Nano-encapsulated curcumin in a chinchilla ear model

Cisplatin is an extensively used chemotherapeutic agent in the treatment of a broad spectrum of tumors. Ototoxicity is currently the most frequent dose limiting side-effect of cisplatinum chemotherapy. Ototoxicity has been shown to be the result of two mechanisms: oxidation, and more recently: inflammation. Various agents have been studied to prevent cisplatin ototoxicity. None has been proven effective in clinical trials to this date. Curcumin, a spice derived from a plant called Curcuma longa, possesses antioxidant activity and inhibits mediators of inflammation. However, curcumin low solubility in water and its low bioavailability limit its use. These issues can be solved using a novel technique called nano-encapsulation. In this research project, we wanted to find out whether curcumin could be nano-encapsulated, and, if so, whether the nano-encapsulated curcumin applied transtympanically is ototoxic, and whether it could be detected in the cochlear fluid and the blood. To answer these questions, a polymer of N-isopropylacrylamide (NIPAM), N-vinyl-2-pyrrolidone (VP), Poly(ethyleneglycol) monoacrylate (PEG-A) was formed. Curcumin was then mounted in this polymer. Different measurements were performed to characterize the created molecule such as the fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, the ultraviolet visible (UV-Vis) spectroscopy, and the atomic force microscopy (AFM). Results showed that curcumin was indeed nano-encapsulated. To test the safety of the nano-encapsulated curcumin, it was applied transtympanically to the ears of 5 chinchillas. The hearing was recorded using the auditory brainstem response (ABR) and the distortion product otoacoustic emission (DPOAE). Results of this pilot study showed that the nano-encapsulated curcumin is not ototoxic. To detect the presence of the nano-encapsulated curcumin in the cochlear fluid and the blood, it was applied transtympanically to chinchillas. The cochlear fluids and the blood samples were withdrawnLa cisplatine est un agent chimiothérapeutique largement utilisé dans le traitement d'un vaste éventail de tumeurs. L'ototoxicité est actuellement l'effet secondaire le plus important limitant l'utilisation de la cisplatine. L'ototoxicité résulte de deux mécanismes connus soit : l'oxidation, et plus récemment: l'inflammation. Plusieurs agents ont été étudiés pour éviter l'ototoxicité de la cisplatine. Jusqu'à ce jour, aucun n'a été prouvé efficace en clinique. La curcumine, une épice tirée d'une plante appelée Curcuma longa, possède une activité anti-oxidante et inhibe les médiateurs de l'inflammation. Toutefois, la faible solubilité de la curcumine dans l'eau et sa faible biodisponibilité limite son utilisation. Ces deux problèmes peuvent être résolus en utilisant une nouvelle technique appelée la nano-encapsulation. Dans ce projet de recherche, nous voulions déterminer si la curcumine pourrait être nano-encapsulée, et, si oui, si la curcumine nano-encapsulée appliquée à travers le tympan serait ototoxique, et si elle pourrait être décelée dans le liquide cochléaire et le sang. Pour répondre à ces questions, un polymère de N-isopropylacrylamide (NIPAM), N-vinyl-2-pyrrolidone (VP), et de poly (éthylène glycol) monoacrylate (PEG-A) a été formé. La curcumine a été ensuite incorporée dans ce polymère. Différentes mesures ont été réalisées pour caractériser la molécule créée comme la spectroscopie infrarouge à transformée de fourier (IRTF), la spectroscopie ultraviolet visible (UV-Vis) et la microscopie à force atomique (AFM). Les résultats ont montré que la curcumine a été effectivement nano-encapsulée. Pour tester la sécurité de la curcumine nano-encapsulée, une application transtympanique a été délivrée aux oreilles moyennes de 5 chinchillas. L'audition a été mesurée en utilisant la réponse auditive du tronc cérébral (RAT) et les émissions oto-acoustiques évoquées par produit