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Benign prostatic hyperplasia treatment using plasmonic nanoparticles irradiated by laser in a rat model - 30/05/20

Doi : 10.1016/j.biopha.2020.110118 
Omid Koohi Hosseinabadi a, b, 1 , Mohammad Ali Behnam c, 1 , Arezoo Khoradmehr d, 1 , Farzin Emami c , Zahra Sobhani e , Amir Reza Dehghanian f , Ali Dehghani Firoozabadi g , Farhad Rahmanifar h , Homeira Vafaei i , Aryan-Dokht Tamadon d , Nader Tanideh j, k, , Amin Tamadon d,
a Laparoscopy Research Center, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran 
b Central Research Laboratory, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran 
c Nano-Opto-Electronic Research Center, Electrical and Electronics Engineering Department, Shiraz University of Technology, Shiraz, Iran 
d The Persian Gulf Marine Biotechnology Research Center, The Persian Gulf Biomedical Sciences Research Institute, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran 
e Quality Control of Drug Products Department, Faculty of Pharmacy, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran 
f Pathology Department, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran 
g Yazd Cardiovascular Research Center, Shahid Sadoughi University of Medical Sciences, Yazd, Iran 
h Department of Basic Sciences, School of Veterinary Medicine, Shiraz University, Shiraz, Iran 
i Maternal-Fetal Medicine Research Center, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran 
j Stem Cells Technology Research Center, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran 
k Department of Pharmacology, School of Medicine, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran 

Corresponding author at: The Persian Gulf Marine Biotechnology Research Center, The Persian Gulf Biomedical Sciences Research Institute, Bushehr University of Medical Sciences, Bushehr, Iran.The Persian Gulf Marine Biotechnology Research CenterThe Persian Gulf Biomedical Sciences Research InstituteBushehr University of Medical SciencesBushehrIran⁎⁎Corresponding author at: Stem Cells Technology Research Center, 3rd Floor, Muhammad Rasulollah Research Tower, Shiraz University of Medical Sciences, Khalili Ave., Shiraz, 7193635899, Iran.Stem Cells Technology Research CenterMuhammad Rasulollah Research TowerShiraz University of Medical Sciences3rd FloorKhalili Ave.Shiraz7193635899Iran

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Graphical abstract




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Highlights

Carbon nanotubes with laser hyperthermia decrease prostate specific antigen.
Carbon nanotubes with laser hyperthermia induce caspase 1 activation.
Carbon nanotubes with laser hyperthermia induce apoptosis in prostatic epithelial cells.
Carbon nanotubes with laser hyperthermia reduce prostate size of benign prostatic hyperplasia (BPH).
Carbon nanotubes with laser hyperthermia attenuate BPH histopathologic indices.

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Abstract

Objective

In the current study we have stimulated the efficacy of plasmonic nanoparticles (NPs) by laser hyperthermia to achieve a less invasive method for tumor photothermal therapy of benign prostatic hyperplasia (BPH).

Methods

The levels of apoptosis on induced BPH in rats were assessed after treatment and revealed and recorded by various assayed. Moreover, the expression of caspases was considered to demonstrate the apoptotic pathways due to laser induced plasmonic NPs.

Results

In the Laser + NPs group prostate size of induced BPH decreased. Laser + NPs also decreased prostate specific antigen in comparison with the BPH groups. Furthermore, Laser + NPs attenuated BPH histopathologic indices in the rats. Laser + NPs induced apoptosis in prostatic epithelial cells via caspase-1 pathway.

Conclusions

Altogether, the approach and findings from this study can be applied to introduce the laser irritated NPs method as a novel and less invasive therapy for patients suffering from BPH.

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Abbreviations : BPH, BW, CNTs, DHT, GPR160, NPs, ANOVA, O-CNT, PEG, SD, TUNEL, TEM

Keywords : Benign prostatic hyperplasia, Plasmonic nanoparticles, Caspase, Apoptosis, Laser, Photothermal therapy


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