Ежедневные фототерапии с красный свет для регулирования Candida albicans биопленки роста
Summary
Здесь мы представляем протокол для оценки результатов применения красный свет на рост Candida albicans биопленки. Устройство некогерентный красный свет с длиной волны 635 нм и плотность энергии 87,6 J·cm-2 был применен во всем рост Candida albicans биопленки в течение 48 часов.
Abstract
Здесь мы представляем протокол для оценки результатов лечения суточные красный свет на рост Candida albicans биопленки. Чтобы увеличить планктонных рост SN425 C. albicans , Инокулянты вырос на дрожжи азота базы СМИ. Для биопленки были применены RPMI 1640 СМИ, которые имеют высокие концентрации аминокислот, чтобы помочь росту биопленки. Биоплёнки 48 h относились два раза в день в течение 1 мин с устройством некогерентного света (красный свет, длина волны = 635 нм; плотность энергии = 87,6 J·cm-2). Как положительный контроль (PC), 0,12% хлоргексидин (CHX) был применен и как отрицательный контроль (НК), 0,89% NaCl был применен к биопленки. Колонии, образуя единиц (CFU), сухой вес, растворимых и нерастворимых экзополисахаридов были количественно после лечения. Кратко протокол, представленные здесь прост, воспроизводимые и дает ответы относительно жизнеспособности, сухой вес и внеклеточный полисахарид суммы после лечения красный свет.
Introduction
Увеличение заболеваемости диабетом, иммуносупрессивной терапии приложений, ВИЧ-инфекции, эпидемия СПИДа, инвазивных клинических процедур и широкого спектра действия антибиотиков потребления в последние годы увеличилось число Candida albicans связанные с заболеваниями1,2. C. albicans инфекции обычно связаны с развитием биопленки и может вызвать клинических проявлений, таких как кандидоз, или системных проявлений, таких как кандидемия1,2. Одним из наиболее значимых факторов вирулентности биопленки роста является создание матрицы внеклеточный полисахарид. Биопленки сотрудничает увеличить сопротивление существующих противогрибковых препаратов, экологический стресс и принимающих иммунные механизмы3.
Биопленки рост C. albicans начинается с раннего приверженность планктонных клеток подложки, следуют размножения дрожжевых клеток через поверхность субстрата и гиф роста. Последний этап биопленки роста является фаза созревания, которой дрожжеподобные развития подавляется, гиф развитие расширяет и внеклеточного матрикса заключает биопленки4. C. albicans экзополисахаридов (EPS) в матрице взаимодействуют сформировать Маннан глюкан комплекс5,6. Взаимодействие между экзополисахаридов имеет решающее значение для обороны биоплёнки против наркотиков7. Следовательно уменьшение EPS от C. albicans внеклеточного матрикса могла бы поддержать разработку новых протоколов antibiofilm управление устный кандидоз.
Свет регулирует рост, развитие и поведение нескольких организмов8 и она применялась в качестве противомикробного средства в фотодинамической антимикробной химиотерапии (Пакт). Пакт применяется видимого света определенной длины волны и фотосенсибилизатора поглощая свет9. Однако фотосенсибилизаторов испытывают трудности в проникающего биопленки, вызывая ниже эффективность10. Терапевтических агентов неспособность полностью проникнуть биоплёнки причина что биоплёнки иногда противостоять традиционной антибактериальной терапии3,5. Чтобы деактивировать закрытых микробной клетки, противомикробных препаратов должны проникать через внеклеточная матрица; Тем не менее EPS характеризует диффузионным препятствием для таких молекул, запрашивая их уровень перевозки в биопленки или влияя на ответ антимикробная с самой матрицы11.
Учитывая недостатки Пакт использование света сама по себе выступает как ценный улучшения. Предварительные данные показали, что лечение с голубой свет дважды в день значительно препятствует производства EPS-нерастворимые Streptococcus mutans биопленки. Снижением EPS-нерастворимые синий свет уменьшилась биопленки роста. Тем не менее результаты фототерапии, используя красный свет в C. albicans биоплёнки являются скудными. Таким образом цель данного исследования заключалась в оценке в какой манере фототерапии, используя красный свет влияет на рост и расположение C. albicans биопленки. Два раза в день обращения, мы адаптировали наши лаборатории предыдущих протоколы9,12 обеспечить легкий и воспроизводимые биопленки модель, которая обеспечивает ответы относительно жизнеспособности, сухой вес и внеклеточных полисахаридов суммы после лечения красный свет. Тот же протокол может использоваться для тестирования других терапий.
Protocol
Representative Results
Discussion
Наиболее важные шаги для успешного культивирования C. albicans биопленки являются: 1) сделать предварительно посевным материалом и посевным материалом в среде YNB дополнена глюкозы 100 мм; 2) чтобы подождать 90 мин для этапа адгезии и тщательно мыть дважды скважин с 0,89% NaCl для удаления непри?…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим д-р Паула да Силвейра, д-р Сесилия Атем Гонсалвес де Араужо Коста, Шон м. Maule, Мауле м. Шейн, д-р Мелвин N. Janal и доктор Ирина Занин для развития данного исследования. Мы также признаем д-р Александр D. Джонсон (UCSF) для пожертвования штамм, анализируются в настоящем исследовании.
Materials
| Clorhexidine 20% | Sigma-Aldrich | C9394 | |
| Dextrose (D-Glucose) Anhydroous | Fisher Chemical | D16-500 | |
| Ethanol 200 proof | Decon Laboratories | DSP-MD.43 | |
| LumaCare LC-122 A | LumaCare Medical Group, Newport Beach, CA, USA | ||
| NaCl | Fisher Chemical | S641-500 | |
| NaOH | Fisher Bioreagents | BP 359-500 | |
| Phenol 5% | Milipore Sigma | 843984 | |
| RPMI 1640 buffered with 3-(N-morpholino) | Sigma | R7755 | |
| Sabouraud dextrose agar supplemented with chloramphenicol | Acumedia | 7306A | |
| Sulfuric acid | Fisher Chemical | SA200-1 | |
| Yeast nitrogen base | Difco | DF0392-15-9 | |
| 3-(N-morpholino)propanesulfonic acid MOPS | Sigma-Aldrich | M1254 | |
| 24-well polystyrene plate | Falcon | 353935 |
References
- Sardi, J. C. O., Scorzoni, L., Bernardi, T., Fusco-Almeida, A. M., Mendes Giannini, J. M. Candida species: current epidemiology, pathogenicity, biofilm formation, natural antifungal products and new therapeutic options. Journal of Medical Microbiology. 62 (Pt 1), 10-24 (2013).
- Harriott, M. M., Noverr, M. C. Candida albicans and Staphylococcus aureus form polymicrobial biofilms: effects on antimicrobial resistance. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 53 (9), 3914-3922 (2009).
- Srinivasan, A., Lopez-Ribot, J. L., Ramasubramanian, A. K. Overcoming antifungal resistance. Drug Discovery Today Technologies. 11, 65-71 (2014).
- Finkel, J. S., Mitchell, A. P. Genetic control of Candida albicans biofilm development. Nature Reviews Microbiology. 9 (2), 109-118 (2011).
- Zarnowski, R., et al. Novel entries in a fungal biofilm matrix encyclopedia. MBio. 5, e013333 (2014).
- Mitchell, K. F., et al. Community participation in biofilm matrix assembly and function. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (13), 4092-4097 (2015).
- Mitchell, K. F., Zarnowski, R., Andes, D. R. Fungal super glue: the biofilm matrix and its composition, assembly, and functions. PLoS Pathogens. 12, e1005828 (2016).
- Dai, T., et al. Blue light rescues mice from potentially fatal Pseudomonas aeruginosa burn infection: efficacy, safety, and mechanism of action. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 57 (3), 1238-1245 (2013).
- de Sousa, D. L., Lima, R. A., Zanin, I. C., Klein, M. I., Janal, M. N., Duarte, S. Effect of twice-daily blue light treatment on matrix-rich biofilm development. PLoS One. 10 (7), e0131941 (2015).
- Fontana, C. R., et al. The antibacterial effect of photodynamic therapy in dental plaque-derived biofilms. Journal of Periodontal Research. 44 (6), 751-759 (2009).
- Donlan, R. M., Costerton, J. W. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clinical Microbiology Reviews. 15 (2), 167-193 (2002).
- Panariello, B. H. D., Klein, M. I., Pavarina, A. C., Duarte, S. Inactivation of genes TEC1 and EFG1 in Candida albicans influences extracellular matrix composition and biofilm morphology. Journal of Oral Microbiology. 9 (1), 1385372 (2017).
- Gulati, M., Lohse, M. B., Ennis, C. L., Gonzalez, R. E., Perry, A. M., Bapat, P., Valle Arevalo, A., Rodriguez, D. L., L, D., Nobile, C. J. In vitro culturing and screening of Candida albicans biofilms. Current Protocols in Microbiology. 50 (1), e60 (2018).
- Roberts, A. E., Kragh, K. N., Bjarnsholt, T., Diggle, S. P. The limitations of in vitro experimentation in understanding biofilms and chronic infection. Journal of Molecular Biology. 427 (23), 3646-3661 (2015).
- Kucharíková, S., Tournu, H., Lagrou, K., Van Dijck, P., Bujdáková, H. Detailed comparison of Candida albicans and Candida glabrata biofilms under different conditions and their susceptibility to caspofungin and anidulafungin. Journal of Medical Microbiology. 60 (Pt 9), 1261-1269 (2011).
- Weerasekera, M. M., Wijesinghe, G. K., Jayarathna, T. A., et al. Culture media profoundly affect Candida albicans and Candida tropicalis growth, adhesion and biofilm development. Memórias Do Instituto Oswaldo Cruz. 111 (11), 697-702 (2016).
- Kadosh, D., Johnson, A. D. Induction of the Candida albicans filamentous growth program by relief of transcriptional repression: a genome-wide analysis. Molecular biology of the cell. 16 (6), 2903-2912 (2005).
- Paschoal, M. A., Lin, M., Santos-Pinto, L., Duarte, S. Photodynamic antimicrobial chemotherapy on Streptococcus mutans using curcumin and toluidine blue activated by a novel LED device. Lasers in Medical Science. 30 (2), 885-890 (2015).
