Therapeutic evaluation of magnetic hyperthermia using Fe3O4-aminosilane-coated iron oxide nanoparticles in glioblastoma animal model / Avaliação terapêutica da técnica de magneto-hipertermia utilizando nanopartículas de Fe3O4 recobertas com aminosilana em modelo animal de glioblastoma

ABSTRACT Objective: To evaluate the potential of magnetic hyperthermia using aminosilane-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles in glioblastoma tumor model. Methods: The aminosilane-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles were analyzed as to their stability in aqueous medium and their heating potential through specific absorption rate, when submitted to magnetic hyperthermia with different frequencies and intensities of alternating magnetic field. In magnetic hyperthermia in vitro assays, the C6 cells cultured and transduced with luciferase were analyzed by bioluminescence in the absence/presence of alternating magnetic field, and also with and without aminosilane-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles. In the in vivo study, the measurement of bioluminescence was performed 21 days after glioblastoma induction with C6 cells in rats. After 24 hours, the aminosilane-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles were implanted in animals, and magnetic hyperthermia was performed for 40 minutes, using the best conditions of frequency and intensity of alternating magnetic field tested in the in vitro study (the highest specific absorption rate value) and verified the difference of bioluminescence before and after magnetic hyperthermia. Results: The aminosilane-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles were stable, and their heating capacity increased along with higher frequency and intensity of alternating magnetic field. The magnetic hyperthermia application with 874kHz and 200 Gauss of alternating magnetic field determined the best value of specific absorption rate (194.917W/g). When these magnetic hyperthermia parameters were used in in vitro and in vivo analysis, resulted in cell death of 52.0% and 32.8%, respectively, detected by bioluminescence. Conclusion: The magnetic hyperthermia was promissing for the therapeutical process of glioblastoma tumors in animal model, using aminosilane-coated superparamagnetic iron oxide nanoparticles, which presented high specific absorption rate.

RESUMO Objetivo: Avaliar o potencial da técnica de magneto-hipertermia utilizando nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro recobertas com aminosilana em modelo de tumores de glioblastoma. Métodos: As nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro recobertas com aminosilana foram avaliadas quanto à sua estabilidade em meio aquoso e a seu potencial de aquecimento pela taxa de absorção específica, quando submetidas à magneto-hipertermia, com diferentes frequências e intensidades de campo magnético alternado. Nos ensaios de magneto-hipertermia in vitro, as células C6 cultivadas e transduzidas com luciferase foram avaliadas por bioluminescência na presença/ausência do campo magnético alternado, como também com e sem nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro recobertas com aminosilana. No estudo in vivo, a medida de bioluminescência foi adquirida no 21º dia após indução do glioblastoma com células C6 nos ratos. Após 24 horas, as nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro recobertas com aminosilana foram implantadas no animal, tendo sido realizada a magneto-hipertermia por 40 minutos, nas melhores condições de frequência e intensidade de campo magnético alternado testado no estudo in vitro (maior valor da taxa de absorção específica); foi verificada a diferença do bioluminescência antes e após a magneto-hipertermia. Resultados: As nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro recobertas com aminosilana se mostraram estáveis, e sua capacidade de aquecimento aumentou com o incremento da frequência e da intensidade de campo magnético alternado. A aplicação da magneto-hipertermia, com 874kHz e 200 Gauss do campo magnético alternado, determinou o melhor valor da taxa de absorção específica (194,917W/g). Quando utilizados, estes parâmetros de magneto-hipertermia in vitro resultaram em morte celular de 52,0% e in vivo de 32,8% por bioluminescência. Conclusão: A técnica de magneto-hipertermia foi promissora para o processo terapêutico de tumores de glioblastoma no modelo animal utilizando as nanopartículas superparamagnéticas de óxido de ferro recobertas com aminosilana recobertas com aminosilana, que apresentaram alta taxa de absorção específica.

Avaliação da memória operacional fonológica e impulsividade de usuários de drogas atendidos em um Centro de Atenção Integrada à Saúde Mental / Evaluation of phonological working memory and impulsivity of drugs users treated at an integrated care center for mental health

OBJETIVO: avaliar a memória operacional fonológica e relacionar com a impulsividade de pacientes em tratamento no Centro de Atenção Integrada à Saúde Mental. MÉTODO: 29 usuários: 21 do gênero masculino e 8 do feminino, usuários de substâncias psicoativas, com 37,9±10,5 anos de idade e 10,59±3,53 anos de escolaridade; e 30 voluntários: 19 do gênero masculino e 11 do feminino, com 32,4±11,9 anos de idade e 11,07±3,29 anos de escolaridade, sem histórico psiquiátrico ou de dependência química foram convocados à avaliação de: 1) memória operacional para palavras e pseudo-palavras; 2) impulsividade em seus fatores de segunda ordem (impulsividade atencional, motora e de não planejamento). RESULTADOS: o desempenho dos usuários de substâncias psicoativas na avaliação da memória em comparação ao grupo controle foi pior tanto no span auditivo de palavras e pseudo-palavras como também no número total de recordação de palavras e pseudo-palavras. Na avaliação da impulsividade, os usuários apresentaram escores elevados em contraposição aos sujeitos controle em todos os subtipos de impulsividade, inclusive no total. Na análise de correlação dos dados não foram encontradas relações entre os escores de impulsividade e memória. CONCLUSÃO: : este padrão de respostas indica comprometimento da memória operacional fonológica provavelmente independente do alto nível de impulsividade apresentado pelos usuários de drogas. Estas análises contribuem para propor estratégias de tratamento direcionadas às alterações detectadas.

PURPOSE: to evaluate the phonological working memory abilities and check possible influences of impulsivity in patients starting treatment at the program for Alcohol and Drug users at CAISM. METHOD: 29 patients: 21 males and 8 females, drug users, 37.9±10.5 year old and with 10.59±3.53 years of schooling; and 30 volunteers: 19 males and 11 female, 32.4±11.9 year old and 11.07±3.29 years of schooling, with no psychiatric history or substance abuse freely participated. The subjects were asked to attend the specific evaluation, aiming to assess: 1) phonological working memory for words and pseudowords, 2) impulsivity in its second order factors (attention impulsiveness, motor and non-planning). RESULTS: concerning the performance of the subjects in the drug users' group in the evaluation of phonological working memory when compared to the control group we found a reduction in both the auditory word span and pseudowords, as well as the total number of correct recalls of words and pseudowords. In the evaluation of impulsivity, the group of drug users had high scores comparing to control subjects in all subtypes related to impulsivity, including the total score of impulsivity. There were no correlations among impulsivity scores and words and/or pseudowords' span. CONCLUSION: this pattern of responses indicates impairment in verbal working memory processing and high level of impulsivity in this population of chronic drug users. The poor performance of chronic drug users on all tests of phonological working memory is probably not due to the increased noted impulsivity. These analyses help to plan treatment strategies intended towards the detected alterations.