The cytotoxicity of methacrylate-based biopolymers crosslinked by in situ photopolymerization has been attributed mainly to residual methacrylate monomers released due to incomplete polymerization. The residual monomers, primarily triethyleneglycol dimethacrylate or 2-hydroxyethyl methacrylate, may irritate adjacent tissue, or be released into the bloodstream and reach practically all tissues. Increased production of reactive oxygen species, which may be connected to concomitant glutathione depletion, has been the most noticeable effect observed in vitro following the exposure of cells to methacrylates. Radical scavengers such as glutathione or N-acetylcysteine represent the most important cellular strategy against methacrylate-induced toxicity by direct adduct formation, resulting in monomer detoxification. Reactive oxygen species may participate in methacrylate-induced genotoxic or pro-apoptotic effects and cell-cycle arrest via induction of corresponding molecular pathways in cells. A deeper understanding of the biological mechanisms and effects of methacrylates widely used in various bioapplications may enable a better estimation of potential risks and thus, selection of a more appropriate composition of polymer material to eliminate potentially harmful substances such as triethyleneglycol dimethacrylate.
- Klíčová slova
- HEMA, ROS, TEGDMA, cytotoxicity, genotoxicity,
- MeSH
- acetylcystein farmakologie MeSH
- biokompatibilní materiály chemie toxicita MeSH
- glutathion metabolismus MeSH
- kyseliny polymethakrylové chemie toxicita MeSH
- lidé MeSH
- methakryláty chemie toxicita MeSH
- polyethylenglykoly chemie toxicita MeSH
- reaktivní formy kyslíku metabolismus MeSH
- scavengery volných radikálů farmakologie MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- přehledy MeSH
- Názvy látek
- acetylcystein MeSH
- biokompatibilní materiály MeSH
- glutathion MeSH
- hydroxyethyl methacrylate MeSH Prohlížeč
- kyseliny polymethakrylové MeSH
- methakryláty MeSH
- polyethylenglykoly MeSH
- reaktivní formy kyslíku MeSH
- scavengery volných radikálů MeSH
- triethylene glycol dimethacrylate MeSH Prohlížeč
Treatment of murine EL4 T cell lymphoma with N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide (HPMA) copolymer conjugates of doxorubicin (Dox) leads to complete tumor regression and to the development of therapy-dependent longlasting cancer resistance. This phenomenon occurs with two types of Dox conjugates tested, despite differences in the covalent linkage of Dox to the polymer carrier. Such a cancer resistance cannot fully express in conventional treatment with free Dox, due to substantial immunotoxicity of the treatment, which was not observed in the polymer conjugates. In this study, calreticulin (CRT) translocation and high mobility group box-1 protein (HMGB1) release was observed in EL4 cells treated with a conjugate releasing Dox by a pH-dependent manner. As a result, the treated tumor cells were engulfed by dendritic cells (DC) in vitro, and induced their expression of CD80, CD86, and MHC II maturation markers. Conjugates with Dox bound via an amide bond only increased translocation of HSPs to the membrane, which led to an elevated phagocytosis but was not sufficient to induce increase of the maturation markers on DCs in vitro. Both types of conjugates induced engulfment of the target tumor cells in vivo, that was more intense than that seen with free Dox. It means that the induction of anti-tumor immunity documented upon treatment of EL4 lymphoma with HPMA-bound Dox conjugates does not rely solely on CRT-mediated cell death, but involves multiple mechanisms.
- MeSH
- antigeny CD80 metabolismus MeSH
- antigeny CD86 metabolismus MeSH
- apoptóza účinky léků MeSH
- chemorezistence účinky léků MeSH
- dendritické buňky cytologie imunologie MeSH
- doxorubicin aplikace a dávkování analogy a deriváty chemie toxicita MeSH
- fagocytóza MeSH
- kalretikulin metabolismus MeSH
- koncentrace vodíkových iontů MeSH
- kyseliny polymethakrylové aplikace a dávkování chemie toxicita MeSH
- lymfom T-buněčný farmakoterapie imunologie MeSH
- myši inbrední C57BL MeSH
- myši MeSH
- nádorové buněčné linie MeSH
- nosiče léků chemie MeSH
- protein HMGB1 metabolismus MeSH
- proteiny teplotního šoku metabolismus MeSH
- protinádorové látky aplikace a dávkování chemie toxicita MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- myši MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Názvy látek
- antigeny CD80 MeSH
- antigeny CD86 MeSH
- doxorubicin-N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide copolymer conjugate MeSH Prohlížeč
- doxorubicin MeSH
- kalretikulin MeSH
- kyseliny polymethakrylové MeSH
- nosiče léků MeSH
- protein HMGB1 MeSH
- proteiny teplotního šoku MeSH
- protinádorové látky MeSH
- MeSH
- dráždivé látky toxicita MeSH
- inbrední kmeny potkanů MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- kyseliny polymethakrylové toxicita MeSH
- polyhydroxyethylmethakrylát toxicita MeSH
- protézy a implantáty škodlivé účinky MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- anglický abstrakt MeSH
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- dráždivé látky MeSH
- kyseliny polymethakrylové MeSH
- polyhydroxyethylmethakrylát MeSH
Samples of poly(2-hydroxyethyl methacrylate) p(HEMA) hydrogels were prepared using three different polymerization initiators. The gels were washed in water under standard conditions. The extracts were then examined for intradermal irritation in rats using a radioactive indicator (113mIn). The irritation effects were dependent on the concentrations of the irritating substances and also on the gel type. Solid discs made of the gels, washed to varying degrees of purity, were also implanted into rats. Tissue irritation, as well as some other biological responses, were followed in situ using the radioindicator and common histological techniques. The irritation effects were very mild (even with the unextracted gel material). A possible explanation for the events taking place at the site of implantation is presented.
- MeSH
- biokompatibilní materiály * MeSH
- dráždivé látky * MeSH
- exsudáty a transsudáty analýza MeSH
- fibrin analýza MeSH
- inbrední kmeny potkanů MeSH
- krevní proteiny metabolismus MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- kůže účinky léků patologie MeSH
- kyseliny polymethakrylové toxicita MeSH
- polyhydroxyethylmethakrylát toxicita MeSH
- protézy a implantáty MeSH
- radioizotopy india MeSH
- zánět MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- biokompatibilní materiály * MeSH
- dráždivé látky * MeSH
- fibrin MeSH
- krevní proteiny MeSH
- kyseliny polymethakrylové MeSH
- polyhydroxyethylmethakrylát MeSH
- radioizotopy india MeSH
In this study we report the results of toxicological, histological and haematological experiments on radiopaque spherical particles based on poly(2-hydroxyethyl methacrylate). These particles have been developed for endovascular occlusion of various organs. Radiopacity was attained by two independent methods: the chemical attachment of radiopaque substances to the hydrogel or the precipitation of radiopaque substances in the hydrogel network. The first method yields particles that appear to have uniformly-distributed contrast material, but in the particles prepared by the second procedure the contrast material is predominantly located on the surface. The visibility of such particles by X-rays makes possible controlled embolus introduction and inspection of the polymer for long periods after embolization. Radiopaque contrasting changes the morphology and reduces the porosity of the material but supports quick thrombus formation. Embolic material implanted in rabbits becomes surrounded by a thin fibrous capsule and undergoes partial organization. This and other results of medico-biological investigations have fully demonstrated the biocompatibility of radiopaque spherical emboli, which can now be used clinically.
- MeSH
- biokompatibilní materiály * MeSH
- kontrastní látky MeSH
- králíci MeSH
- kůže patologie MeSH
- kyseliny polymethakrylové toxicita MeSH
- mikroskopie elektronová rastrovací MeSH
- polyhydroxyethylmethakrylát toxicita MeSH
- terapeutická embolizace * MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- králíci MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- biokompatibilní materiály * MeSH
- kontrastní látky MeSH
- kyseliny polymethakrylové MeSH
- polyhydroxyethylmethakrylát MeSH
2-Hydroxyethyl methacrylate (HEMA) monomer and sodium benzoate, diluted with saline in the range 0-20%, were tested for intradermal irritation in rats. Radioactive indicator (113mIn) was used to quantify this biological response. At low concentrations (up to 1%) only a little irritation was recorded, while at higher levels (5% or more) a significant adverse reaction developed. The degree of irritation was dose dependent. In the concentration range 0-10%, the response was exponential. Model decomposition products derived from three different polymerization initiators were also tested. How the results obtained with the model irritants relate to real polymerization systems is discussed.
- MeSH
- dráždivé látky * MeSH
- inbrední kmeny potkanů MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- kůže účinky léků patologie MeSH
- kyseliny polymethakrylové * toxicita MeSH
- polyhydroxyethylmethakrylát analogy a deriváty toxicita MeSH
- radioizotopy india MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- dráždivé látky * MeSH
- kyseliny polymethakrylové * MeSH
- polyhydroxyethylmethakrylát MeSH
- radioizotopy india MeSH
- MeSH
- inbrední kmeny potkanů MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- kyseliny polymethakrylové aplikace a dávkování toxicita MeSH
- náhražky plazmy aplikace a dávkování toxicita MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- anglický abstrakt MeSH
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- Duxon MeSH Prohlížeč
- kyseliny polymethakrylové MeSH
- náhražky plazmy MeSH
- MeSH
- hematokrit MeSH
- hemoglobiny analýza MeSH
- inbrední kmeny potkanů MeSH
- krevní obraz MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- kyseliny polymethakrylové aplikace a dávkování toxicita MeSH
- náhražky plazmy aplikace a dávkování toxicita MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- anglický abstrakt MeSH
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- Duxon MeSH Prohlížeč
- hemoglobiny MeSH
- kyseliny polymethakrylové MeSH
- náhražky plazmy MeSH
- MeSH
- králíci MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- kyseliny polymethakrylové toxicita MeSH
- náhražky plazmy toxicita MeSH
- počet trombocytů * MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- králíci MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- anglický abstrakt MeSH
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- Duxon MeSH Prohlížeč
- kyseliny polymethakrylové MeSH
- náhražky plazmy MeSH
- MeSH
- králíci MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- kyseliny polymethakrylové toxicita MeSH
- náhražky plazmy toxicita MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- králíci MeSH
- krysa rodu Rattus MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- anglický abstrakt MeSH
- časopisecké články MeSH
- Názvy látek
- Duxon MeSH Prohlížeč
- kyseliny polymethakrylové MeSH
- náhražky plazmy MeSH