El hidrógeno (H2), un gas terapéutico no tóxico, ejerce efectos antitumorales al alterar la homeostasis redox intracelular e inducir la disfunción mitocondrial. La alta difusibilidad del H2, así como sus dificultades de almacenamiento, dificultan su liberación sostenida en los sitios tumorales.
Por lo tanto, el efecto terapéutico sigue siendo limitado. Clostridium butyricum presenta un gran potencial para el tratamiento del cáncer, debido a su capacidad inherente de generar H2 de forma continua.
Sin embargo, su naturaleza estrictamente anaeróbica impide su supervivencia en condiciones aeróbicas, como las regiones tumorales bien vascularizadas con altos niveles de oxígeno. Para abordar este desafío, sintetizamos un hidrogel con un interior anaeróbico, basado en la reacción de consumo de oxígeno entre la laccasa y la vainillina. Como vehículo de administración para Clostridium butyricum, este hidrogel (CB@Anaerobic-Gel) mantuvo su viabilidad en condiciones aeróbicas. Como resultado, las bacterias encapsuladas pueden producir H2 y metabolitos en todas las regiones tumorales, incluidas tanto las zonas hipóxicas como las áreas bien vascularizadas.
Los estudios in vitro confirmaron que el H2 liberado por CB@Anaerobic-Gel altera la homeostasis redox y suprime la respiración mitocondrial en las células de cáncer de colon. Estos efectos se potenciaron con los metabolitos de C. butyricum para inducir la muerte de las células tumorales. Los experimentos in vivo mostraron que la inyección intratumoral de CB@Anaerobic-Gel suprimió significativamente el crecimiento tumoral.
Por lo tanto, este método ofrece un nuevo enfoque para la terapia tumoral con hidrógeno y una plataforma versátil para terapias sensibles al oxígeno.
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