L'effet synergique de la lumière visible et sur Gentamycin<em> Pseudomona aeruginosa</em> Microorganismes
Summary
Nous montrons qu'un dispositif biomédical développé impliquant un traitement par laser visible continu ou pulsé qui est combiné avec un traitement antibiotique (gentamicine), se traduit par un effet synergique statistiquement significative conduisant à une réduction de la viabilité de<em> P. aeruginosa</em> PAO1, de 8 journal âge, comparativement à un traitement antibiotique seul.
Abstract
Récemment, il ya eu plusieurs publications sur l'effet bactéricide de la lumière visible, la plupart d'entre eux affirmant que partie bleue du spectre (400 nm-500 nm) est responsable du meurtre de divers agents pathogènes 1-5. L'effet phototoxique de la lumière bleue a été suggéré d'être le résultat d'espèces induites par la lumière réactives de l'oxygène (ROS) formation par photosensibilisants bactériennes endogènes qui absorbent la lumière principalement dans la région bleu 4,6,7. Il existe également des rapports d'effet biocide de rouge et le proche infra-rouge 8 ainsi que la lumière verte 9.
Dans la présente étude, nous avons développé une méthode qui nous a permis de caractériser l'effet d'une forte vert de puissance (longueur d'onde de 532 nm) d'une lumière continue (CW) et pulsé Q-switched (QS) sur Pseudomonas aeruginosa. En utilisant cette méthode, nous avons également étudié l'effet de la lumière verte combiné avec un traitement antibiotique (gentamicine) sur la viabilité des bactéries. P. aeruginosa est acommon noscomial pathogène opportuniste causant diverses maladies. La souche est assez résistant à divers antibiotiques et contient beaucoup prédisaient AcrB / Mex polychimiothérapie de type RND systèmes d'efflux 10.
La méthode utilisée phase de bactéries Gram-négatives fixes libres (souche de P. aeruginosa PAO1), cultivés dans du bouillon de Luria (LB) exposés à Q-switched et / ou CW lasers avec et sans l'ajout de la gentamicine antibiotique. La viabilité cellulaire a été déterminée à différents points dans le temps. Les résultats obtenus ont montré que le traitement au laser seul ne réduit pas la viabilité cellulaire par rapport au témoin non traité et que le traitement de gentamicine seul seulement abouti à une réduction de 0,5 log dans le compte viable pour P. aeruginosa. Le laser combiné et le traitement de gentamicine, cependant, ont abouti à un effet de synergie et la viabilité de P. aeruginosa a été réduit de 8 journal de.
La méthode proposée peut en outre être mise enœuvre par le développement de cathéter comme dispositif capable d'injecter une solution antibiotique dans l'organe infecté tout en éclairant simultanément la zone de lumière.
Protocol
Representative Results
Discussion
La photothérapie a été un domaine de recherche multidisciplinaire de pointe au cours des dernières années émergents comme une approche prometteuse pour le traitement de nombreuses maladies. Dans ce contexte, l'utilisation de la lumière dans le domaine visible a été largement étudiée. Par exemple, il a été constaté que les plaies infectées peuvent être guéries plus efficacement en les exposant à la lumière visible intense à des fins de stérilisation. Le mécanisme d'action de cette approche a…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Lauria Broth | Difco | 241420 | |
| Gentamycin | Sigma | G1914 | |
| Bacto Agar | Difco | 231710 |
References
- Feuerstein, O., Persman, N., Weiss, E. I. Phototoxic Effect of Visible Light on Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium nucleatum: An In Vitro Study. Photochemistry and Photobiology. 80, 412-415 (2004).
- Enwemeka, C. S., Williams, D., Enwemeka, S. K., Hollosi, S., Yens, D. Blue 470-nm light kills methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in vitro. Photomed. Laser Surg. 27, 221-226 (2009).
- Guffey, J. S., Wilborn, J. In vitro bactericidal effects of 405-nm and 470-nm. Photomed. Laser Surg. 24, 684-688 (2006).
- Lipovsky, A., Nitzan, Y., Friedman, H., Lubart, R. Sensitivity of Staphylococcus aureus strains to broadband visible light. Photochem. Photobiol. 85, 255-260 (2008).
- Lipovsky, A., Nitzan, Y., Lubart, R. A possible Mechanism for visible light induced wound healing. Lasers in Surgery and Medicine. 40, 509-514 (2008).
- Lipovsky, A., Nitzan, Y., Gedanken, A., Lubart, R. Visible light-induced killing of bacteria as a function of wavelength: Implication for wound healing. Lasers in Surgery and Medicine. 42, 467-472 (2010).
- Feuerstein, O., Ginsburg, I., Dayan, E., Veler, D., Weiss, E. Mechanism of Visible Light Phototoxicity on Porphyromonas gingiwalis and Fusobacferium nucleaturn. Photochemistry and Photobiology. 81, 1186-1189 (2005).
- Nussbaum, E. L., Lilge, L., Mazzulli, T. Effects of 630-, 660-, 810-, and 905-nm laser irradiation delivering radiant exposure of 1-50 J/cm2 on three species of bacteria in vitro. J. Clin. Laser Med. Surg. 20, 325-333 (2002).
- Dadras, S., Mohajerani, E., Eftekhar, F., Hosseini, M. Different Photoresponses of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa to 514, 532, and 633 nm Low Level Lasers In Vitro. Current Microbiology. 53, 282-286 (2006).
- Stover, C. K., Pham, X. Q., Erwin, A. L. Complete genome sequence of Pseudomonas aeruginosa PAO1, an opportunistic pathogen. Nature. 406, 952-964 (2000).
- Hamblin, M. R., Demidova, T. N. Mechanisms of low level light therapy. Proc. SPIE. 6140, 1-12 (2006).
- Krespi, Y. P., Stoodley, P., Hall-Stoodley, L. Laser disruption of biofilm. Laryngoscope. 118, 1168-1173 (2008).
- Reznick, Y., Banin, E., Lipovsky, A., Lubart, R., Zalevsky, Z. Direct laser light enhancement of susceptibility of bacteria to gentamycin antibiotic. Opt. Commun. 284, 5501-5507 (2011).
