Terapia fotodinamica antimicrobica mediata da curcuminoidi su un modello murino di candidosi orale

Riepilogo

Questo protocollo descrive l'applicazione della terapia fotodinamica antimicrobica (aPDT) in un modello murino di candidosi orale. L'aPDT è stata eseguita utilizzando una miscela solubile in acqua di curcuminoidi e luce LED blu.

Abstract

La terapia fotodinamica antimicrobica (aPDT) è stata ampiamente studiata in vitro e i modelli animali preclinici di infezioni sono adatti per valutare trattamenti alternativi prima degli studi clinici. Questo studio descrive l'efficacia dell'aPDT in un modello murino di candidosi orale. Quaranta topi sono stati immunosoppressi con iniezioni sottocutanee di prednisolone e le loro lingue sono state inoculate utilizzando un tampone orale precedentemente imbevuto di una sospensione cellulare di C. albicans . La tetraciclina è stata somministrata tramite acqua potabile nel corso dell'esperimento. Cinque giorni dopo l'inoculazione fungina, i topi sono stati distribuiti in modo casuale in otto gruppi; Un nono gruppo di topi non infetti non trattati è stato incluso come controllo negativo (n = 5). Tre concentrazioni (20 μM, 40 μM e 80 μM) di una miscela di curcuminoidi sono state testate con una luce LED blu (89,2 mW/cm²; ~ 455 nm) e senza luce (gruppi C + L+ e C + L-, rispettivamente). Solo luce (C-L+), nessun trattamento (C-L-) e animali senza infezione sono stati valutati come controlli. I dati sono stati analizzati utilizzando i test ANOVA e Games-Howell di Welch (α = 0,05). La candidosi orale è stata stabilita in tutti gli animali infetti e visualizzata macroscopicamente attraverso la presenza di caratteristiche macchie bianche o pseudomembrane sul dorso delle lingue. Le sezioni istopatologiche hanno confermato una grande presenza di lievito e filamenti limitati allo strato cheratinizzato dell'epitelio nel gruppo C-L-, e la presenza di cellule fungine è risultata visivamente diminuita nelle immagini ottenute da topi sottoposti ad aPDT con curcuminoidi da 40 μM o 80 μM. L'aPDT mediata da 80 μM curcuminoidi ha promosso una riduzione di 2,47 log₁₀ del numero di colonie rispetto a quelle del gruppo C-L- (p = 0,008). Tutti gli altri gruppi non hanno mostrato una riduzione statisticamente significativa del numero di colonie, compresi i gruppi fotosensibilizzanti (C+L-) o da soli (C-L+). L'aPDT mediata dai curcuminoidi ha ridotto il carico fungino dalle lingue dei topi.

Introduzione

La candidosi orale (OC) è la principale infezione fungina del cavo orale; è causata dalla crescita eccessiva di Candida spp. I fattori predisponenti all'OC includono la disfunzione endocrina, l'uso di antibiotici ad ampio spettro, la radioterapia e la chemioterapia, le carenze nutrizionali, la xerostomia (basso flusso salivare), l'uso di protesi, la scarsa igiene e, soprattutto, l'immunosoppressione¹. Tra le specie di Candida , la Candida albicans è la più diffusa e virulenta; Si trova come specie commensale nel corpo umano e come patogeno opportunista. C. albicans ha la capacità di cambiare la sua morfologia....

Protocollo

Il protocollo di ricerca per l'uso dei topi è stato approvato dal Comitato Etico per l'Uso Animale (casi numeri 05/2008 e 09/2020) presso la Scuola di Odontoiatria, Araraquara, UNESP. C. albicans (ATCC 90028) è stato utilizzato come ceppo di riferimento. Per il presente studio sono stati utilizzati topi svizzeri femmine di sei settimane (n = 45), con un intervallo di massa corporea di 20-30 g. Gli animali sono stati forniti dall'Università Statale di San Paolo, UNESP, Botucatu.

1. Preparazione del PS e selezione della sorgente luminosa per aPDT

1. Preparare il PS secondo le specifiche della sostanza da testa....

Discussione

C. albicans è stato associato a infezioni orali ed esofagee in individui con uno stato immunocompromesso, diabete mellito, uso prolungato di antibiotici e scarsa igiene orale ^1,3. Lo studio delle malattie infettive umane richiede indagini sia in vitro che in vivo prima che gli studi clinici possano essere progettati in modo sicuro e accurato. Il presente studio descrive un metodo per stabilire un modello murino di OC, che può essere u.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
C. albicans	ATCC (Rockville, Md, USA)	90028	Used to prepare the Candida inoculum
Centrifuge	Eppendorf Centrifuge 5804/5804R,B. Braun, Melsungen, Hesse, Germany	022628146 (NA)	Used to prepare the Candida inoculum
Chlorpromazine chloride 2 mg/mL	Compounding pharmacy, Araraquara, SP, Brazil	-	Used to sedate animals during candida inoculation
Curcumin-based water-soluble salt	PDTPharma, Cravinhos, Brazil	-	Consisting of 53.4% of natural curcumin, and  46.6% of other curcuminoids (demethoxycurcumin and bis-demethoxycurcumin). Prepared in water and N-MethylD-Glucamine (final average molecular weight of 730.32 g.mol−1)
Digital colony counter	CP 600 Plus, Phoenix Ind Com Equipamentos Científicos Ltda, Araraquara, SP, Brazil	-	Used to count colonies on agar plates
Extruded mouse chow	Benelab food, Industry Qualy Animal Nutrition and Commerce Ltda., Lindóia, São Paulo State, Brazil.	-	Used for the feeding of the mice
Ketamine Hydrochloride 10%	Ketamina Agener, União Química Farmacêutica Nacional S/A, Embu-Guaçu, SP, Brazil	-	Used to anesthetize animals before  treatments and for euthanasia
Light-emitting diode handpiece (prototype)	Instituto de Física de São Carlos, University of São Paulo, São Carlos, SP, Brazil	-	Fabricated with LXHL-PR09, Luxeon III Emitter, Lumileds Lighting, San Jose, California, USA
Methylprednisolone acetate 40 mg	DEPO-MEDROL, Pfizer, New York	-	Used as an immunosuppressant
Microtome	Leica Microsystems, Bannockburn, IL, USA	SM2500	Used to cut the serial sections of the tongues
Propylene boxes (cages housing) H13 x L20 x D30 cm	Bonther Equipaments, Ribeirão Preto, SP, Brazil	-	Used to keep the animals throughout  the experimental period
Sabouraud Dextrose Agar with Chloramphenicol	HiMedia, Mumbai, India	MM1067-500G	Culture medium for yeast growth (agar)
Spectrophotometer	Spectrophotometer Kasvi K37-VIS , São José dos Pinhais, PR, Brazil	K37-VIS	Used to standardize the inoculum concentration
Tetracycline hydrochloride	Compounding pharmacy, Araraquara, SP, Brazil	-	Antibiotic given to induce oral dysbiosis
Wood shavings	J.R. Wood Shavings, Comerce of Sawdust Ltda., Conchal, São Paulo State, Brazil	-	Used for floor covering inside the housing boxes
Xylazine 2%	Calmiun, União Química Farmacêutica Nacional S/A, Embu-Guaçu, SP, Brazil	-	Used in combination with ketamine for anesthesia
Yeast Nitrogen Broth	Difco, InterLab, Detroit, MI, USA	DF0919-07-3	Culture medium for yeast growth (broth)
Yeast Peptone Dextrose Broth	NutriSelect Basic, Sigma Aldrich	Y1375	Culture medium for maintaining the strains at -80°C and grow