Effect of Oxaliplatin-Loaded Poly (d,l-Lactide-co-Glycolic Acid) (PLGA) Nanoparticles Combined with Retinoic Acid and Cholesterol on Apoptosis, Drug Resistance, and Metastasis Factors of Colorectal Cancer

C. DE S. L. OLIVEIRA, ANA LUIZA ; ARAÚJO JÚNIOR, RAIMUNDO FERNANDES DE ; GOMES DE CARVALHO, THAÍS ; B. CHAN, ALAN ; SCHOMANN, TIMO ; TAMBURINI, FILIPPO ; DE GEUS-OEI, LIOE-FEE ; J. CRUZ, LUIS . Effect of Oxaliplatin-Loaded Poly (d,l-Lactide-co-Glycolic Acid) (PLGA) Nanoparticles Combined with Retinoic Acid and Cholesterol on Apoptosis, Drug Resistance, and Metastasis Factors of Colorectal Cancer. PHARMACEUTICS, v. 12, p. 193, 2020.

Abstract

Apoptosis signaling pathways, drug resistance, and metastasis are important targets to develop new cancer treatments. We developed cholesterol-coated Poly(d,l-Lactide-co-Glycolic Acid) (PLGA) nanoparticles for effective encapsulation and delivery of retinoic acid and oxaliplatin to analyze their antitumor activity in colorectal cancer. The cell viability and proliferation of tumoral cells lines (CT-26 and SW-480) decreased when compared to control in vitro after treatment with the nanoparticles. In addition, apoptosis of CT-26 cells increased. Importantly, cytoprotection of nontumor cells was detected. Expression of pro-apoptotic proteins was upregulated, while anti-apoptotic proteins were downregulated either in vitro or in vivo. In addition, drug resistance and metastasis factors were downregulated in vivo. Human colorectal tumors that highly expressed BCL-2 and Ki-67 had a greater tendency towards death within 60 months. Our results show that loading oxaliplatin combined with retinoic acid and cholesterol in a nanoparticle formulation enables determination of optimal antitumor activity and subsequent treatment efficacy.

Resumo

Vias de sinalização de apoptose, resistência a droga e metástase são importantes ligantes para o desenvolvimento de novos tratamentos para o câncer. Nós desenvolvemos nanopartículas de Poli(D,L-Lactídeo-ácido-co-Glicólico) revestidas de colesterol para efetivar o encapsulamento e a entrega de ácido retinoico e oxaliplatina para analisar sua atividade antitumoral no câncer colorretal. A viabilidade e proliferação celular das linhagens tumorais (CT-26 e SW-480) foram reduzidas, quando comparadas ao grupo controle, in vitro, após o tratamento com as nanopartículas. Além disso, a apoptose aumentou em células CT-26. É importante ressaltar que a citoproteção de células não tumorais foi detectada. Expressão de proteínas pró-apoptóticas foram reguladas positivamente, enquanto as proteínas anti-apoptóticas foram reguladas negativamente in vitro ou in vivo. Além disso, fatores de resistência à droga e metástase foram regulados negativamente in vivo. Os tumores colorretais humanos que expressaram altamente BCL-2 e Ki-67 apresentaram uma maior tendência à morte em 60 meses. Nossos resultados mostram que o carregamento de oxaliplatina combinada com ácido retinóico e colesterol em uma formulação de nanopartículas permite a determinação da atividade antitumoral ideal e a subsequente eficácia do tratamento.

View Full-Text