[Mechanism of action of modulated electro- hyperthermia (mEHT) induced tumor damage in colorectal adenocarcinoma models]

Magy Onkol. 2019 Dec 9;63(4):359-364. Epub 2019 Nov 14.
[Article in Hungarian]

Abstract

Modulated electro-hyperthermia (mEHT) is a non-invasive treatment modality of cancer where electric field generated by 13.56 MHz radiofrequency can selectively accumulate in malignant tumors compared to adjacent normal tissues. This effect is based on the metabolic shift in cancer cells which upregulates glycolysis even under oxygenated conditions (Warburg effect), resulting in elevated lactate and ion concentration. The concomitant increased permittivity can induce dielectric polarization and rotational friction of dipole molecules resulting in elevated core temperature, which can be controlled at 42 °C with the treating instrument. Complementary application of loco-regional mEHT can improve the efficiency of chemo-, radio- and recently molecular targeted therapies based on increasing local perfusion and xenobiotic concentration, resolving tumor hypoxia and improved immune surveillance supported by high-fever range hyperthermia. We earlier showed that mEHT has its own tumor inhibiting/destructing effect, however, its mechanism had not been clarified. In this project we have investigated the molecular mechanism of action of mEHT treatment using in vitro and in vivo models of colorectal adenocarcinoma.

A modulált elektrohipertermia (mEHT) egy nem invazív daganatkezelési eljárás, melynél a 13,56 MHz rádiófrekvenciás elektromos tér szignifikánsan feldúsul a malignus daganatokban a környezõ normális szövetekhez képest. A hatás alapja a daganatok megváltozott metabolizmusa, vagyis hogy oxidatív körülmények között is fokozott glikolízist folytatnak (Warburg-hatás), amit emelkedett tejsav- és ionkoncentráció kísér. Az így kialakult fokozott vezetõképesség és a dipólus molekulák dielektromos polarizációja és súrlódása révén a „core”-hõmérséklet emelkedését okozza a tumorban, ami a kezelõberendezéssel 42 °C-on stabilizálható. Az mEHT komplementer alkalmazása javítja a kemo-, radio- és újabban a molekuláris célpontú immunológiai kezelések hatékonyságát, a lokális perfúzió és xenobiotikus koncentráció növelése, a tumorhipoxia oldása, valamint a magas láz tartományú hipertermia immunfelügyeletet támogató hatásai miatt. Korábban igazoltuk, hogy az mEHT-kezelés önmagában is rendelkezik tumorgátló/-destruáló hatással, de ennek mechanizmusa nem volt tisztázott. Kutatásaink in vitro és in vivo kolorektális karcinóma modellek alkalmazásával a molekuláris hatásmechanizmus jobb megismerését célozzák.

MeSH terms

  • Adenocarcinoma*
  • Apoptosis
  • Colorectal Neoplasms*
  • Humans
  • Hyperthermia, Induced*