Tumor-responsive hyalo-chitosan nanoparticles for targeted delivery of andrographolide in CD44+ breast cancer cells.

چکیده اصلی

Andrographolide (AG) has been reported for its anticancer activity. However, it is classified as a class IV in the biopharmaceutics classification system (BCS). Therefore, AG possesses low bioavailability due to its low solubility and permeability. In this study, hyaluronic acid-coated chitosan nanoparticles (Hyalo-CS-NPs) were formulated to enhance AG delivery and allow the active targeting of CD44 receptors overexpressed on breast cancer cells. Results showed optimized AG-Hyalo-CS-NPs with a size of 388.2 ± 1.41 nm, a zeta potential of -25.7 ± 1.58 mV, and an entrapment efficiency of 95.3%±1.01%. In vitro release profile revealed a sustained pH-responsive release from coated and uncoated CS-NPs with greater AG release under acidic conditions that mimic the tumor microenvironment. The MTT assay demonstrated the sharpest decline in the MCF-7 cell viability. Moreover, flow cytometry studies illustrated a significant apoptosis compared to uncoated nanoparticles and AG suspension. In addition, biochemical marker evaluation showed upregulating of the pro-apoptotic protein Bax and downregulating of Bcl-2, HER2, and Cyclin D1, confirming the underlying mechanism of the anticancer activity. Finally, confocal imaging showed higher intracellular uptake from coated and uncoated CS-NPs by 2.2-fold and 1.85-fold, respectively. In conclusion, AG-Hyalo-CS-NPs is a smart, targeted nanoplatform that improves AG anticancer efficacy in breast cancer management.

ترجمه فارسی چکیده

آندروگرافولید (AG) فعالیت ضد سرطانی دارد، اما به دلیل کمبود حل‌پذیری و نفوذپذیری، در سیستم طبقه‌بندی فارماکوکینتیک (BCS) در رده IV قرار می‌گیرد و بنابراین زیست‌فراهمی پایینی دارد. در این مطالعه، نانوذرات کیتوسان پوشش‌دار هیالورونیک (Hyalo-CS-NPs) برای بهبود تحویل AG و هدف‌گیری فعال گیرنده‌های CD44 که در سلول‌های سرطان پستان بیش‌فعال هستند، فرموله شدند. نتایج نشان‌دهنده نانوذرات بهینه‌سازی شده AG-Hyalo-CS-NPs با اندازه 388.2 ± 1.41 نانومتر، پتانسیل زتا -25.7 ± 1.58 میلی‌ولت و کارآیی درگیری 95.3% ± 1.01% بود. پروفایل آزادسازی در vitro نشان‌دهنده آزادسازی پایدار و واکنش‌گر به pH از نانوذرات پوشش‌دار و غیرپوشش‌دار CS-NPs بود که در شرایط اسیدی که محیط تومور را شبیه‌سازی می‌کند، آزادسازی AG بیشتر بود. آزمون MTT کاهش شدید پایداری سلول‌های MCF-7 را نشان داد. علاوه بر این، مطالعات سیتومتری جریان نشان‌دهنده آپوپتوز معنی‌دار نسبت به نانوذرات غیرپوشش‌دار و محلول AG بود. ارزیابی نشان‌دهنده افزایش پروتئین‌های پرو-آپوپتوزی Bax و کاهش Bcl-2، HER2 و Cyclin D1 بود که مکانیسم فعالیت ضد سرطانی را تأیید می‌کند. در نهایت، تصویربرداری کانفوکال نشان‌دهنده جذب سلولی بالاتر از نانوذرات پوشش‌دار و غیرپوشش‌دار CS-NPs به ترتیب 2.2 برابر و 1.85 برابر بود. در نتیجه، AG-Hyalo-CS-NPs یک پلتفرم هوشمند و هدفمند نانویی است که اثربخشی ضد سرطانی AG را در مدیریت سرطان پستان بهبود می‌بخشد.

متن کامل اصلی