Terapia fotodinámica mediada por rosa de Bengala para inhibir Candida albicans

Resumen

La creciente incidencia de Candida albicans resistente a los medicamentos es un grave problema de salud en todo el mundo. La terapia fotodinámica antimicrobiana (aPDT) puede ofrecer una estrategia para luchar contra las infecciones fúngicas resistentes a los medicamentos. El presente protocolo describe la eficacia de la aPDT mediada por Rose bengal en una cepa de C. albicans multirresistente in vitro.

Resumen

La infección invasiva por Candida albicans es una infección fúngica oportunista significativa en humanos porque es uno de los colonizadores más comunes del intestino, la boca, la vagina y la piel. A pesar de la disponibilidad de medicamentos antimicóticos, la tasa de mortalidad de la candidiasis invasiva sigue siendo de ~ 50%. Desafortunadamente, la incidencia de C. albicans resistente a los medicamentos está aumentando a nivel mundial. La terapia fotodinámica antimicrobiana (aPDT) puede ofrecer un tratamiento alternativo o adyuvante para inhibir la formación de biopelículas de C. albicans y superar la resistencia a los medicamentos. La aPDT mediada por rosa de bengala (RB) ha demostrado una eliminación celular efectiva de bacterias y C. albicans. En este estudio, se describe la eficacia de RB-aPDT en C. albicans multirresistente . Una fuente de luz de diodo emisor de luz verde (LED) casera está diseñada para alinearse con el centro de un pozo de una placa de 96 pocillos. Las levaduras se incubaron en los pozos con diferentes concentraciones de RB y se iluminaron con diferentes fluencias de luz verde. Los efectos de matanza se analizaron mediante el método de dilución de placas. Con una combinación óptima de luz y RB, se logró la inhibición del crecimiento de 3 log. Se concluyó que RB-aPDT podría inhibir potencialmente la C. albicans resistente a los medicamentos.

Introducción

C. albicans coloniza en los tractos gastrointestinal y genitourinario de individuos sanos y puede detectarse como microbiota normal en aproximadamente el 50 por ciento de los individuos¹. Si se crea un desequilibrio entre el huésped y el patógeno, C. albicans es capaz de invadir y causar enfermedades. La infección puede variar desde infecciones locales de la membrana mucosa hasta insuficiencia orgánica múltiple². En un estudio de vigilancia multicéntrico en los Estados Unidos, alrededor de la mitad de los aislamientos de pacientes con candidiasis invasiva entre 2009 y 2017 es C. albicans

Protocolo

1. Preparación del sistema aPDT

1. Corte cuatro diodos emisores de luz verde (LED) de una tira de LED (consulte la Tabla de materiales) y alinee con cuatro pocillos de una placa de 96 pocillos (Figura 1).
   NOTA: Los LED se organizaron en una matriz de 4 x 3. La parte posterior del LED se adhirió a un disipador de calor para dispersar el calor durante la irradiación.
2. Mida la velocidad de fluencia¹¹ del LED a 540 nm con un medidor de potencia de luz (consulte la Tabla de materiales). Consulte la Figura suplementaria 1 para asegurar....

Resultados

La Figura 1 muestra el sistema aPDT que se está utilizando en el presente estudio. Dado que las altas temperaturas pueden causar una muerte celular significativa, la matriz de LED se enfría mediante un ventilador eléctrico y se utiliza un disipador de calor durante la irradiación para mantener una temperatura constante a 25 ± 1 ° C. El efecto calor se puede descontar. Tener una distribución uniforme de la luz también es un factor determinante importante para un aPDT exitoso; por lo .......

Discusión

Recientemente se han reportado resultados alentadores de aplicaciones clínicas de RB-PDT para la queratitis fúngica¹⁹. El pico de absorción de RB está en 450-650 nm. Es esencial determinar la tasa de fluencia de la fuente de luz para una aPDT exitosa. Se requiere una fluencia alta (generalmente >100 J/cm²) para tratar las células cancerosas, mientras que se espera una fluencia más baja para tratar las lesiones infectadas⁶. Una alta fluencia significa un lar.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
1.5 mL microfuge tube	Neptune, San Diego, USA	#3745.x
5 mL round-bottom tube with cell strainer cap	Falcon, USA	#352235
96-well plate	Alpha plus, Taoyuan Hsien, Taiwan	#16196
Aluminum foil	sunmei, Tainan, Taiwan
Aluminum heat sink	Nanyi electronics Co., Ltd., Tainan, Taiwan	BK-T220-0051-01
Centrifuge	Eppendorf, UK	5415R	disperses heat from the LED array
Graph pad prism software	GraphPad 8.0, San Diego, California, USA		graphing and statistics software
Green light emitting diode (LED) strip	Nanyi electronics Co., Ltd., Tainan, Taiwan	2835
Incubator	Yihder, Taipei, Taiwan	LM-570D (R)	Emission peak wavelength: 525 nm, Viewing angle: 150°; originated from https://www.aliva.com.tw/product.php?id=63
Light power meter	Ophir, Jerusalem, Israel	PD300-3W-V1-SENSOR,
Millex 0.22 μm filter	Merck, NJ, USA	SLGVR33RS
Multidrug-resistant Candida albicans	Bioresource Collection and Research CenterBioresource, Hsinchu, Taiwan	BCRC 21538/ATCC 10231	http://catalog.bcrc.firdi.org.tw/BcrcContent?bid=21538
OD600 spectrophotometer	Biochrom, London, UK	Ultrospec 10
Rose Bengal	Sigma-Aldrich, MO, USA	330000	stock concentration 40 mg/mL = 4%, prepare in PBS, stored at 4 °C
Sterilized glass tube	Sunmei Co., Ltd., Tainan, Taiwan	AK45048-16100
Yeast Extract Peptone Dextrose Medium	HIMEDIA, India	M1363