تاثير نانو ذرات تيتانا در پرتو درماني: يك بررسي درون تني در مدل حيواني

Effect of Nano-Titana in Radiotherapy: An In vivo Animal Study

سابقه و هدف: از ميان سرطان‌هاي مختلف، شيوع سرطان پستان در بين زنان بيش‌تر بوده است كه يكي از روش‌هاي درمان آن پرتودرماني مي‌باشد و براي بالابردن بازده آن از حساس‌كننده‌هاي پرتوي استفاده مي‌شود. از جمله اين حساس‌كننده‌ها، نانوذرات مي‌باشند كه با ايجاد استرس اكسيداتيو و ايجاد راديكال‌هاي آزاد، اثر هم‌افزايي با تابش دارند. هدف از اين مطالعه بررسي اثر هم زمان نانوذره TiO2 و پرتودرماني سرطان پستان در مدل حيواني بوده است. مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربي حاضر پس از القاي تومور آدنوكارسينوماي پستان در موش Balb/C ، موش‌ها به‌صورت تصادفي به گروه‌هاي كنترل، تزريق آناتاز با دوز mg/kg 5 و دوز mg/kg 10 با و بدون تابش، تزريق روتايل با دوز mg/kg 5 و mg/kg با و بدون تابش 10 و تابش تقسيم‌بندي شده و روند درمان در گروه‌هاي مختلف با ارزيابي سايز تومور مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌ها: در گروه‌هاي نانوذره آناتاز با و بدون پرتودرماني مقاديرحجم، حجم نسبي و درصد حجم نسبي، به ترتيب افزايش كم و كاهش قابل‌توجهي را نشان داد. در گروه‌هاي روتايل با و بدون پرتودرماني اين پارامترها به‌ترتيب افزايش خيلي كم و افزايش قابل توجهي داشت. IR براي گروه‌هاي آناتاز با و بدون پرتودرماني كاهش و به مقدار منفي و سپس افزايش و به مقدار صفر و مثبت رسيد و درگروه‌هاي روتايل با و بدون پرتودرماني تغييرات كمي داشت. استنتاج: نانوذره TiO2 به‌دليل توليد ROS سبب افزايش حساسيت پرتوي سلول‌هاي توموري مي‌شوند. كريستال‌هاي آناتاز به‌دليل سطح بزرگ تر، فعاليت فوتوكاتاليكي بيش تر و توليد راديكال آزاد بيش‌تر نسبت به كريستال‌هاي روتايل موثرترند.

Background and purpose: Among different cancers, breast cancer has a high prevalence among women and radiotherapy is used as a treatment modality in which radio sensitizers are used to increase its efficiency. Nanoparticles are such sensitizers that enhance the efficiency of radiotherapy via creation of free radicals and induction of oxidative stress. This study aimed at evaluating the synergistic effect of radiation therapy and TiO2 nanoparticles on animal models of breast cancer. Materials and methods: After induction of breast adenocarcinoma tumors in Balb/C, the animals were divided into several groups as control, rutile and anatase injections at 5mg/kg and 10mg/kg doses/with and without radiotherapy. Then, the efficiency of treatment was evaluated. Results: In groups receiving anatase nanoparticles with and without radiation, the values for tumor volume, relative volume and relative volume percentage showed a small increase and a considerable reduction, respectively. In rutile groups with and without radiation, these values showed a small increase and a considerable increase, respectively. IR value reduced to negative value and then increased to zero and positive in anatase groups with and without radiation. This parameter had little changes in rutile groups with and without radiation. Conclusion: Titanium dioxide nanoparticles increased sensitivity of tumor cells to radiation therapy due to ROS production. Compared with rutile crystals, anatase crystals have intense effect because of having a larger surface area and higher photocatalytic activity.