Protective Effect of Indomethacin-loaded Polymeric Nanoparticles Against Oxidative Stress-Induced Cytotoxicity in Human Breast Adenocarcinoma Cell Model / Efeito Protetor de Nanopartículas Poliméricas com Indometacina contra Citotoxicidade Induzida por Estresse Oxidativo em Modelo Celular de Adenocarcinoma de Mama Humano / Efecto Protector de Nanopartículas Poliméricas con Indometacina contra la Citotoxicidad Inducida por Estrés Oxidativo en Modelo de Células de Adenocarcinoma de Mama Humano

ABSTRACT

Introduction: Anti-inflammatory drugs are being utilized to treat cancer because of its inflammatory microenvironment. Objective: The objective of this study is to investigate the antioxidant potential of indomethacin and its genotoxicity, since free or loaded in polymeric nanocapsules using MCF-7 (human breast cancer) cells as an in vitro model. Method: Development of indomethacin-loaded polyepsilon-caprolactone (PCL) nanocapsules by interfacial deposition method. It is characterized by pH determination by potentiometer, mean diameter and polydispersity index by dynamic light scattering; zeta potential by electrophoretic mobility; encapsulation efficacy by high performance liquid chromatography method; corona effect formation; 2',7'-dichlorofluorescin diacetate (DCFH-DA) method by spectrofluorimetric assay; nitric oxide (NO) determination by spectrophotometric and genotoxicity assay by plasmid DNA cleavage method. Results: The results showed a mild acidic pH (4.78 ± 0.10), sizes around 200 nm and PDI<0.2 with a zeta potential around -20 mV and encapsulation efficiency of 99% (1 mg mL-1), showing a dose-dependent corona formation profile in 24h incubation. Conclusion: DCFH-DA assay showed no production of reactive oxygen species (ROS) while NO determination showed that Ind-OH-NC from 26.7 to 100 µM increased reactive nitrogen species (RNS), demonstrating antioxidant potential against MCF-7 cells. No sample at the concentrations evaluated induced DNA cleavage, being considered a safe treatment

RESUMO

Introdução: Anti-inflamatórios estão sendo empregados para tratamento de câncer por causa do seu ambiente inflamado. Objetivo: Investigar o potencial antioxidante da indometacina e sua genotoxicidade, livre ou carreada em nanocápsulas poliméricas, usando como modelo in vitrocélulas MCF-7 (câncer de mama humano). Método: Desenvolvimento de nanocápsulas de poliepsilon-caprolactona (PCL) por método de deposição interfacial, caracterizada por determinação de pH por potenciômetro; diâmetro médio e índice de polidispersão por espalhamento dinâmico de luz; potencial zeta por mobilidade eletroforética; eficiência de encapsulação por cromatografia líquida de alta eficiência; formação de efeito corona; método de 2',7'-diclorofluoresceína diacetato (DCFH-DA) por ensaio espectrofluorimétrico; determinação de óxido nítrico (NO) por espectrometria e ensaio de genotoxicidade por método de clivagem do DNA plasmidial. Resultados: Os resultados mostraram leve pH ácido (4,78 ± 0,10), tamanhos em torno de 200 nm e PDI<0,2 com potencial zeta em torno de -20 mV e eficiência de encapsulação de 99% (1 mg mL-1), apresentando perfil de formação de corona dose-dependente em 24 horas de incubação. Conclusão: O ensaio DCFH-DA mostrou que não há produção de espécies reativas de oxigênio (ROS), enquanto a determinação de NO mostrou que Ind-OH-NC de 26,7 a 100 µM aumentou as espécies reativas de nitrogênio (RNS), demonstrando potencial antioxidante contra MCF-7. Nenhuma amostra nas concentrações avaliadas induziu clivagem do DNA, sendo considerado um tratamento seguro

RESUMEN

Introducción: Se están utilizando antiinflamatorios para tratamiento de cáncer debido a su entorno inflamado. Objetivo: Investigar el potencial antioxidante de la indometacina y su genotoxicidad, libre o acarreada en nanocápsulas poliméricas utilizando como modelo in vitro células MCF-7 (cáncer de mama humano). Método: Desarrollo de nanocápsulas de poli epsilon-caprolactona (PCL) por método de deposición interfacial, caracterizada por determinación de pH por potenciómetro; diámetro medio e índice de polidispersión por esparcimiento dinámico de luz; potencial zeta por movilidad electroforética; eficiencia de encapsulación por cromatografía líquida de alta eficiencia; formación de efecto corona; método de 2',7'-diclorofluoresceína diacetato (DCFH-DA) por ensayo espectrofluorímetro; determinación de óxido nítrico (NO) por espectrometría y ensayo de genotoxicidad por método de clivaje del ADN plasmídico. Resultados: Los resultados mostraron ligero pH ácido (4,78 ± 0,10), tamaños alrededor de 200 nm y PDI<0,2 con potencial zeta alrededor de -20 mV y eficiencia de encapsulación de 99% (1 mg mL-1), presentando perfil de formación de corona dosis-dependiente en 24h de incubación. Conclusión: El ensayo DCFDA mostró que no hay producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) mientras que la determinación de NO mostró que Ind-OH-NC de 26,7 a 100 µM aumentó las especies reactivas de nitrógeno (RNS), demostrando potencial antioxidante contra MCF-7. Ninguna muestra en las concentraciones evaluadas indujo clivaje del ADN, siendo considerado un tratamiento seguro