Use of nanosystems to improve the anticancer effects of curcumin

Abstract

Curcumin (CUR) is a phenolic compound that is safe for human consumption. It exhibits chemopreventive, antiproliferative, antiangiogenic, and antimetastatic effects. However, these benefits can be hampered due to the lipophilic nature, rapid metabolism, low bioavailability, and fast elimination of the molecule. Considering this, the present work reviews the use of CUR-based nanosystems as anticancer agents, including conventional nanosystems (i.e., liposomes, nanoemulsions, nanocrystals, nanosuspensions, polymeric nanoparticles) and nanosystems that respond to external stimuli (i.e., magnetic nanoparticles and photodynamic therapy). Previous studies showed that the effects of CUR were improved when loaded into nanosystems as compared to the free compound, as well as synergist effects when it is co-administrated alongside with other molecules. In order to maximize the beneficial health effects of CUR, critical factors need to be strictly controlled, such as particle size, morphology, and interaction between the encapsulating material and CUR. In addition, there is an area of study to be explored in the development of CUR-based smart materials for nanomedical applications. Imaging-guided drug delivery of CUR-based nanosystems may also directly target specific cells, thereby increasing the therapeutic and chemopreventive efficacy of this versatile compound.La curcumina (CUR) es un compuesto fenólico seguro para el consumo humano. Presenta efectos quimiopreventivos, antiproliferativos, antiangiogénicos y antimetastásicos. Sin embargo, estos beneficios pueden verse obstaculizados debido a la naturaleza lipófila, el rápido metabolismo, la baja biodisponibilidad y la rápida eliminación de la molécula. Considerando esto, el presente trabajo revisa el uso de nanosistemas basados ​​en CUR como agentes anticancerígenos, incluidos nanosistemas convencionales (es decir, liposomas, nanoemulsiones, nanocristales, nanosuspensiones, nanopartículas poliméricas) y nanosistemas que responden a estímulos externos (es decir, nanopartículas magnéticas y terapia fotodinámica). ). Estudios anteriores demostraron que los efectos de CUR mejoraron cuando se cargó en nanosistemas en comparación con el compuesto libre, así como los efectos sinérgicos cuando se coadministra junto con otras moléculas. Para maximizar los efectos beneficiosos para la salud del CUR, es necesario controlar estrictamente los factores críticos, como el tamaño de las partículas, la morfología y la interacción entre el material encapsulante y el CUR. Además, existe un área de estudio por explorar en el desarrollo de materiales inteligentes basados ​​en CUR para aplicaciones nanomédicas. La administración de fármacos guiada por imágenes de nanosistemas basados ​​en CUR también puede apuntar directamente a células específicas, aumentando así la eficacia terapéutica y quimiopreventiva de este compuesto versátil.