u.

Gopinath  và cộng sự. [87] đã nghiên cứu cơ chế phân tử của AgNP và nhận thấy rằng tế bào chết theo chương trình phụ thuộc vào nồng độ trong các điều kiện. Hơn nữa, họ quan sát thấy tác dụng hiệp đồng đối với quá trình apoptosis bằng cách sử dụng uracil phosphoribosyl transferase (UPRT) – tế bào biểu hiện và tế bào không biểu hiện UPRT khi có fluorouracil (5-FU).

Thông qua các điều kiện thí nghiệm, họ quan sát thấy rằng AgNPs không chỉ gây ra quá trình apoptosis mà còn nhạy cảm với các tế bào ung thư. Đặc tính chống ung thư của nano bạc bọc tinh bột đã được nghiên cứu ở tế bào nguyên bào sợi phổi của người bình thường (IMR-90) và tế bào u nguyên bào thần kinh đệm ở người (U251).

AgNPs gây ra những thay đổi về hình thái tế bào, giảm khả năng sống của tế bào cũng như hoạt động trao đổi chất và tăng stress oxy hóa dẫn đến tổn thương ty thể và tăng sản xuất các loại oxy phản ứng (ROS), kết thúc bằng tổn thương DNA. Trong số hai loại tế bào này, tế bào U251 cho thấy độ nhạy hơn IMR-90 [88].

Nhóm tương tự cũng xác nhận sự hấp thu AgNP của tế bào chủ yếu thông qua quá trình nội bào. Các tế bào được xử lý bằng AgNP có nhiều biểu hiện bất thường khác nhau, bao gồm điều hòa metallothionein, giảm điều hòa protein liên kết actin chính, filamin và bắt giữ nguyên phân [88].

Hình thái học của tế bào ung thư cho thấy rằng AgNP được tổng hợp sinh học có thể gây chết tế bào rất đáng kể [89] các hạt nano từ tính nhúng bạc đa chức năng được điều chế trang nhã, trong đó loại đầu tiên bao gồm các NP từ tính nhúng bạc với lõi từ tính có kích thước trung bình 18 nm và một loại khác bao gồm “vỏ silica” dày bằng bạc với kích thước trung bình 16nm; do đó các NP từ tính được bao bọc bằng silica (chấm M-SERS) tạo ra tín hiệu tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS) mạnh mẽ và có các đặc tính từ tính, và hai đặc tính quan trọng này được sử dụng để nhắm mục tiêu các tế bào ung thư vú (SKBR3) và các tế bào bệnh bạch cầu nổi ( SP2 / O).

“Các hoạt động chống ung thư” của “các tinh thể nano bạc sulfua liên hợp với protein” phụ thuộc vào kích thước của ung thư biểu mô tế bào gan ở người ở tế bào thần kinh đệm Bel-7402 và C6 [90].

Thay vì điều trị trực tiếp AgNPs vào tế bào, một số nhà nghiên cứu đã phát triển chitosan như một phân tử vận ​​chuyển để phân phối bạc đến các tế bào ung thư. Ví dụ, Sanpui “Các hoạt động chống ung thư” của “các tinh thể nano bạc sulfua liên hợp với protein” phụ thuộc vào kích thước của ung thư biểu mô tế bào gan ở người ở tế bào thần kinh đệm Bel-7402 và C6 [90].

Thay vì điều trị trực tiếp AgNPs vào tế bào, một số nhà nghiên cứu đã phát triển chitosan như một phân tử vận ​​chuyển để phân phối bạc đến các tế bào ung thư.

Ví dụ, Sanpui “Các hoạt động chống ung thư” của “các tinh thể nano bạc sulfua liên hợp với protein” phụ thuộc vào kích thước của ung thư biểu mô tế bào gan ở người ở tế bào thần kinh đệm Bel-7402 và C6 [90].

Thay vì điều trị trực tiếp AgNPs vào tế bào, một số nhà nghiên cứu đã phát triển chitosan như một phân tử vận ​​chuyển để phân phối bạc đến các tế bào ung thư. Ví dụ, Sanpui et al.  đã chứng minh rằng việc phân phối “chất mang nano dựa trên chitosan” (NC) của AgNPs gây ra quá trình apoptosis ở nồng độ cực thấp [91].

Sau đó, họ kiểm tra hiệu quả gây độc tế bào bằng cách sử dụng một loạt các xét nghiệm sinh hóa. Họ đã tìm thấy mức ROS nội bào tăng lên trong các tế bào HT 29. Nồng độ chất mang nano thấp hơn với AgNPs cho thấy kết quả ức chế tốt hơn so với chỉ dùng AgNPs. Boca  và cộng sự. [92] báo cáo rằng “hình tam giác nano bạc phủ chitosan” (Chit-AgNTs) làm tăng tỷ lệ tử vong của tế bào.

Ngoài ra, các tế bào phôi người (HEK) có thể hấp thụ Chit-AgNTs một cách hiệu quả và tác dụng gây độc tế bào ở các kích thước khác nhau của AgNPs là đáng kể trong các tế bào bệnh bạch cầu cấp dòng tủy (AML) [93]. Một thời gian trước, đặc tính chống ung thư của “B-AgNPs” do vi khuẩn và AgNPs được sản xuất từ ​​nấm “F-AgNPs” đã được chứng minh trong tế bào MDA-MB-231 ung thư vú ở người.

Cả hai AgNP được sản xuất sinh học đều thể hiện độc tính tế bào đáng kể [94]. Trong số này, AgNPs chiết xuất từ ​​nấm có tác dụng mạnh hơn B-AgNPs, do loại chất khử được sử dụng để tổng hợp AgNPs. Tương tự, các AgNP có nguồn gốc từ Escherichia fergusoni cho thấy độc tính tế bào phụ thuộc vào liều lượng đối với các tế bào MCF-7 [94].

Sự tổng hợp AgNP qua trung gian chiết xuất từ ​​thực vật xác nhận hiệu ứng độc hại nổi bật hơn đối với các tế bào ung thư biểu mô phổi ở người (A549) so với các tế bào không phải ung thư như tế bào phổi của người, cho thấy rằng AgNP có thể nhắm mục tiêu độc tính tế bào cụ thể, có thể là mức độ pH thấp hơn ở tế bào ung thư [95]. Phân phối đúng mục tiêu là một quá trình cần thiết để điều trị ung thư.

Để giải quyết vấn đề này, Locatelli et al. [96] đã phát triển các hợp chất nano đa chức năng chứa “các hạt nano cao phân tử (PNP)”, alisertib (Ali) và AgNPs. PNP được kết hợp với chlorotoxin (Ali @ PNPs – Cltx) cho thấy mối quan hệ giữa liều lượng và hiệu ứng phi tuyến, trong khi độc tính của Ag / Ali @ PNPs – Cltx vẫn ổn định. Nano bạctổng hợp sinh học xác nhận độc tính đáng kể trong tế bào ung thư “MCF7” và “T47D” bằng hoạt tính nội bào cao hơn MCF10-A dòng tế bào vú bình thường [97].

Banti và Hadjikakou đã giải thích tài khoản chi tiết về hoạt động chống tăng sinh và chống khối u của các hợp chất bạc (I) [98]. AgNP tổng hợp sinh học có khả năng thay đổi hình thái tế bào ung thư, là dấu hiệu ban đầu cho quá trình chết theo phương pháp apoptosis. Quá trình chết rụng có thể được xác định bằng sự thay đổi cấu trúc trong tế bào bằng kính hiển vi ánh sáng truyền qua.

Nguồn tham khảo: Applications of Silver nanoparticles in diverse sectors