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Immunology and Infection

Terapia fotodinamica mediata dal Bengala Rosa per inibire la Candida albicans

Published: March 24th, 2022

DOI:

10.3791/63558

* These authors contributed equally

La crescente incidenza di Candida albicans resistente ai farmaci è un grave problema di salute in tutto il mondo. La terapia fotodinamica antimicrobica (aPDT) può offrire una strategia per combattere le infezioni fungine resistenti ai farmaci. Il presente protocollo descrive l'efficacia dell'aPDT mediata da Rose bengala su un ceppo di C. albicans multiresistente in vitro.

L'infezione invasiva da Candida albicans è una significativa infezione fungina opportunistica negli esseri umani perché è uno dei colonizzatori più comuni dell'intestino, della bocca, della vagina e della pelle. Nonostante la disponibilità di farmaci antifungini, il tasso di mortalità della candidosi invasiva rimane ~ 50%. Sfortunatamente, l'incidenza di C. albicans resistente ai farmaci sta aumentando a livello globale. La terapia fotodinamica antimicrobica (aPDT) può offrire un trattamento alternativo o adiuvante per inibire la formazione di biofilm di C. albicans e superare la resistenza ai farmaci. L'aPDT mediato da Rose Bengal (RB) ha dimostrato un'efficace uccisione cellulare di batteri e C. albicans. In questo studio, viene descritta l'efficacia di RB-aPDT su C. albicans multiresistente ai farmaci. Una sorgente luminosa a diodi a emissione di luce verde (LED) fatta in casa è progettata per allinearsi con il centro di un pozzo di una piastra a 96 pozzetti. I lieviti sono stati incubati nei pozzetti con diverse concentrazioni di RB e illuminati con fluenze variabili di luce verde. Gli effetti di uccisione sono stati analizzati con il metodo di diluizione della piastra. Con una combinazione ottimale di luce e RB, è stata raggiunta l'inibizione della crescita a 3 log. Si è concluso che RB-aPDT potrebbe potenzialmente inibire C. albicans resistente ai farmaci.

C. albicans colonizza nel tratto gastrointestinale e genito-urinario di individui sani e può essere rilevato come microbiota normale in circa il 50% degli individui1. Se si crea uno squilibrio tra l'ospite e l'agente patogeno, C. albicans è in grado di invadere e causare malattie. L'infezione può variare da infezioni locali della mucosa a insufficienza multiorgano2. In uno studio di sorveglianza multicentrico negli Stati Uniti, circa la metà degli isolati di pazienti con candidosi invasiva tra il 2009 e il 2017 è C. albicans3. La candidemia può essere associata ad alti t....

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1. Preparazione del sistema aPDT

  1. Tagliare quattro diodi emettitori di luce verde (LED) da una striscia LED (vedere Tabella dei materiali) e allinearli con quattro pozzetti di una piastra a 96 pozzetti (Figura 1).
    NOTA: i LED sono stati disposti in un array 4 x 3. Il retro del LED è stato fatto aderire a un dissipatore di calore per disperdere il calore durante l'irradiazione.
  2. Misurare la frequenza di fluenza11 .......

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La Figura 1 mostra il sistema aPDT utilizzato nel presente studio. Poiché le alte temperature possono causare una significativa morte cellulare, l'array di LED viene raffreddato da una ventola elettrica e un dissipatore di calore viene utilizzato durante l'irradiazione per mantenere una temperatura costante a 25 ± 1 °C. L'effetto calore può essere scontato. Avere una distribuzione uniforme della luce è anche un importante fattore determinante per un aPDT di successo; pertanto, è fonda.......

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Risultati incoraggianti delle applicazioni cliniche di RB-PDT per la cheratite fungina sono stati riportati di recente19. Il picco di assorbimento di RB è a 450-650 nm. È essenziale determinare la frequenza di fluenza della sorgente luminosa per un aPDT di successo. Una fluenza elevata (di solito >100 J / cm2) è necessaria per trattare le cellule tumorali, mentre una fluenza inferiore dovrebbe trattare le lesioni infette6. Un'elevata fluenza significa un lungo.......

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Questo lavoro ha ricevuto finanziamenti dal Center of Applied Nanomedicine, dalla National Cheng Kung University dal Featured Areas Research Center Program nell'ambito del Higher Education Sprout Project dal Ministero dell'Istruzione (MOE) e dal Ministero della Scienza e della Tecnologia, Taiwan [MOST 109-2327-B-006-005] a TW Wong. J.H. Hung riconosce i finanziamenti del National Cheng Kung University Hospital, Taiwan [NCKUH-11006018] e [MOST 110-2314-B-006-086-MY3].

....

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NameCompanyCatalog NumberComments
1.5 mL microfuge tubeNeptune, San Diego, USA#3745.x
5 mL round-bottom tube with cell strainer capFalcon, USA#352235
96-well plateAlpha plus, Taoyuan Hsien, Taiwan#16196
Aluminum foilsunmei, Tainan, Taiwan
Aluminum heat sinkNanyi electronics Co., Ltd., Tainan, TaiwanBK-T220-0051-01
CentrifugeEppendorf, UK5415Rdisperses heat from the LED array
Graph pad prism softwareGraphPad 8.0, San Diego, California, USAgraphing and statistics software
Green light emitting diode (LED) stripNanyi electronics Co., Ltd., Tainan, Taiwan2835
IncubatorYihder, Taipei, TaiwanLM-570D (R)Emission peak wavelength: 525 nm, Viewing angle: 150°; originated from https://www.aliva.com.tw/product.php?id=63
Light power meterOphir, Jerusalem, IsraelPD300-3W-V1-SENSOR,
Millex 0.22 μm filterMerck, NJ, USASLGVR33RS
Multidrug-resistant Candida albicansBioresource Collection and Research CenterBioresource, Hsinchu, TaiwanBCRC 21538/ATCC 10231http://catalog.bcrc.firdi.org.tw/BcrcContent?bid=21538
OD600 spectrophotometerBiochrom, London, UKUltrospec 10
Rose BengalSigma-Aldrich, MO, USA330000stock concentration 40 mg/mL = 4%, prepare in PBS, stored at 4 °C
Sterilized glass tubeSunmei Co., Ltd., Tainan, TaiwanAK45048-16100
Yeast Extract Peptone Dextrose MediumHIMEDIA, IndiaM1363

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