Nanomagnetic Modulation of Tumor Redox State

Орел, В.Е.; Tselepi, M.; Mitrelias, T.; Rykhalskyi, O.; Romanov, A. V.; Orel, Valerii B.; Shevchenko, A. V.; Burlaka, Anatoliy; Lukin, S. M.; Barnes, C. H. W.

doi:10.1016/j.nano.2018.03.002

Cited by 20 publications

(18 citation statements)

References 36 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The alternating magnetic field is the most commonly used due to its large penetration. Hilt et al showed that peptide-conjugated magnetic nanoparticles (TAT-IONP) could increase cellular ROS generation in both A549 and H358 cell lines upon exposure to an alternating magnetic field, resulting in an increase in apoptosis via the Caspase 3/7 pathways (Hauser et al, 2016a for cancer nanotherapy (Orel et al, 2018). Lin et al synthesized magnetic hydroxyapatite nanoparticles by coprecipitation with the addition of Fe 2+ (mHAP), which could increase intracellular ROS concentration to cause DNA damage of HepG2 cells with possible MKK3/MKK6 and ATF-2 of p38 MAPK inhibition under exposure to alternating magnetic field (Yang et al, 2018 (Wu et al, 2019).…”

Section: External Field Enhanced Fenton Reactionmentioning

confidence: 99%

Ferrite Nanoparticles-Based Reactive Oxygen Species-Mediated Cancer Therapy

Zhang

et al. 2021

Front. Chem.

View full text Add to dashboard Cite

Ferrite nanoparticles have been widely used in the biomedical field (such as magnetic targeting, magnetic resonance imaging, magnetic hyperthermia, etc.) due to their appealing magnetic properties. In tumor acidic microenvironment, ferrite nanoparticles show intrinsic peroxidase-like activities, which can catalyze the Fenton reaction of hydrogen peroxide (H2O2) to produce highly toxic hydroxyl free radicals (•OH), causing the death of tumor cell. Recent progresses in this field have shown that the enzymatic activity of ferrite can be improved via converting external field energy such as alternating magnetic field and near-infrared laser into nanoscale heat to produce more •OH, enhancing the killing effect on tumor cells. On the other hand, combined with other nanomaterials or drugs for cascade reactions, the production of reactive oxygen species (ROS) can also be increased to obtain more efficient cancer therapy. In this review, we will discuss the current status and progress of the application of ferrite nanoparticles in ROS-mediated cancer therapy and try to provide new ideas for this area.

show abstract

Section: External Field Enhanced Fenton Reactionmentioning

confidence: 99%

Ferrite Nanoparticles-Based Reactive Oxygen Species-Mediated Cancer Therapy

Zhang

et al. 2021

Front. Chem.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Electromagnetic modulation of oxidative stress is one approach to improve the antitumor efficacy of DOX, in which the generation of hydroxyl radicals under EMF causes DNA damage in the cells (Zorov et al 2014). Moreover, the contribution of EMF to the redox state can be seen as a double-edged sword causing an increased production or inhibition of ROS (Barnes and Greenebaum 2018;Orel et al 2018).…”

Section: •-mentioning

confidence: 99%

Effects induced by a 50 Hz electromagnetic field and doxorubicin on Walker-256 carcinosarcoma growth and hepatic redox state in rats

Орел

Krotevych

Dasyukevich

et al. 2021

Electromagnetic Biology and Medicine

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

We compare the effects of an extremely low-frequency electromagnetic field (EMF) with the chemotherapeutic agent doxorubicin (DOX) on tumor growth and the hepatic redox state in Walker-256 carcinosarcoma-bearing rats. Animals were divided into five groups with one control (no tumor) and four tumor-bearing groups: no treatment, DOX, DOX combined with EMF and EMF. While DOX and DOX + EMF provided greater inhibition of tumor growth, treatment with EMF alone resulted in some level of antitumor effect (p < .05). Superoxide dismutase, catalase activity and glutathione content were significantly decreased in the liver of tumor-bearing animals as compared with the control group (p < .05). The decreases in antioxidant defenses accompanied histological findings of suspected liver damage. However, hepatic levels of thiobarbituric acid reactive substances, an indicator of lipid peroxidation, were three times lower in EMF and DOX + EMF groups than in no treatment and DOX (p < .05). EMF and DOX + EMF showed significantly lower activity of serum ALT than DOX alone (p < .05). These results indicate that EMF treatment can inhibit tumor growth, causing less pronounced oxidative stress damage to the liver. Therefore, EMF can be used as a therapeutic strategy to influence the hepatic redox state and combat cancer with reduced sideeffects.

show abstract

“…В якості перспективного напрямку подолання вищезазначених проблем може бути запропонована технологія, яка базується на використанні вінорельбіну з магнітними НЧ, що можуть спричиняти пошкодження білка тубуліну та ініціювати оксидативний стрес електромагнітним збудженням [15,16].…”

Section: вступunclassified

Комбінований Вплив Вінорельбіну З Наночастинками Оксиду Заліза Й Електромагнітного Випромінювання На Карциному Легені Льюїс

Орел¹,

раку²,

Sivak³

et al. 2019

clinicaloncology

View full text Add to dashboard Cite

Мета. Вивчення можливості підвищення ефективності протипухлинної хіміотерапії вінорельбіном під дією комбінованого впливу наночастинок оксиду заліза та електромагнітного випромінювання на тварин з карциномою легені Льюїс. Об'єкт і методи. У дослідженнях використано 40 самців мишей лінії C57Bl/6 масою тіла 18-20 г, наночастинки Fe 3 O 4 (Sigma-Aldrich) діаметром <50 нм і вінорельбін. Локалізоване електромагнітне опромінення (ЕО) пухлин проводили за допомогою апарата «Магнітерм» (Радмір, Україна) з вихідною потужністю 75 Вт. Тривалість сеансу ЕО становила 15 хв. Гістологічне типування новоутворень проведено з використанням рутинного забарвлення гематоксиліном і еозином та імуногістохімічного дослідження. Для дослідження редокс-стану пухлин та печінки вивчали спектри електронного парамагнітного резонансу, які реєстрували на комп'ютеризованому спектрометрі РЕ1307. Результати. Комплекс вінорельбіну та наночастинок з ЕО мав на 16% більший протипухлинний ефект і в 3,5 раза вищий індекс інгібування метастазів, ніж офіцинальний препарат. Результати гістологічних досліджень свідчать, що дія офіцинального вінорельбіну ініціювала збільшення некрозу пухлин на 34% проти контрольної групи. Комбінована дія вінорельбіну з наночастинками з/без ЕО збільшувала некроз карциноми легені Льюїс до 44% у порівнянні із контрольною групою. Висновки. Комбінований вплив вінорельбіну з наночастинками та локального електромагнітного випромінювання на карциному легені Льюїс ініціював більший коефіцієнт гальмування росту пухлини, індекс інгібування метастазування та некроз при слабковираженій експресії бета-тубуліну, ніж офіцинального вінорельбіну. Гепатотоксичні ефекти при комбінованому лікуванні були менш вираженими, ніж під впливом офіцинального вінорельбіну.

show abstract

Nanomagnetic Modulation of Tumor Redox State

Cited by 20 publications

References 36 publications

Ferrite Nanoparticles-Based Reactive Oxygen Species-Mediated Cancer Therapy

Ferrite Nanoparticles-Based Reactive Oxygen Species-Mediated Cancer Therapy

Effects induced by a 50 Hz electromagnetic field and doxorubicin on Walker-256 carcinosarcoma growth and hepatic redox state in rats

Комбінований Вплив Вінорельбіну З Наночастинками Оксиду Заліза Й Електромагнітного Випромінювання На Карциному Легені Льюїс

Contact Info

Product

Resources

About