El potencial del hidrógeno molecular en el tratamiento del cáncer de ovario

Introducción:

Una de las principales causas de muerte relacionada con el cáncer entre las mujeres es el cáncer de ovario. Tiene un inicio insidioso y falta un diagnóstico precoz de los síntomas del cáncer. El cáncer de ovario se clasifica en tres tipos: carcinomas epiteliales de ovario, tumores de células germinales y tumores de células estromales. El tratamiento del cáncer de ovario implica una gran cantidad de cirugía seguida de quimioterapia.

A pesar de llevar a cabo una intensa investigación sobre cómo obtener el mejor tratamiento para el cáncer de ovario, su tasa de curación general ha sido de alrededor del 30% durante las últimas dos décadas. Por tanto, esto generó la necesidad de explorar moléculas no tóxicas y antitumorales para el tratamiento del cáncer de ovario.

En la revista Translational Cancer Research se publicó un estudio de caso sobre el potencial del hidrógeno molecular en el tratamiento del cáncer de ovario. Tengamos una discusión general de este estudio de caso en detalle:

Fondo

El hidrógeno molecular (H2) es un gas fisiológicamente inerte. La relevancia biológica de este gas ha avanzado mucho desde Ohsawa. Ejerce una actividad antioxidante terapéutica y previene el daño cerebral causado por isquemia y reperfusión. Los científicos han informado que este gas tiene efectos terapéuticos en diferentes enfermedades como la neurodegeneración, las lesiones por isquemia-reperfusión (I/R), las enfermedades mitocondriales, la inflamación, el síndrome metabólico y el cáncer.

Se han informado los posibles efectos del hidrógeno molecular sobre el cáncer y los estudios se han limitado a diferentes tipos de cáncer y/o solo a modelos celulares in vitro. Ayuda a proteger a los ratones BABL/c del desarrollo de linfoma tímico inducido por radiación. Los estudios científicos demuestran que el hidrógeno molecular es la principal razón para mejorar la tasa de supervivencia de los ratones portadores de carcinoma de colon y la inhibición de la progresión del cáncer de pulmón. Como resultado de los hallazgos, el hidrógeno molecular puede tener un beneficio terapéutico en la prevención y el tratamiento del cáncer de ovario.

Este estudio tuvo como objetivo analizar los posibles beneficios terapéuticos de la terapia de inhalación de hidrógeno molecular en el cáncer de ovario. Se utilizan modelos experimentales tanto in vivo como in vitro para evaluar el posible papel del hidrógeno molecular. También se exploraron los efectos subyacentes del hidrógeno molecular en el tratamiento de la enfermedad del cáncer de ovario.

Métodos

Animales y diseño experimental.

Se mantuvieron ratones hembra BALB/c atímicos desnudos comprados en Wei Tong Li Hua Company (Beijing, China) en condiciones libres de patógenos. Los estudios se llevaron a cabo con protocolos experimentales que involucran estudio en animales. Estos ratones se mantuvieron en ciertas condiciones controladas (25°C, 55% de humedad y un ciclo día/noche de 12 h) y se les proporcionó comida de laboratorio estándar. Para la inducción de un tumor de ovario subcutáneo, se inyectó por vía subcutánea medio de cultivo sin suero en su flanco izquierdo.

14 días después, los ratones con tumores de ovario se dividieron en 2 grupos: (I) los ratones del grupo de control (control, n = 8) se conservaron en condiciones normales; (II) ratones en el grupo de tratamiento con hidrógeno (H, n=8) y fueron tratados con inhalación de H2 con una máquina nebulizadora de hidrógeno-oxígeno durante media hora, 3 veces al día.

El crecimiento del tumor se controló con 2 diámetros bisectores para cada tumor con un calibrador durante 3 días durante 6 semanas de tratamiento con hidrógeno. Su volumen se calculó con esta fórmula (V = a × b2/2), donde a representa el diámetro mayor y b el diámetro menor. Cuando terminó el tratamiento de 6 semanas, los ratones fueron sacrificados después de su tratamiento final con H2 de 30 minutos. Los tumores se extirparon por completo, se fotografiaron y se fijaron en formalina al 10 %/PBS o se almacenaron en nitrógeno líquido para su examen histológico.

Tratamiento con hidrógeno para cultivo celular.

Las líneas celulares de cáncer de ovario Hs38.T y PA-1 se mantuvieron en medio mínimo esencial con Sales Balanceadas de Earle con un 10% de suero fetal bovino en una atmósfera húmeda de 5% de CO2 a 37 °C. Las células se clasificaron en dos grupos: (I) las células del grupo control (control) se mantuvieron en medio completo; (II) las células del grupo de tratamiento con hidrógeno se colocaron en medio rico en hidrógeno. La concentración de hidrógeno se controló semanalmente mediante un sensor de hidrógeno de tipo aguja. La barra se reemplazó cada 14 días para mantener la concentración de H2 por encima de 600 µM.

Ensayo de viabilidad celular

El análisis se realizó utilizando un kit de recuento celular-8 (CCK-8). Las células se mantuvieron en placas de 96 pocillos con una concentración de 5,0 x 103/pocillo y se cultivaron durante 24 h. Para el desarrollo de las curvas de crecimiento, las células se cultivaron durante 0, 24, 48, 72, 96 y 120 h en medio rico en hidrógeno.

Ensayo de invasión celular

La capacidad de invasión de las células se determinó con BD Matrigel Invasion Chambers según el protocolo del fabricante. Las cámaras superiores con filtros de policarbonato se recubrieron con 50 µl de Matrigel. Se mantuvieron 1 x 105 células en 100 µl de medio libre de suero en la cámara superior y se agregaron 650 µl de medio rico en hidrógeno en la parte inferior. Se permitió que las células migraran a través de la membrana porosa a 37°C durante 48 h. Las células presentes en la superficie superior de la cámara se eliminaron con hisopos de algodón, mientras que las células presentes en la superficie inferior de la cámara se tiñeron con cristal violeta al 0,1 % (p/v) después de la fijación; se calcularon 5 campos de cada inserto con un aumento de 100 ×.

Ensayo de migración celular

Las células se sembraron en placas de 6 pocillos con una concentración de 1,0 x 106/pocillo y se mantuvieron durante 24 h. La punta de pipeta de plástico ayuda a trazar una línea a lo largo de la superficie celular en cada placa. Las células restantes se limpiaron tres veces con PBS para eliminar las células flotantes y los desechos, seguido de un proceso de incubación durante 48 horas en un medio rico en hidrógeno. Las imágenes del proceso de curación se capturaron digitalmente en el momento 0, 24 h después de la herida. El ensayo de curación de heridas se realizó en tres experimentos independientes.

Ensayo de formación de colonias

Se contaron 1.000 células por pocillo y se colocaron en placas de 6 pocillos. Estas células se incubaron durante 2 semanas en un medio rico en hidrógeno y se fijaron con paraformaldehído al 4%. Las células se tiñen con cristal violeta al 0,1%. Se realizaron experimentos independientes por triplicado y las colonias visibles se calcularon manualmente.

Ensayo de formación de esferas

Las células se recogieron y se lavaron para eliminar el suero y se suspendieron en medio DMEM o MEM/EBSS sin suero a una densidad de 2,0 x 103/ml. Se contaron 500 células por pocillo y se colocaron en placas de 6 pocillos con fijación ultrabaja para el ensayo de formación de esferas. Las células se mantuvieron en un medio libre de suero rico en hidrógeno con suplemento de B27, 20 ng/ml de factor de crecimiento epidérmico (EGF) y 20 ng/ml de factor de crecimiento de fibroblastos básico (bFGF) (Pepro Tech).

Resultado

El hidrógeno molecular previene el crecimiento tumoral in vivo

El efecto del hidrógeno molecular sobre la biología del cáncer de ovario in vivo, se xenoinjertaron células Hs38.T en ratones desnudos y se trataron con hidrógeno durante aproximadamente 42 días. La variación se produjo en el volumen medio del tumor y alcanzó significación estadística en la semana 5. Se observó una marcada reducción después del tratamiento con hidrógeno en las semanas 5 y 6 en comparación con los controles.

Conclusión

El hidrógeno molecular ejerce un papel antitumoral en relación con el cáncer de ovario al suprimir la proliferación de células similares a CSC y la angiogénesis.