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Les nanoparticules de fullerène et leurs effets antioxydants: une comparaison avec d'autres agents de radioprotection
Jirina Vavrova, Martina Rezacova, Jaroslav Pejchal
Department of Radiobiology, University of Defence, Faculty of Military Health Sciences, Hradec Králové, Czech Republic
Department of Medical Biochemistry, Faculty of Medicine in Hradec Kralove, Charles University in Prague, Czech Republic
Journal of Applied Biomedicine #10 (2012) DOI 10.2478/v10136-012-0002-2 ISSN 1214-0287
Résumé:
La radiothérapie occupe une place importante dans le traitement des maladies malignes en dépit de l'existence d'effets secondaires des radiations sur les tissus normaux. Ainsi, des substances développées sont conçues pour réduire les effets des radiations aiguës et à long terme sur les tissus sains.
Actuellement, un composé à base de soufre, l'amifostine (WR2721, éthyol) est utilisé en pratique clinique comme radioprotecteur. Cependant, il a lui-même des effets indésirables considérables, notamment une hypotension (chez 62% des patients), une hypocalcémie, une diarrhée, des nausées et des vomissements.
Les nanosphères de carbone, connues sous le nom de fullerènes, et leurs dérivés solubles dans l'eau (par exemple, C60 (OH) 24, dendrofullérène DF-1) exercent des propriétés antioxydantes et réduisent les dommages causés à l'ADN dans les cellules irradiées.
Les fullerènes solubles dans l'eau sont des substances peu toxiques et sont donc intéressants en termes d'utilisation en tant que radioprotecteurs.
Conclusion:
Les polyamino et polyhydroxy-fullerènes montrent que la solubilité dans l'eau augmente avec le nombre de groupes introduits dans la molécule.
Il est possible d'affirmer de manière concluante que les dérivés de fullerène solubles dans l'eau exercent des effets protecteurs considérables contre le stress oxydatif en tant que piégeurs de radicaux libres in vitro et in vivo (Dugan et al. 2001, Ali et al. 2004, Bakry et al. 2007 , Injac et al., 2008).
Les effets radioprotecteurs ont été démontrés dans les fullerénols, les carboxy-fullerènes, le fullerène enveloppé de polyvinylpyrrolidone et le DF-1.
Le tableau 1 résume une comparaison des DRF après une seule application de dendrofullerène DF-1 soluble dans l'eau 30 min avant l'irradiation (DRF = 1,22) avec les effets d'autres radioprotecteurs.
Étant donné que ces substances (fullerénol, DF-1) n'ont pas ou peu d'effets secondaires, elles offrent un grand potentiel pour devenir des radioprotecteurs avec la possibilité d'une administration répétée, ce qui est nécessaire en radiothérapie fractionnée standard.
Analyse de l'étude
Le travail perspicace de Vavrova, Rezacova et Pejchal présente une alternative prometteuse aux défis de la radiothérapie. L'accent mis sur les fullerènes, en particulier les dérivés hydrosolubles tels que le C60(OH)24 et le dendrofullerène DF-1, illustre le potentiel de ces nanosphères de carbone en tant que radioprotecteurs viables, en démontrant leurs puissantes propriétés antioxydantes et leur capacité à réduire les dommages causés à l'ADN dans les cellules irradiées.
Comparativement, le radioprotecteur actuellement utilisé, l'amifostine, présente des effets secondaires notables tels que l'hypotension, l'hypocalcémie, la diarrhée, les nausées et les vomissements. Le profil peu toxique des fullerènes hydrosolubles les rend donc particulièrement intéressants pour la radiothérapie.
L'étude souligne que les polyamino- et polyhydroxy-fullerènes présentent une hydrosolubilité accrue en fonction du nombre de groupes introduits dans la molécule. En outre, le fullerénol, le DF-1 et d'autres substances similaires ont montré des effets radioprotecteurs avec des effets secondaires minimes.
La tâche de la recherche future consiste maintenant à explorer les mécanismes par lesquels ces fullerènes agissent en tant que piégeurs de radicaux libres, à la fois in vitro et in vivo. Avec de telles connaissances, nous sommes sur le point de transformer le paysage de la radiothérapie et d'entrer dans une ère de traitements plus efficaces et plus sûrs.
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