Nanoparticules PEG-CoFe₂O₄ : Évaluation de la toxicité et effet protecteur de la curcumine

Contexte

L'utilisation de nanoparticules (NP) offre de nombreux avantages grâce à leurs propriétés chimiques et physiques uniques, substantiellement différentes de celles de leurs homologues massiques [1]. La ferrite de cobalt (CoFe₂O₄), l'un des matériaux magnétiques les plus importants, suscite un immense intérêt à l'échelle nanométrique en raison de ses diverses applications dans les technologies récentes [2,3,4,5]. Elle est considérée comme l'un des candidats les plus compétitifs pour une large gamme d'applications, principalement dans l'industrie médicale, en raison de sa capacité à posséder les propriétés physiques et chimiques souhaitées à l'échelle nanométrique. De plus, la CoFe₂O₄ est facile et économique à fabriquer avec une composition, une forme et une taille contrôlées, requises pour une application particulière. À cet égard, le diamètre des nanoparticules de CoFe₂O₄ pour des applications biologiques inférieur à 100 nm peut grandement influencer les propriétés physicochimiques et la pharmacocinétique chez les organismes vivants. Les particules plus grandes, d'un diamètre supérieur à 100 nm, sont utilisées comme agent de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique du tractus gastro-intestinal, tandis que les particules plus petites, inférieures à ~ 20 nm, sont utilisées comme vecteurs pour les traitements tumoraux. Pour l'application clinique des nanoparticules de ferrite de cobalt, il est très important d'étudier la biosécurité à la fois in vivo et in vitro [6, 7]. De nombreuses nanoparticules administrées par voie orale ou intraveineuse dans le corps sont principalement distribuées dans le foie, les reins et les poumons, entraînant diverses inflammations dans ces organes. Comparée à d'autres matériaux, la ferrite de cobalt n'a pas été étudiée de manière approfondie pour explorer sa toxicité chez les organismes vivants, puis son effet curatif en utilisant la curcumine, bien que quelques travaux aient été rapportés sur l'investigation de la toxicité et de la biosécurité des nanoparticules de ferrite de cobalt revêtues de polyéthylène glycol (PEG).

Du point de vue de la toxicité, la préoccupation principale est l'exposition excessive qui nécessite l'élimination des nanoparticules accumulées dans les organes biologiques, ainsi qu'un traitement urgent des troubles inflammatoires. Certains chercheurs ont essayé d'étudier plusieurs médicaments anti-inflammatoires sur le traitement de la toxicité des nanoparticules in vivo, et ils ont découvert que ces médicaments pouvaient favoriser l'excrétion des nanoparticules accumulées dans le corps dans une certaine mesure, afin de réduire ou d'éliminer les effets inflammatoires sur les tissus [8, 9]. Curcuma longa (curcuma) est une plante médicinale traditionnelle avec une assez longue histoire d'utilisation comme traitement des maladies inflammatoires en Asie du Sud-Est. De nombreuses études ont été rapportées sur les propriétés antioxydantes, antimutagènes et antitumorales, ainsi que les caractéristiques cancérogènes de la curcumine [10, 11]. La curcumine a la capacité de guérir les blessures ainsi que de traiter les affections hépatiques, les maladies des voies urinaires et l'hépatite [11]. Elle atténue le stress oxydatif et l'inflammation dans les maladies chroniques via la voie Nrf2-keap1. La curcumine peut supprimer les voies pro-inflammatoires liées à la plupart des maladies chroniques et bloquer à la fois la production de TNF et la signalisation cellulaire médiée par le TNF dans divers types de cellules. De plus, la curcumine peut également agir comme un bloqueur du TNF in vitro et in vivo en se liant directement au TNF [12].

Dans cette étude, nous avons préparé avec succès des nanoparticules de CoFe₂O₄ revêtues de PEG, avec une forme et une taille contrôlées d'environ 25 nm, en utilisant une technique hydrothermale. Après avoir administré différentes expositions (doses) de nanoparticules de CoFe₂O₄, nous avons examiné l'analyse sanguine, la coloration HE, et la biodistribution, ainsi que l'effet thérapeutique de la curcumine sur la toxicité causée par les nanoparticules PEG-CoFe₂O₄. Cette étude présente une nouvelle approche pour investiguer l'effet de toxicité des nanoparticules de CoFe₂O₄, puis le traitement de la toxicité causée par les nanoparticules PEG-CoFe₂O₄ in vivo en utilisant la curcumine.

Méthodes

Préparation des nanoparticules de ferrite de cobalt

Les nanoparticules de ferrite de cobalt ont été synthétisées en utilisant une technique hydrothermale. À cette fin, une quantité adéquate de nitrate ferrique et de chlorure de cobalt a été dissoute dans de l'eau déionisée, puis mélangée à des solutions aqueuses de PEG et d'hydroxyde de sodium (NaOH). De l'eau déionisée doublement distillée a été utilisée comme solvant pour éviter la présence d'impuretés dans les nanoparticules finales. Le mélange a été agité pendant environ 30 min à l'aide d'un agitateur magnétique, puis versé dans l'autoclave et chauffé pendant 6 h à 180 °C pour effectuer la réaction hydrothermale. Une fois la réaction terminée, le produit a été refroidi à température ambiante, puis lavé deux fois avec de l'eau déionisée, puis avec de l'éthanol pour éliminer l'excès de PEG et d'autres sels non dissous, s'ils sont présents dans la solution. Finalement, le produit a été séché à 80 °C pendant la nuit, puis broyé en poudre pour obtenir les nanoparticules de ferrite de cobalt souhaitées. À ce stade, les nanoparticules étaient amorphes, ce qui a été confirmé par le DRX présenté en Fig. 2a. Pour obtenir les nanoparticules sous forme cristalline, les échantillons ont ensuite été recuits à 500 °C pendant 6 h, et le produit final a été obtenu sous forme de nanoparticules PEG-CoFe₂O₄ cristallines, ce qui a été confirmé par le DRX présenté en Fig. 2b.

Marquage au ⁹⁹ᵐTc des nanoparticules PEG-CoFe₂O₄

Le radiomarquage des nanoparticules de CoFe₂O₄ revêtues de PEG a été effectué avec du ⁹⁹ᵐTc en utilisant du chlorure d'étain (SnCl₂) comme agent réducteur, et les nanoparticules ont été dissoutes dans de l'eau déionisée sous ultrasons pendant environ 0,5 h. SnCl₂, acide ascorbique et ⁹⁹ᵐTcO₄ ont ensuite été ajoutés à la suspension de nanoparticules (avec de la ferrite de cobalt à ~ 0,4 % en poids). Pour des données précises, les comptages radioactifs ont été mesurés dans les 24 h en raison de la courte durée de vie du ⁹⁹ᵐTc (~ 6 h). Le pH du mélange a été ajusté dans la plage 5–10 à l'aide d'une solution de NaHCO₃ 1,0 M ; puis, la suspension de PEG-CoFe₂O₄ a été ajoutée, et le mélange résultant a été agité à 10 000 pendant 25 min à 80 °C. Après centrifugation, le surnageant a été décanté, et le matériau restant a été identifié comme étant du ⁹⁹ᵐTc PEG-CoFe₂O₄. Un chromatogramme sur papier (sous les solutions chromatographiques de sérum physiologique et d'acétone) a été utilisé pour mesurer les rendements des composés marqués. Le rendement de marquage radioactif des nanoparticules s'est avéré être d'environ 70 %, ce qui reflète la distribution et le métabolisme réels in vivo.

Biodistribution des nanoparticules PEG-CoFe₂O₄

Des souris Kunming pesant entre 15 et 18 g ont été fournies par le Centre de laboratoire pour les sciences médicales, université de Lanzhou, Gansu, République populaire de Chine. Tous les animaux étaient logés dans des cages individuelles avec un système de contrôle de la température (21 à 22 °C), et les lumières étaient allumées de 08:00 à 20:00. Une nourriture et de l'eau appropriées ont été données aux souris selon les recommandations des protocoles animaux par la directive du Conseil des Communautés européennes du 24 novembre 1986 (86/609/CEE), et approuvées par les comités institutionnels de soins et d'utilisation des animaux du Centre médical animal de la province du Gansu et du comité d'orientation animale de l'université de Lanzhou (Chine). Les souris ont été divisées au hasard en sept groupes (cinq souris/groupe), injectées par voie intraveineuse avec une solution de ⁹⁹ᵐTc-PEG-CoFe₂O₄, puis euthanasiées à 1, 6, 16 et 24 h après l'injection. Les tissus du cœur, des poumons, du foie, de la rate et des reins ont été immédiatement disséqués, et une quantité substantielle de sang a été prélevée. Chaque tissu a été enveloppé dans du papier d'aluminium, pesé avec précision, et compté pour le ⁹⁹ᵐTc. Les points de données ont été corrigés pour la décroissance physique de la radioactivité. La distribution dans les tissus a été présentée en pourcentage de dose injectée par gramme de tissu humide (%ID/g), ce qui peut être calculé par le pourcentage injecté (activité du tissu/activité totale de la dose) par gramme de tissu humide.

Effet de la dose sur la toxicité des PEG-CoFe₂O₄ chez la souris

Dans cette expérience, 21 souris ont été divisées en sept groupes (trois souris/groupe). Les nanoparticules PEG-CoFe₂O₄ ont été injectées par voie intraveineuse chez les souris à différentes doses de 125, 250 et 350 µg/souris (0,2 ml), avec un groupe témoin traité avec du sérum physiologique à 0,9 %. Dans le groupe de traitement, différentes doses de 125, 250 et 350 µg/souris de curcumine ont également été injectées par voie intraveineuse chez les souris. Les groupes dommages ont été euthanasiés après 24 h, tandis que les groupes traitement ont été euthanasiés après 3 jours. Le sang a été prélevé sur les souris et centrifugé pendant environ 10 min pour obtenir le sérum. Les teneurs sériques en bilirubine totale (TB), alanine aminotransférase (ALT), aspartate transaminase (AST), urée sanguine (BUN), créatinine (CREA) et cystatine C (Cys-C) ont été mesurées. Simultanément, le foie, les poumons, la rate, les reins et le cœur ont été prélevés immédiatement. Ces tissus ont été fixés dans du formol tamponné à 10 % et traités pour l'histologie de routine avec hématoxyline et éosine. L'observation microscopique des tissus a été réalisée à l'aide d'un microscope Olympus Microphot-CX41 couplé à une caméra numérique.

Résultats et Discussion

Analyses MEB et DRX

La caractérisation morphologique a été réalisée à l'aide d'un microscope électronique à transmission JEOL JEM-1400 et d'un diffractomètre à rayons X (Shimadzu XRD-7000) avec le cuivre Kα comme source de rayonnement. La Figure 1 montre les images MEB des nanoparticules de ferrite de cobalt revêtues de PEG à différentes résolutions (Fig. 1a, b), ce qui confirme la formation réussie de nanoparticules de ferrite de cobalt revêtues de PEG, de phase pure, avec une taille de particule d'environ 24 nm. La Figure 2 montre l'analyse de diffraction des rayons X des nanoparticules préparées. La Figure 2a indique les résultats DRX des échantillons tels que préparés, qui montrent que les nanoparticules sont principalement sous forme amorphe. Cependant, lorsque les échantillons ont été recuits à haute température (c.-à-d. 500 °C) pendant 6 h, il a été constaté que les nanoparticules se sont transformées en forme cristalline, ce qui peut être vu dans l'image DRX présentée en Fig. 2b. La taille moyenne des cristallites a été calculée à partir de l'élargissement de la ligne du pic le plus fort dans l'analyse DRX (Fig. 2b) en utilisant l'équation de Debye-Scherrer (D = Kλ / βcosθ) [13], qui s'élève à ~ 22 nm. Les positions et les intensités relatives de tous les pics observés dans le diagramme DRX indiquent que la structure cristalline favorise la formation d'une structure spinelle cubique des nanoparticules selon la carte JCPDF (carte n° 20-1086) montrée dans l'encart de la Fig. 2b. Tous les pics sont indexés correctement, et aucun pic supplémentaire n'est vu dans le diagramme DRX, indiquant qu'il n'y a pas d'impuretés présentes dans les échantillons. Les résultats MEB et DRX confirment la formation réussie de nanoparticules cristallines d'environ 22–25 nm.

a, b Images de microscopie électronique à transmission (MEB) de nanoparticules de ferrite de cobalt revêtues de PEG collectées à différentes résolutions

Résultats DRX des échantillons a tels que préparés et b recuits à 500 °C. L'encart montre la carte JCPDF pour la ferrite de cobalt. Aucun pic supplémentaire ne peut être vu dans les données DRX obtenues

Analyses par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, Raman et analyse thermogravimétrique

La spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) a été utilisée pour étudier les propriétés structurales et la distribution des cations des nanoparticules de ferrite de cobalt. La Figure 3 montre le spectre infrarouge des échantillons pris à température ambiante. Généralement, la ferrite de cobalt a deux bandes d'absorption fortes, ν₁ et ν₂, qui apparaissent dans la gamme 400–600 cm⁻¹ [14,15,16], ce qui est assez évident dans notre cas. La bande supérieure (ν₁) correspond aux vibrations d'étirement intrinsèques du métal (M–O) sur les sites de réseau tétraédriques, tandis que la bande inférieure (ν₂) représente les vibrations d'étirement des ions métalliques sur les sites octaédriques [14,15,16]. Ces résultats révèlent la formation réussie de nanoparticules de ferrite de cobalt cubiques. À partir des données FTIR, le pic montré à ~ 3400 cm⁻¹ indique clairement le pic du PEG, ce qui confirme l'attachement réussi du PEG aux nanoparticules de ferrite de cobalt.

Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) employée dans la gamme 500–4000 cm⁻¹ pour étudier les propriétés structurales des échantillons. Les données confirment les nanoparticules de ferrite de cobalt revêtues de PEG

Le spectre Raman à température ambiante des échantillons est montré en Fig. 4, qui représente différents pics dans la gamme 190–684 cm⁻¹. Le pic principal à haute fréquence (684 cm⁻¹) est le pic caractéristique de la ferrite spinelle attribué au mode A₁g, qui correspond à l'étirement symétrique des ions oxygène le long des liaisons Fe–O sur les sites tétraédriques [17]. Les pics de fréquence inférieure appartiennent également à la ferrite de cobalt structurée en spinelle. L'apparition de tous ces pics dans le spectre Raman aux énergies appropriées confirme la formation réussie de nanoparticules de CoFe₂O₄ cubiques revêtues de PEG.

Spectre Raman à température ambiante des échantillons collecté dans la gamme de fréquence 190–1000 cm⁻¹

L'analyse thermogravimétrique (ATG) des échantillons (CoFe₂O₄, PEG et PEG-CoFe₂O₄) a été réalisée entre 50 et 600 °C, et les résultats sont montrés en Fig. 5. Ces thermogrammes montrent que les nanoparticules de CoFe₂O₄ perdent leur poids dans la gamme 200–300 °C, le PEG perd son poids à une température inférieure à 400 °C, tandis que le PEG-CoFe₂O₄ perd son poids dans la gamme de température 200–400 °C. On voit que la stabilité thermique du PEG est relativement faible (montrée par le côté droit de la figure) ; cependant, la stabilité thermique du PEG-CoFe₂O₄ semble être supérieure à 80 %. Les nanoparticules pures de ferrite de cobalt sont insolubles dans l'eau ; cependant, elles peuvent être facilement dissoutes dans l'eau après revêtement avec du PEG en raison de sa nature hydrophile, comme montré en Fig. 6. On voit dans la figure qu'avec le temps, les particules se déposent au fond de la bouteille, ce qui est probablement dû à la gravité des nanoparticules. La Figure 6 montre l'évolution temporelle de la dissolution des nanoparticules de ferrite de cobalt revêtues de PEG. Dans notre cas, nous avons complètement dispersé les nanoparticules dans du sérum physiologique avant de les injecter dans le corps des souris pour assurer leur bonne distribution dans les différents organes des souris.

Analyse thermogravimétrique (ATG) de CoFe₂O₄ pur, PEG et CoFe₂O₄ revêtu de PEG prise dans la gamme de température 50–600 °C

Solubilité des nanoparticules PEG-CoFe₂O₄ dans l'eau déionisée à différents intervalles (5, 10, 30 et 60 min) de temps

Études de biodistribution

Afin de quantifier avec précision la quantité de nanovecteur dans chaque organe après administration chez un organisme vivant, la biodistribution du ⁹⁹ᵐTc PEG-CoFe₂O₄ a été réalisée chez des souris normales. On observe que l'absorption du PEG-CoFe₂O₄ est plus élevée dans le foie et la rate, comme montré en Fig. 7, et ces résultats sont les mêmes qu'avec la référence [18] où l'absorption de la ferrite de cobalt radiomarquée à 1 h post-injection est trois fois plus élevée dans le foie et la rate que celle d'autres nanoparticules magnétiques. La raison est que les tissus liés aux systèmes réticulo-endothéliaux tels que le foie et la rate absorbent largement ces particules étrangères, car ces organes ont des cellules de Kupffer, qui agissent comme une fonction de nettoyage et jouent un rôle majeur dans l'élimination des nano- et micromatériaux de la circulation sanguine par phagocytose [19]. Dans ce travail, on observe que la distribution du PEG-CoFe₂O₄ dans les tissus diminue avec le temps, ce qui signifie que les nanoparticules PEG-CoFe₂O₄ sont excrétées avec le temps par le processus d'urination. Le rein est le système excréteur pour les nanoparticules par l'urine. Dans la Fig. 7, la biodistribution maximale dans le rein est observée à 1 h [20]. L'accumulation sanguine était élevée uniquement immédiatement après l'injection, indiquant une clairance relativement rapide de la radioactivité du pool sanguin du corps, comme montré en Fig. 7, ce qui est similaire au cas des nanoparticules d'oxyde de fer portant des chaînes PEG qui ont une présence prolongée dans le pool sanguin [21, 22]. De plus, il a été constaté que la biodistribution dans le cœur est très faible, ce qui est le même que rapporté dans la référence [23]. Il est notable que la rate est un site principal pour la destruction des globules rouges âgés et le recyclage subséquent du Fe lié à l'hémoglobine [18, 24]. Il a été observé qu'au fil du temps, des processus plus lents mais plus efficaces dans la rate sont actifs et ils sont plus capables d'éliminer les nanoparticules de la circulation, résultant en des concentrations de radioactivité tissulaire accrues après 1 h post-injection. L'absorption pulmonaire du PEG-CoFe₂O₄ était insignifiante tout au long de notre étude, comme montré en Fig. 7. Un travail similaire a été rapporté dans la référence [23]. Cela indique qu'aucun micro-agrégat ne peut être piégé de manière irréversible dans les capillaires des poumons [23, 25, 26].

Biodistribution des nanoparticules PEG-CoFe₂O₄ dans le sang, le cœur, le foie, la rate, les poumons et les reins après différents intervalles (1, 6, 16 et 24 h) d'exposition aux souris. Les barres d'erreur dans les données obtenues sont montrées dans la figure

Effet de la dose des PEG-CoFe₂O₄ sur la toxicité

Pour révéler d'éventuels effets toxiques des PEG-CoFe₂O₄, nous avons effectué des tests biochimiques sur des souris in vivo. À cette fin, nous avons injecté une solution mélangée de sérum physiologique et de PEG-CoFe₂O₄ de quantités différentes (150, 250 et 350 µg) et sacrifié les souris après 24 h. Pour l'analyse sanguine, le sang a été prélevé et centrifugé pendant environ 10 min pour obtenir le sérum. Divers paramètres ont été testés en se concentrant sur les marqueurs de la fonction hépatique et rénale, notamment Cys-C, CREA, ALT, AST, TB et BUN. Ces paramètres ont ensuite été comparés avec les groupes témoins à l'aide du logiciel SPSS (p < 0,05 dénote une différence significative), et les résultats sont montrés en Fig. 8. Une différence significative peut être vue dans ALT, BUN et CREA entre les groupes d'exposition et les groupes témoins. On voit que TB et Cys-C, qui sont principalement responsables du contenu des biomarqueurs de la fonction rénale, ont diminué de manière significative pour l'exposition de 150 µg par souris de PEG-CoFe₂O₄ et ont augmenté pour un dosage de 250 µg par souris, tandis qu'ils reviennent au niveau normal pour 350 µg par souris. Cela suggère que jusqu'à un certain point, la fonction rénale est affectée par l'exposition aux PEG-CoFe₂O₄ mais n'endommage pas les tissus de manière significative. AST, qui est un biomarqueur pour la santé du foie, a diminué de manière significative par l'exposition à tous les dosages, ce qui indique qu'il peut affecter la fonction hépatique plus que le groupe témoin de souris. De tous ces résultats, il est clair qu'un dosage de PEG-CoFe₂O₄ de 250 µg/souris présente des dommages relativement plus importants. Par conséquent, pour d'autres analyses et tests dans notre expérience, nous avons utilisé 250 µg/souris de dosage de PEG-CoFe₂O₄.

Contenu des indices biochimiques dans le sérum après différentes doses (en µg) d'exposition aux PEG-CoFe₂O₄ chez les souris avec barres d'erreur montrées dans la figure

Effet de la curcumine sur la toxicité des PEG-CoFe₂O₄

Dans cette étude, la curcumine a été employée pour réduire l'inflammation due à l'effet dommageable des PEG-CoFe₂O₄. Afin d'étudier l'effet de la curcumine sur la toxicité des PEG-CoFe₂O₄, les indices biochimiques et l'histologie des tissus des souris ont été mesurés. Ces indices biochimiques incluent BUN, CREA, Cys-C, ALT, AST et TB dans le sérum des souris du groupe de traitement. On voit que BUN, CREA, Cys-C et AST montrent une diminution significative aux différentes doses de curcumine par rapport au groupe d'exposition, alors qu'à une dose de 150 µg/souris de curcumine, ALT, AST et CREA reviennent au niveau normal par rapport au groupe témoin, comme montré en Fig. 9. Dans les contenus TB et ALT, toutes les doses de curcumine montrent une diminution significative par rapport au groupe d'exposition aux PEG-CoFe₂O₄. Dans la Fig. 9, les résultats indiquent que la curcumine exerce un effet thérapeutique positif sur les dommages des PEG-CoFe₂O₄ chez les souris et que différentes doses de curcumine montrent un meilleur effet thérapeutique. Ce travail étudie l'effet protecteur de la curcumine contre le taux sérique des enzymes hépatiques (ALT et AST) et rénales (BUN, CREA, Cys-C et TB). Dans cette étude, les PEG-CoFe₂O₄ ont augmenté de manière significative le taux sérique des enzymes ALT, AST, BUN, CREA, Cys-C et TB par rapport au groupe témoin, qui ont pour la plupart approché le niveau normal après administration de curcumine. La nécrose ou les dommages de la membrane cellulaire peuvent causer la libération de ces enzymes dans le sang. Cependant, le taux sérique de ces enzymes est associé à la performance du foie et des reins. Dans les groupes ayant reçu de la curcumine, la quantité de ces enzymes a été réduite, ce qui indique les effets protecteurs de la curcumine contre la toxicité des nanoparticules PEG-CoFe₂O₄. Cela est dû à l'effet antioxydant de la curcumine qui réduit le stress oxydatif. De plus, le TNF-α et l'IL-1 jouent un rôle dans l'induction de la nécrose hépatique. Ainsi, la curcumine peut réduire l'effet de toxicité en inhibant la sécrétion de TNF-α et d'IL-1 par les macrophages [11]. Ces résultats sont en accord avec d'autres résultats rapportés dans la référence [27].

Contenu des indices biochimiques dans le sérum des souris du groupe de traitement à la curcumine avec barres d'erreur indiquées dans le graphique

L'analyse histopathologique du foie, des reins et de la rate a également été réalisée afin de vérifier les possibles effets toxiques induits par l'administration des nanoparticules. Les organes de chaque souris ont été prélevés, traités dans du formol à 10 % et inclus dans de la paraffine. Des sections de cinq micromètres ont été colorées avec l'hématoxyline-éosine (H&E) et examinées au microscope. Les résultats montrent qu'aucun changement histopathologique pertinent n'a été enregistré dans les organes analysés, comme montré en Fig. 10. Les examens du foie et de la rate ont montré que l'architecture des organes n'était pas affectée par l'administration des nanoparticules de ferrite de cobalt. Cela est dû à deux raisons possibles : premièrement, la taille des nanoparticules est relativement plus grande (c.-à-d. 24 nm), et deuxièmement, nous avons administré une petite dose de nanoparticules de ferrite de cobalt (c.-à-d. 150, 250 et 350 µm) et euthanasié les souris après 24 h. Donc, cela n'affecte que la fonction des organes mais n'affecte pas nécessairement leur architecture. Cela est similaire au cas rapporté par les auteurs dans la référence [28], où ils ont donné 20 mg/kg (plus élevé que notre cas) pendant 7 jours. De même, dans un autre cas rapporté dans la référence [29], aucun changement histopathologique n'a été surveillé dans les organes.

Sections histologiques des tissus après exposition aux PEG-CoFe₂O₄ ou à la curcumine chez les souris

Conclusion

Dans ce travail, nous avons fabriqué avec succès des nanoparticules de ferrite de cobalt revêtues de PEG de 24 nm en utilisant une technique hydrothermale. La toxicité induite dans divers organes de souris en utilisant différentes doses de nanoparticules de ferrite de cobalt PEG a été explorée en détail, puis son effet curatif a été étudié en utilisant la curcumine. Des essais biologiques ont été réalisés pour vérifier la toxicité des nanoparticules de CoFe₂O₄. Des changements positifs ont été surveillés dans les indices biochimiques après traitement avec la curcumine, qui soit sont revenus au niveau normal, soit ont diminué de manière substantielle. Cette étude indique que les CoFe₂O₄ revêtus de PEG synthétisés via une technique hydrothermale constituent un bon modèle pour un vecteur de médicament, et que la curcumine, qui est un produit chimique naturel et ne possède pas d'effets secondaires, pourrait être utilisée pour le traitement de la toxicité ainsi que pour d'autres maladies chez les organismes vivants.

Abréviations

ALT :

Alanine aminotransférase

AST :

Aspartate transaminase

BUN :

Urémie (Blood urea nitrogen)

CREA :

Créatinine

Cys-C :

Cystatine C

FTIR :

Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier

H&E :

Hématoxyline-éosine

NP :

Nanoparticules

Nrf2 :

Facteur nucléaire érythroïde 2-related factor 2

PEG :

Polyéthylène glycol

TB :

Bilirubine totale

MEB :

Microscopie électronique à transmission

ATG :

Analyse thermogravimétrique

TNF :

Facteur de nécrose tumorale

DRX :

Diffraction des rayons X