Terapia fotodinâmica antimicrobiana mediada por curcuminóides em um modelo murino de candidíase oral

Summary

Este protocolo descreve a aplicação da Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (TFDa) em um modelo murino de candidíase oral. A aPDT foi realizada usando uma mistura solúvel em água de curcuminóides e luz LED azul.

Abstract

A Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana (TFDa) tem sido extensivamente investigada in vitro, e modelos animais pré-clínicos de infecções são adequados para avaliar tratamentos alternativos antes de ensaios clínicos. Este estudo descreve a eficácia da aPDT em um modelo murino de candidíase oral. Quarenta camundongos foram imunossuprimidos com injeções subcutâneas de prednisolona, e suas línguas foram inoculadas com swab oral previamente embebido em suspensão celular de C. albicans . A tetraciclina foi administrada via água potável durante o curso do experimento. Cinco dias após a inoculação fúngica, os camundongos foram distribuídos aleatoriamente em oito grupos; Um nono grupo de camundongos não infectados não tratados foi incluído como controle negativo (n = 5). Três concentrações (20 μM, 40 μM e 80 μM) de uma mistura de curcuminóides foram testadas com luz LED azul (89,2 mW/cm²; ~455 nm) e sem luz (grupos C+L+ e C+L-, respectivamente). Animais leves (C-L+), sem tratamento (C-L-) e sem infecção foram avaliados como controles. Os dados foram analisados por ANOVA de Welch e Games-Howell (α = 0,05). A candidíase oral foi estabelecida em todos os animais infectados e visualizada macroscopicamente através da presença de manchas brancas características ou pseudomembranas no dorso da língua. Cortes histopatológicos confirmaram grande presença de leveduras e filamentos limitados à camada queratinizada do epitélio no grupo C-L-, e a presença de células fúngicas foi visualmente diminuída nas imagens obtidas de camundongos submetidos à aPDT com curcuminóides de 40 μM ou 80 μM. A aPDT mediada por 80 μM de curcuminóides promoveu uma redução de 2,47 log₁₀ na contagem de colônias em comparação com aquelas no grupo C-L- (p = 0,008). Todos os outros grupos não apresentaram redução estatisticamente significativa no número de colônias, incluindo os grupos fotossensibilizador (C+L-) ou somente luz (C-L+). A aPDT mediada por curcuminóides reduziu a carga fúngica das línguas de camundongos.

Introduction

A candidíase oral (CO) é a principal infecção fúngica da cavidade oral; é causada pelo crescimento excessivo de Candida spp. Os fatores predisponentes para FO incluem disfunção endócrina, uso de antibióticos de amplo espectro, radioterapia e quimioterapia, deficiências nutricionais, xerostomia (baixo fluxo salivar), uso de próteses dentárias, falta de higiene e, principalmente, imunossupressão¹. Entre as espécies de Candida , Candida albicans é a mais prevalente e virulenta; É encontrada como uma espécie comensal no corpo humano e como um patógeno oportunista. C. albicans tem a capacidade de alterar sua morfo....

Protocol

O protocolo de pesquisa para o uso de camundongos foi aprovado pelo Comitê de Ética no Uso de Animais (processos números 05/2008 e 09/2020) da Faculdade de Odontologia de Araraquara, UNESP. C. albicans (ATCC 90028) foi utilizada como cepa de referência. Camundongos Swiss fêmeas com seis semanas de idade (n = 45), com uma faixa de massa corporal de 20-30 g, foram utilizados para o presente estudo. Os animais foram fornecidos pela Universidade Estadual Paulista, UNESP, Botucatu.

Discussion

C. albicans tem sido associada a infecções orais e esofágicas em indivíduos com estado de imunocomprometimento, diabetes mellitus, uso prolongado de antibióticos e higiene oral deficiente ^1,3. O estudo de doenças infecciosas humanas requer investigações in vitro e in vivo antes que os ensaios clínicos possam ser projetados com segurança e precisão. O presente estudo descreve um método para estabelecer um modelo murino de CO,.......

Materials

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