Folic acid magnetic nanotheranostics for delivering doxorubicin: Toxicological and biocompatibility studies on Zebrafish embryo and larvae

Autores
Igartúa, Daniela; Azcona, Pamela Liliana; Martinez, Carolina Soledad; Alonso, Silvia del Valle; Lassalle, Verónica Leticia; Prieto, Maria Jimena
Año de publicación
2018
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Doxorubicin (DOXO) is a chemotherapeutic agent widely used for the treatment of solid tumors and hematologic malignancies in both adults and children. However, DOXO causes short- and long-term cardiotoxicity and others undesirable side effects, such as nephrotoxicity and neurotoxicity. Magnetic nanoparticles (MNPs) allow the delivery of drugs specifically to target place, employing an external magnet. Moreover, they may act as contrast agents in MRI providing information on the diagnostic of diverse pathologies. In this way, two functions may be combined in a unique nanosystem known as theranostic. Also, the MNPs can be modified with folic acid (MNPs@FA) to increase the uptake by cancer cells that overexpress the FA receptors. In previous works, our collaborators obtained and characterized MNPs, MNPs@FA, and MNPs@FA@DOXO. It is essential to study the biosafety of nanotheranostic, and there is no published study of Fe 3 O 4 nanoparticles developmental toxicity. Because of that, this work aimed to study the in vivo toxicity and biocompatibility of DOXO, MNPs@FA, and MNPs@FA@DOXO using zebrafish embryo and larvae as an animal model. Viability, developmental toxicity, changes in spontaneous movement (neurotoxicity), changes in cardiac rhythm (cardiotoxicity), and efficiency of DOXO-uptake were studied. While the 48-h treatment with 50 μg/mL of DOXO resulted in a 30% larvae death and the development of significant morphological abnormalities, the treatment with MNPs@FA@DOXO and MNPs@FA did not reduce the viability and did not cause developmental abnormalities. Besides, the MNPs@FA@DOXO reduced the cardiotoxicity and promoted a more rapid and significant uptake of DOXO by zebrafish larvae.
Fil: Igartúa, Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de la Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; Argentina
Fil: Azcona, Pamela Liliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentina
Fil: Martinez, Carolina Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de la Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; Argentina
Fil: Alonso, Silvia del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de la Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; Argentina
Fil: Lassalle, Verónica Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentina
Fil: Prieto, Maria Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de la Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; Argentina
Materia
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Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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In this way, two functions may be combined in a unique nanosystem known as theranostic. Also, the MNPs can be modified with folic acid (MNPs@FA) to increase the uptake by cancer cells that overexpress the FA receptors. In previous works, our collaborators obtained and characterized MNPs, MNPs@FA, and MNPs@FA@DOXO. It is essential to study the biosafety of nanotheranostic, and there is no published study of Fe 3 O 4 nanoparticles developmental toxicity. Because of that, this work aimed to study the in vivo toxicity and biocompatibility of DOXO, MNPs@FA, and MNPs@FA@DOXO using zebrafish embryo and larvae as an animal model. Viability, developmental toxicity, changes in spontaneous movement (neurotoxicity), changes in cardiac rhythm (cardiotoxicity), and efficiency of DOXO-uptake were studied. While the 48-h treatment with 50 μg/mL of DOXO resulted in a 30% larvae death and the development of significant morphological abnormalities, the treatment with MNPs@FA@DOXO and MNPs@FA did not reduce the viability and did not cause developmental abnormalities. Besides, the MNPs@FA@DOXO reduced the cardiotoxicity and promoted a more rapid and significant uptake of DOXO by zebrafish larvae.Fil: Igartúa, Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de la Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; ArgentinaFil: Azcona, Pamela Liliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Martinez, Carolina Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de la Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; ArgentinaFil: Alonso, Silvia del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de la Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; ArgentinaFil: Lassalle, Verónica Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; ArgentinaFil: Prieto, Maria Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de la Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; ArgentinaAcademic Press Inc Elsevier Science2018-11info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/94258Igartúa, Daniela; Azcona, Pamela Liliana; Martinez, Carolina Soledad; Alonso, Silvia del Valle; Lassalle, Verónica Leticia; et al.; Folic acid magnetic nanotheranostics for delivering doxorubicin: Toxicological and biocompatibility studies on Zebrafish embryo and larvae; Academic Press Inc Elsevier Science; Toxicology and Applied Pharmacology; 358; 11-2018; 23-340041-008XCONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0041008X18304095info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1016/j.taap.2018.09.009info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-17T11:19:55Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/94258instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-17 11:19:56.068CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
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Fil: Igartúa, Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de la Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; Argentina
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Fil: Alonso, Silvia del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de la Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; Argentina
Fil: Lassalle, Verónica Leticia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Química del Sur. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Química. Instituto de Química del Sur; Argentina
Fil: Prieto, Maria Jimena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB | Universidad Nacional de la Plata. Instituto Multidisciplinario de Biología Celular. Grupo Vinculado al IMBICE - Grupo de Biología Estructural y Biotecnología-Universidad Nacional de Quilmes - GBEyB; Argentina
description Doxorubicin (DOXO) is a chemotherapeutic agent widely used for the treatment of solid tumors and hematologic malignancies in both adults and children. However, DOXO causes short- and long-term cardiotoxicity and others undesirable side effects, such as nephrotoxicity and neurotoxicity. Magnetic nanoparticles (MNPs) allow the delivery of drugs specifically to target place, employing an external magnet. Moreover, they may act as contrast agents in MRI providing information on the diagnostic of diverse pathologies. In this way, two functions may be combined in a unique nanosystem known as theranostic. Also, the MNPs can be modified with folic acid (MNPs@FA) to increase the uptake by cancer cells that overexpress the FA receptors. In previous works, our collaborators obtained and characterized MNPs, MNPs@FA, and MNPs@FA@DOXO. It is essential to study the biosafety of nanotheranostic, and there is no published study of Fe 3 O 4 nanoparticles developmental toxicity. Because of that, this work aimed to study the in vivo toxicity and biocompatibility of DOXO, MNPs@FA, and MNPs@FA@DOXO using zebrafish embryo and larvae as an animal model. Viability, developmental toxicity, changes in spontaneous movement (neurotoxicity), changes in cardiac rhythm (cardiotoxicity), and efficiency of DOXO-uptake were studied. While the 48-h treatment with 50 μg/mL of DOXO resulted in a 30% larvae death and the development of significant morphological abnormalities, the treatment with MNPs@FA@DOXO and MNPs@FA did not reduce the viability and did not cause developmental abnormalities. Besides, the MNPs@FA@DOXO reduced the cardiotoxicity and promoted a more rapid and significant uptake of DOXO by zebrafish larvae.
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