Induction de petites colonies chez Candida glabrate via la thérapie photodynamique médiée par Rose Bengal
Summary
L’importance des petites colonies dans la résistance aux médicaments de Candida spp. n’a pas été pleinement explorée. La thérapie photodynamique antimicrobienne (aPDT) offre une stratégie prometteuse contre les infections fongiques résistantes aux médicaments. Cette étude démontre que l’aPDT médiée par le bengale de la rose désactive efficacement Candida glabrata et induit de petites colonies, présentant une procédure unique.
Abstract
Face à un taux de mortalité de 40 % chez les patients atteints de candidémie, le Candida résistant aux médicaments et ses petits mutants restent un défi thérapeutique majeur. La thérapie photodynamique antimicrobienne (aPDT) cible plusieurs structures fongiques, contrairement aux antibiotiques/antifongiques, ce qui peut contrecarrer la résistance. Les méthodes traditionnelles pour induire de petites colonies reposent sur le bromure d’éthidium ou le fluconazole, qui peuvent influencer la sensibilité aux médicaments et les réponses au stress. Cette étude a porté sur l’application d’un photosensibilisant à la lumière verte (pic de 520 nm) et au rose-bengale (RB) pour lutter contre un isolat de Candida glabrata résistant aux médicaments. Les résultats ont révélé que le traitement aPDT inhibait significativement la croissance cellulaire (réduction de ≥99,9 %) et induisait efficacement la formation de petites colonies, comme en témoigne la réduction de la taille et la perte de la coloration indicatrice redox mitochondriale. Cette étude fournit des preuves initiales que l’aPDT peut induire de petites colonies dans une souche de C. glabrata multirésistante in vitro, offrant une approche potentiellement transformatrice pour lutter contre les infections fongiques résistantes.
Introduction
Les infections fongiques, en particulier celles causées par Candida albicans et Candida glabrata, de plus en plus résistant aux médicaments, constituent une grave menace mondiale1. Ces infections peuvent être mortelles, en particulier pour les patients hospitalisés et ceux dont le système immunitaire est affaibli. L’augmentation de la résistance aux antifongiques menace le contrôle de la candidose invasive, une infection fongique grave avec une mortalité élevée, en particulier de Candida albicans2. Les souches résistantes entravent l’efficacité du traitement, ce qui peut augmenter à la fois la complexité et les taux de mortalité. Dans le comté d’Alameda, en Californie, aux États-Unis, C. glabrata est devenu l’espèce envahissante la plus répandue3. Ce changement dans la prévalence et la distribution des espèces de Candida peut être influencé par les pratiques de soins de santé locales, la démographie des patients, l’utilisation d’agents antifongiques et la prévalence des facteurs de risque d’infections à Candida.
De petits mutants chez Candida, dépourvus de mitochondries fonctionnelles, révèlent comment cet organite affecte la réponse aux médicaments, la virulence et la résistance au stress 4,5. C. glabrata forme facilement ces colonies, gagnant en sensibilité aux polyènes tout en les perdant au profit des azoles6. La sensibilité aux azoles et la fonction respiratoire sont intimement liées, la diminution de la respiration entraînant une résistance via la perte d’ADN mitochondrial7. De petites colonies de C. glabrata résistantes aux azoles ont été isolées à partir d’échantillons de selles humaines provenant d’un receveur d’une greffe de moelle osseuse subissant un traitement au fluconazole8 et de flacons d’hémoculture de patients atteints d’infections du sang9. Leurs implications potentielles dans la résistance aux médicaments, la virulence et la réponse au stress mettent en évidence leur signification clinique. De plus, leurs propriétés distinctes en font des outils précieux pour étudier des questions fondamentales en biologie mitochondriale5. Au fur et à mesure que la recherche sur les petits mutants se poursuit, leurs applications dans la recherche clinique et fondamentale sont susceptibles de s’étendre.
Cette étude a révélé que la thérapie photodynamique (PDT) peut induire de petites colonies chez C. glabrata, élargissant ainsi la gamme de méthodes au-delà des techniques traditionnelles d’exposition de C. glabrata au bromure d’éthidium ou au fluconazole.
Protocol
Representative Results
Discussion
Cette étude révèle que la PDT est la première méthode rapportée pour induire la formation de petites colonies chez Candida, surpassant les effets établis du bromure d’éthidium et du fluconazole. Cette nouvelle observation nécessite une exploration plus approfondie pour démêler ses implications à la fois pour l’éradication fongique en diminuant la virulence et l’émergence de mécanismes de résistance.
La PDT médiée par RB inhibe efficacement la croissance de C. glabra…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ce travail a reçu un financement du ministère de la Science et de la Technologie de Taïwan [MOST 110-2314-B-006-086-MY3], de l’Université nationale Cheng Kung [K111-B094], [K111-B095], de l’Hôpital universitaire national Cheng Kung, Taïwan [NCKUH-11204031], [NCKUMCS2022057].
Materials
| 0.22 μm filter | Merck, Taipei, Taiwan | Millex, SLGVR33RS | |
| 1.5 mL microfuge tube | Neptune, San Diego, USA | #3745 | |
| 20% Triphenyltetrazolium chloride (TTC) | Sigma-Aldrich, MO, USA | T8877 | |
| 5 mL polypropylene round bottom tube | Corning, AZ, USA | 352059 | |
| 5 mL round-bottom tube with cell strainer cap | Corning, AZ, USA | Falcon, #352235 | |
| 96-well plate | Alpha plus, Taoyuan Hsien, Taiwan | #16196 | |
| Agar | BRS, Tainan, Taiwan | AG012 | |
| Blank disk | Advantec, Tokyo, Japan | 49005040 | |
| Centrifuge | Eppendorf, UK | 5415R | |
| Ethidium bromide solution | Sigma-Aldrich, MO, USA | E1510 | |
| Fluconazole, 2 mg/mL | Pfizer, NY, USA | BC18790248 | |
| GraphPad Prism | GraphPad Software | Version 7.0 | |
| Green light emitting diode (LED) strip | Nanyi electronics Co.,Ltd, Tainan, Taiwan | 5050 | Excitation wave: 500~550 nm |
| Low Temperature. shake Incubators | Yihder, Taipei, Taiwan | LM-570D (R) | |
| Mouth care cotton swabs | Good Verita Enterprise, Taipei, Taiwan | 161357 | |
| Muller Hinton II agar | BD biosciences, California, USA | 211438 | |
| Multimode microplate reader | Molecular Devices | SpectraMax i3x | |
| OD600 spectrophotometer | Biochrom, London, UK | Ultrospec 10 | |
| Rose Bengal | Sigma-Aldrich, USA | 330000 | stock concentration 40 mg/mL = 4%, prepare in PBS, stored at 4 °C |
| Sterilized glass tube | Sunmei, Tainan, Taiwan | AK45048-16100 | |
| Yeast Extract Peptone Dextrose Medium | HIMEDIA, India | M1363 |
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