دنیای نانو

دنیای نانو

طراحی و ساخت نانوالیاف آلژینات حاوی دوکسوروبیسین و ارزیابی اثرات ضدسرطانی آن از طریق مسیرهای سیگنالینگ MAPK/AKT/IKB در سلول‌های سرطان کولون

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
گروه میکروبیولوژی، واحد جهرم، دانشگاه آزاد اسلامی، جهرم، ایران
چکیده
زمینه:

سرطان کولون یکی از شایع‌ترین و مرگبارترین بدخیمی‌های دستگاه گوارش است و شیمی‌درمانی با دوکسوروبیسین به دلیل سمیت سیستمیک و مقاومت دارویی با محدودیت‌هایی مواجه است. توسعه سامانه‌های نانودارورسانی زیست‌سازگار با قابلیت رهایش کنترل‌شده می‌تواند بر این محدودیت‌ها غلبه کند.

هدف:

این مطالعه با هدف طراحی و ساخت نانوالیاف آلژینات حاوی دوکسوروبیسین و ارزیابی ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، اثرات سیتوتوکسیک و تغییرات مولکولی ناشی از آن در سلول‌های سرطان کولون انجام شد.

مواد و روش‌ها :

نانوالیاف آلژینات حاوی دوکسوروبیسین با روش الکتروریسی تهیه و با کلرید کلسیم کراس‌لینک شدند. ویژگی‌های مورفولوژیکی و ساختاری با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش پرتو ایکس (XRD) بررسی شد. اثرات سیتوتوکسیک فرمولاسیون با آزمون MTT در سلول‌های HT-29 و HUVEC ارزیابی گردید. همچنین، بیان ژن‌های AKT، MAPK p38α و IKB با استفاده از RT-qPCR بررسی شد.

نتایج :

تصاویر SEM ساختارهای فیبرمانند همراه با نواحی تجمع‌یافته و نامنظم را نشان دادند و بارگذاری دوکسوروبیسین موجب تغییرات مورفولوژیک شد. نانوالیاف حاوی دوکسوروبیسین کاهش وابسته به غلظت در زنده‌مانی سلول‌های HT-29 ایجاد کردند، در حالی که زنده‌مانی HUVEC تا حد بیشتری حفظ شد. همچنین، کاهش بیان AKT و افزایش بیان MAPK p38α و IKB در سلول‌های HT-29 مشاهده شد که بیانگر تعدیل مسیرهای مرتبط با بقا و پاسخ‌های سلولی به درمان بود.

نتیجه‌گیری:

نانوالیاف آلژینات حاوی دوکسوروبیسین با ایجاد اثر ضدتکثیری قابل توجه بر سلول‌های سرطان کولون و حفظ نسبی زنده‌مانی سلول‌های نرمال، می‌توانند به‌عنوان یک سامانه نانودارورسانی امیدوارکننده برای مطالعات پیش‌بالینی و توسعه راهبردهای درمانی هدفمند مورد توجه قرار گیرند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Design and Fabrication of Doxorubicin-Loaded Alginate Nanofibers and Evaluation of Their Anticancer Activity via MAPK/AKT/IKB Signaling Pathways in Colon Cancer Cells

نویسنده English

Farshid Kafilzadeh
Department of Microbiology, Jahrom Branch, Islamic Azad University, Jahrom, Iran.
چکیده English

Background: Colorectal cancer is a prevalent and lethal gastrointestinal malignancy, while doxorubicin-based chemotherapy is limited by systemic toxicity and drug resistance. Biocompatible nanocarrier systems may improve therapeutic efficacy and reduce adverse effects.



Objective: This study aimed to fabricate sodium alginate-based nanofibers loaded with doxorubicin and evaluate their physicochemical characteristics, cytotoxic effects, and associated molecular responses in colorectal cancer cells.



Methods: Doxorubicin-loaded alginate nanofibers were fabricated by electrospinning and crosslinked with calcium chloride. Morphological and structural properties were characterized using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). Cytotoxicity was evaluated using the MTT assay in HT-29 colorectal cancer cells and HUVEC normal endothelial cells. Expression levels of AKT, MAPK p38α, and IKB were analyzed by quantitative real-time PCR.



Results: SEM revealed fiber-like structures with aggregated and irregular regions, with morphological alterations following doxorubicin loading. The nanofibers induced a concentration-dependent reduction in HT-29 cell viability, whereas HUVEC cells showed relatively higher viability. Molecular analysis demonstrated downregulation of AKT and upregulation of MAPK p38α and IKB in treated HT-29 cells, suggesting modulation of survival- and stress-related signaling pathways.



Conclusion: Doxorubicin-loaded alginate nanofibers showed promising anticancer activity against HT-29 cells while relatively preserving HUVEC viability. These findings support their potential as an experimental drug delivery platform. However, controlled or sustained doxorubicin release cannot be established from the present data and requires dedicated in vitro release studies with cumulative release profiling and kinetic modeling.

کلیدواژه‌ها English

Colorectal cancer
alginate nanofibers
doxorubicin
electrospinning
targeted drug delivery
cytotoxicity
apoptosis
RT-qPCR

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 15 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 03 تیر 1405
  • تاریخ بازنگری 22 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 15 شهریور 1405