Promoting wound healing and angiogenesis in acute radiation dermatitis: ROS-responsive nanocarriers as an efficient drug delivery system

Abstract

Radiotherapie (RT) is cruciaal bij kankerbehandelingen maar veroorzaakt vaak neveneffecten, zoals acute radiodermatitis (ARD), met ROS-afgifte en vasculaire schade die wondgenezing belemmert. Aangezien er geen standaardbehandeling is voor ARD, streven we naar een nieuwe aanpak met ROS-responsieve VEGF-geladen NC's om RT-geïnduceerde wonden te genezen. We testten eerst of tBHP hoge ROS-niveaus induceert zonder cytotoxiciteit. Vervolgens evalueerden we de opname, cytotoxiciteit en stress van VEGF NC's op HUVEC, evenals VEGF-afgifte uit NC's na blootstelling aan H2O2. Ten slotte creëerden we een in vitro ARD-model met röntgenbestraling en onderzochten we de invloed van straling op VEGF's bioactiviteit. Onze resultaten tonen aan dat 50 µM tBHP gedurende 3h hoge ROS-niveaus met lage cytotoxiciteit induceerde in HUVEC, beoordeeld door FACS, H2DCFDA en Alamar Blue assays. qPCR- en Ellman-reagensassays toonden een tBHP-dosisafhankelijke afname van geoxideerd glutathion en verhoogde antioxidantgenexpressie. Rhodamine B-geladen en VEGF NC's waren biocompatibel met HUVEC bij lage concentraties, aangetoond door de Alamar Blue-assay, met efficiënte NC-opname in FACS en IF-kleuring. ELISA-resultaten toonden H2O2-geïnduceerde VEGF-afgifte uit NC's, versterkt door dextranase. Na 20 Gy bestraling vertoonden HUVEC's verhoogde ROS-niveaus en behouden cellevensvatbaarheid na 24h, terwijl 10 Gy de VEGF-proliferatie in HUVEC verminderde. Onze bevindingen suggereren dat VEGF NC's veelbelovend zijn voor de behandeling van RT-geïnduceerde wonden.