نانوکامپوزیت روی-آلژینات-PEG پوشش‌داده‌شده با کروسین، از طریق مهار مسیر PI3K/Akt/mTOR، موجب القای آپوپتوزِ وابسته به ROS در سلول‌های سرطان مثانه می‌شود.

این کار، نانوکامپوزیت روی-سدیم آلژینات-پلی‌اتیلن گلیکول (Zn/SAG/PEG/Cr) پوشش داده شده با کروسین را به عنوان یک درمان بالقوه علیه سرطان مثانه با استفاده از سلول‌های سرطانی T24 و سلول‌های اپیتلیال کلیه Vero توسعه و ارزیابی کرد. مشخصه‌یابی سیستماتیک، ترکیب موفقیت‌آمیز روی، یک فاز معدنی کریستالی و اندازه ذرات نانومقیاس با خلوص ترکیبی بالا را تأیید کرد. سنجش MTT نشان داد که نانوکامپوزیت، سمیت سلولی انتخابی و وابسته به غلظت را در برابر سلول‌های T24 اعمال می‌کند، در حالی که زیست‌سازگاری را با سلول‌های Vero طبیعی حفظ می‌کند. تجزیه و تحلیل مکانیسمی نشان داد که تیمار نانوکامپوزیت به طور قابل توجهی تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) درون سلولی را افزایش می‌دهد، پتانسیل غشای میتوکندری را مختل می‌کند و یکپارچگی غشای پلاسما را به خطر می‌اندازد. علاوه بر این، نانوکامپوزیت واسطه‌های پیش‌التهابی (TNF-α، NF-κB، COX-2 و IL-6) را سرکوب کرده و آپوپتوز را القا کرد که با افزایش سطح Bax، کاسپاز-3 و کاسپاز-9 در کنار کاهش بیان Bcl-2 نشان داده شده است. نکته مهم این است که نانوکامپوزیت فرموله شده، مسیر سیگنالینگ PI3K/Akt/mTOR، یک تنظیم‌کننده کلیدی پیشرفت سرطان مثانه، را تضعیف کرد. علیرغم این اثرات ضد سرطان‌زای قوی، چالش‌هایی در مورد کنترل دقیق سینتیک آزادسازی کروسین و پاکسازی متابولیک طولانی‌مدت جزء فلزی روی باقی مانده است. چشم‌اندازهای آینده شامل اعتبارسنجی این یافته‌ها در مدل‌های حیوانی ارتوتوپیک برای ارزیابی سمیت سیستمیک و بهینه‌سازی فرمولاسیون برای تحویل هدفمند داخل مثانه‌ای برای بهبود کاربرد بالینی است.

This work developed and evaluated a crocin-coated zinc–sodium alginate–polyethylene glycol (Zn/SAG/PEG/Cr) nanocomposite as a potential therapeutic against bladder cancer using T24 human carcinoma and Vero kidney epithelial cells. Systematic characterization confirmed successful zinc incorporation, a crystalline inorganic phase, and nanoscale particle size with high compositional purity. MTT assay demonstrated that the nanocomposite exerts selective, concentration-dependent cytotoxicity against T24 cells while maintaining biocompatibility with normal Vero cells. Mechanistic analysis revealed that treatment of the nanocomposite significantly enhanced intracellular reactive oxygen species (ROS) generation, disrupted mitochondrial membrane potential, and compromised plasma membrane integrity. Furthermore, the nanocomposite suppressed pro-inflammatory mediators (TNF-α, NF-κB, COX-2, and IL-6) and induced apoptosis, evidenced by elevated Bax, caspase-3, and caspase-9 levels alongside reduced Bcl-2 expression. Crucially, the formulated nanocomposite attenuated the PI3K/Akt/mTOR signaling pathway, a key regulator of bladder cancer progression. Despite these potent anti-oncogenic effects, challenges remain regarding the precise control of crocin release kinetics and the long-term metabolic clearance of the metallic zinc component. Future prospects involve validating these findings in orthotopic animal models to assess systemic toxicity and optimizing the formulation for targeted intravesical delivery to improve clinical translation.