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Articolo metodologico

Induzione di piccole colonie in Candida glabrato tramite terapia fotodinamica mediata dal Rose Bengala

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DOI:

10.3791/66549

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29 marzo 2024

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* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Il significato delle piccole colonie nella resistenza ai farmaci di Candida spp. non è stato completamente esplorato. La terapia fotodinamica antimicrobica (aPDT) offre una strategia promettente contro le infezioni fungine resistenti ai farmaci. Questo studio dimostra che l'aPDT mediata dal bengala rosa disattiva efficacemente la Candida glabrata e induce piccole colonie, presentando una procedura unica.

Abstract

Di fronte a un tasso di mortalità del 40% nei pazienti con candidemia, la Candida resistente ai farmaci e i loro piccoli mutanti rimangono una delle principali sfide terapeutiche. La terapia fotodinamica antimicrobica (aPDT) prende di mira più strutture fungine, a differenza degli antibiotici/antimicotici, contrastando potenzialmente la resistenza. I metodi tradizionali per indurre piccole colonie si basano sul bromuro di etidio o sul fluconazolo, che possono influenzare la suscettibilità ai farmaci e le risposte allo stress. Questo studio ha studiato l'applicazione della luce verde (picco 520 nm) e del fotosensibilizzatore del bengala rosa (RB) per combattere un isolato di Candida glabrata resistente ai farmaci. I risultati hanno rivelato che il trattamento con aPDT ha inibito significativamente la crescita cellulare (riduzione del ≥99,9%) e ha indotto efficacemente la formazione di colonie piccole, come evidenziato dalle dimensioni ridotte e dalla perdita della colorazione dell'indicatore redox mitocondriale. Questo studio fornisce la prova iniziale che l'aPDT può indurre colonie piccole in un ceppo di C. glabrata multiresistente in vitro, offrendo un approccio potenzialmente trasformativo per combattere le infezioni fungine resistenti.

Introduzione

Le infezioni fungine, in particolare quelle causate dalla Candida albicans e dalla Candida glabrata, sempre più resistente ai farmaci, rappresentano una seria minaccia globale1. Queste infezioni possono essere mortali, specialmente per i pazienti ospedalizzati e quelli con un sistema immunitario indebolito. L'aumento della resistenza antifungina minaccia il controllo della candidosi invasiva, una grave infezione fungina con elevata mortalità, in particolare da Candida albicans2. I ceppi resistenti ostacolano un trattamento efficace, aumentando potenzialmente sia la complessità che i tassi di mo....

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Protocollo

1. Coltura di C. glabrata

NOTA: Per gli esperimenti viene utilizzato un C. glabrata multiresistente (C2-1000907) resistente alla maggior parte degli agenti antifungini, incluso il fluconazolo. Potrebbe essere necessario adattare le condizioni sperimentali al ceppo specifico, poiché possono esistere variazioni tra ceppi diversi. Tutti gli esperimenti hanno utilizzato Candida in fase logaritmica coltivata a 25 °C (che imita l'infezione naturale) per coerenza. La mancanza di ife di C. glabrata semplifica la quantificazione rispetto a C. albicans, che forma ife a 37 °C10....

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Risultati

I dati sono presentati come media con ± errore standard e sono stati ottenuti da tre esperimenti indipendenti, con almeno triplicati in ciascun gruppo. I dati sperimentali, inclusi i conteggi delle colonie, le misurazioni OD600 e i risultati della colorazione TTC, sono stati rappresentati graficamente e analizzati statisticamente utilizzando grafici e software statistici (vedi Tabella dei materiali). Per analizzare i dati è stata utilizzata l'ANOVA unidirezionale o il t-test e un valo.......

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Discussione

Questo studio rivela la PDT come il primo metodo riportato per indurre la formazione di piccole colonie nella Candida, superando gli effetti stabiliti del bromuro di etidio e del fluconazolo. Questa nuova osservazione richiede ulteriori esplorazioni per svelare le sue implicazioni sia per l'eradicazione fungina diminuendo la virulenza che per l'emergere di meccanismi di resistenza.

La PDT mediata da RB inibisce efficacemente la crescita di C. glabrata, suggerendo un potenziale approcc.......

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Dichiarazioni

Gli autori dichiarano di non avere alcun conflitto di interessi.

Ringraziamenti

Questo lavoro ha ricevuto finanziamenti dal Ministero della Scienza e della Tecnologia, Taiwan [MOST 110-2314-B-006-086-MY3], National Cheng Kung University [K111-B094], [K111-B095], National Cheng Kung University Hospital, Taiwan [NCKUH-11204031], [NCKUMCS2022057].

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
0,22 μ m filterMerck, Taipei, TaiwanMillex, SLGVR33RS
provetta per microfuge da 1,5 mLNeptune, San Diego, USA#3745
20% Triphenyltetrazolium chloride (TTC)Sigma-Aldrich, MO, USAT8877
Provetta a fondo tondo in polipropilene da 5 mLCorning, AZ, USA352059
Provetta a fondo tondo da 5 mL con tappo del filtro a celleCorning, AZ, USAFalcon, #352235
piastra a 96 pozzettiAlpha plus, Taoyuan Hsien, Taiwan#16196
AgarBRS, Tainan, TaiwanAG012
Disco vuotoAdvantec, Tokyo, Giappone49005040
CentrifugaEppendorf, Regno Unito5415R
Soluzione di bromuro di etidioSigma-Aldrich, MO, USAE1510
Fluconazolo, 2 mg/mLPfizer, NY, USABC18790248
GraphPad PrismGraphPad Versione software7.0
Striscia di diodi a emissione di luce verde (LED)Nanyi electronics Co., Ltd, Tainan, Taiwan5050Onda di eccitazione: 500~550 nm
Bassa temperatura. agitare IncubatoriYihder, Taipei, TaiwanLM-570D (R)
Cotton fioc per la cura dellaboccaGood Verita Enterprise, Taipei, Taiwan161357
Muller Hinton II agarBD biosciences, California, USA211438
Lettore di micropiastre multimodaleMolecular DevicesSpectraMax i3x
OD600 spettrofotometroBiochrom, Londra, Regno UnitoUltrospec 10
Rose BengalSigma-Aldrich, USA330000concentrazione madre 40 mg/mL = 4%, preparare in PBS, conservato a 4 gradi; C
Tubo di vetro sterilizzatoSunmei, Tainan, TaiwanAK45048-16100
Estratto di lievito Peptone Destrosio MedioHIMEDIA, IndiaM1363

Riferimenti

  1. Soriano, A., et al. Invasive candidiasis: current clinical challenges and unmet needs in adult populations. J Antimicrob Chemother. 78 (7), 1569-1585 (2023).
  2. Pappas, P. G., Lionakis, M. S., Arendrup, M. C., Ostrosky-Zeichner, L., Kullberg, B. J. Invasive candidiasis. Nat Rev....

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