Efficacia fotodinamica fungicida dell'ipericina e del dimetil metilene blu contro i ceppi azolo-resistenti di Candida albicans
La terapia fotodinamica antimicrobica (aPDT) sta emergendo come alternativa per il trattamento delle infezioni e si basa sull'impiego di fotosensibilizzatori (PSs) e della luce visibile.
Per studiare l'effetto fungicida della PDT contro i ceppi azolo-resistenti di Candida albicans sono stati confrontati tra di loro due PSs con diverso meccanismo d'azione, l'ipericina (HYP) e l'1,9-dimetil metilene blu (DMMB), studiando soprattutto la loro efficacia e le specie reattive dell'ossigeno (ROS ) coinvolte nella citotossicità. Sono stati usati dei ceppi di C. albicans azolo-resistenti e azolo-sensibili. Le soluzioni 0.5 e 4 McFarland di ciascun ceppo Candida sono state trattate con differenti concentrazioni dei due PS e sono state esposte a due fluenze (18 and 37 J cm−2) di luce emesse da altrettanti diodi emettitori di luce.
Quindi, è stata acquisita la visione meccanicistica utilizzando diversi “spegnitori” di ROS. Per la maggior parte dei ceppi, la minima concentrazione fungicida di HYP per una riduzione di CFU ≥3 log10 (McFarland 0.5) è stata di 0.62 μmol l−1, mentre per il DMMB è stata in un range tra 1.25 e 2.5 μmol l−1.
L'aumento della fluenza di 37 J cm−2 ha permesso di ridurre la concentrazione di DMMB. Inoltre, sono state necessarie concentrazioni più alte per entrambi i PS in modo da raggiungere una riduzione di 6 log10 (4 McFarland). L'H2O2 è stata la principale specie fototossica coinvolta nell'effetto fungicida di HYP-aPDT mentre l'1O2 è stato più importante per i trattamenti con DMMB. La aPDT sia con HYP che con DMMB è efficace nell'uccidere i ceppi di C. albicans indipendentemente dal loro modello di resistenza all'azolo: l'HYP è risultata più efficiente alle basse concentrazioni fungine, mentre DMMB è stato più efficiente a concentrazioni più alte.
Storia della pubblicazione:
Titolo: Photodynamic fungicidal efficacy of hypericin and dimethyl methylene blue against azole-resistant Candida albicans strains
Rivista: Mycoses. doi: 10.1111/myc.12099
Autori: M. P. Paz-Cristobal, D. Royo, A. Rezusta, E. Andrés-Ciriano, M. C. Alejandre, J. F. Meis, M. J. Revillo, C. Aspiroz, S. Nonell, Y. Gilaberte
Affiliazioni:Department of Microbiology, University Hospital Miguel Servet, Universidad de Zaragoza, IIS Aragón, Zaragoza, Spain Laboratory of Mycrobiology of Water, Tonw Hall Institute of Public Health, Zaragoza, Spain Department of Medical Microbiology and Infectious Diseases, Canisius Wilhelmina Hospital and Radboud University Nijmegen Medical Center, Nijmegen, The Netherlands Department of Microbiology, Hospital Royo Villanova, IIS Aragón, Zaragoza, Spain Institute of Health Sciences of Aragon, Zaragoza, Spain IQS School of Engineering, University Ramón LLull, Barcelona, Spain Unit of Dermatology, Hospital San Jorge, IIS Aragón, Huesca, Spain
Abstract:
Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) is an emerging alternative to treat infections based on the use of photosensitisers (PSs) and visible light. To investigate the fungicidal effect of PDT against azole-resistant Candida albicans strains using two PSs with a different mechanism of action, hypericin (HYP) and 1,9-dimethyl methylene blue (DMMB), comparing their efficacy and the reactive oxygen species (ROS) species involved in their cytotoxicity. Azole-resistant and the azole-susceptible C. albicans strains were used. Solutions of 0.5 and 4 McFarland inoculum of each Candida strain were treated with different concentrations of each PS, and exposed to two light-emitting diode light fluences (18 and 37 J cm−2). Mechanistic insight was gained using several ROS quenchers. The minimal fungicidal concentration of HYP for ≥3 log10 CFU reduction (0.5 McFarland) was 0.62 μmol l−1 for most strains, whereas for DMMB it ranged between 1.25 and 2.5 μmol l−1. Increasing the fluence to 37 J cm−2 allowed to reduce the DMMB concentration. Higher concentrations of both PSs were required to reach a 6 log10 reduction (4 McFarland). H2O2 was the main phototoxic species involved in the fungicidal effect of HYP-aPDT whereas 1O2 was more important for DMMB-based treatments. aPDT with either HYP or DMMB is effective in killing of C. albicans strains independent of their azole resistance pattern. HYP was more efficient at low fungal concentration and DMMB at higher concentrations.
