红光光疗法调节白色念珠菌生物膜生长
Summary
在这里, 我们提出了一个协议, 以评估红光应用的结果,在白色念珠菌生物膜的生长。在白色念珠菌生物膜的整个生长过程中, 采用了波长为635纳米、能量密度为 87.6 j·cm-2 的非相干红光装置。
Abstract
在这里, 我们提出了一个协议, 以评估每日二毛鸟红光治疗的结果,对白色念珠菌生物膜的生长。为了增加白色念珠菌 sn425的浮游生长, 在酵母氮基培养基上进行了接种。对于生物膜的形成, RPMI 1640 培养基, 具有高浓度的氨基酸, 被应用于帮助生物膜的生长。用非相干光装置 (红光; 波长 = 635 nm; 能量密度 = 87.6 j·cm-2) 每天治疗48小时的生物膜, 时间为 1分钟.作为一种正对照 (PC), 采用了0.12 的氯己定 (CHX), 作为负对照 (NC), 将0.12 的氯化钠应用于生物膜。经处理后对菌落形成单位 (CFU)、干重、可溶性和不溶性外多糖进行了定量。简单地说, 这里介绍的协议是简单的, 可重复的, 并提供了有关生存能力, 干重和细胞外多糖量红光治疗的答案.
Introduction
糖尿病发病率的增加、免疫抑制治疗的应用、艾滋病病毒感染、艾滋病流行、侵入性临床程序和广谱抗生素的使用, 增加了白色念珠菌的发病率相关疾病1,2。白色念珠菌感染通常与生物膜的发育有关, 可能导致临床表现, 如念珠菌病, 或全身表现, 如念珠菌1,2。生物膜生长最值得注意的毒力因素之一是细胞外多糖基质的建立。生物膜的形成配合, 以提高对现有抗真菌药物的抵抗力, 环境压力, 和宿主免疫机制3。
白色念珠菌的生物膜生长始于浮游生物细胞早期粘附到底物上, 然后是酵母细胞通过底物表面的繁殖和菌丝生长。生物膜生长的最后阶段是成熟阶段, 其中酵母样发育被抑制, 菌丝发育扩大, 细胞外基质包裹生物膜 4.白色外多糖 (eps) 在基质中相互作用, 形成曼南葡聚糖复合物5,6。外多糖的相互作用对于防御生物膜对抗药物是至关重要的。因此,减少白色念珠菌细胞外基质的 eps 可以支持新的抗生物膜协议的发展口服念珠菌病控制。
光调节几种生物体的生长、发育和行为8它已被应用于光动力抗菌化疗 (pact) 中。PACT 应用特定波长的可见光和吸光光敏剂9。然而, 光敏剂在穿透生物膜方面存在困难, 导致效果较低 10.治疗药物不能完全浸润生物膜是生物膜偶尔抵抗传统抗菌治疗 3,5的原因。要使封闭的微生物细胞失活, 抗菌素需要渗透到细胞外基质中;然而, EPS 通过促使这些分子进入生物膜的运输水平或通过影响抗菌素对基质本身的反应11来描述这些分子的扩散障碍.
考虑到 PACT 的缺点, 光的使用本身就成为一个有价值的改进。初步数据显示, 蓝光治疗每天两次明显抑制 epps 不溶于突变链球菌生物膜的产生。由于 epps 不溶性的降低, 蓝光减少了生物膜的生长。然而, 在白色念珠菌生物膜中使用红光的光疗的结果是稀缺的。因此, 本研究的目的是评估红光光疗如何影响白色念珠菌生物膜的生长和排列。对于每天两次的治疗, 我们调整了实验室以前的方案9,12 , 以提供一个简单和可重复的生物膜模型, 提供有关活力, 干重和细胞外多糖的答案红灯处理后的金额.同样的协议也可以用来测试其他疗法。
Protocol
Representative Results
Discussion
成功培养白色念珠菌生物膜最关键的步骤是: 1) 在 ynb 培养基中进行预接种和接种, 辅以 100 mm 葡萄糖;2) 在粘附阶段等待 90分钟, 用0.89 的氯化钠仔细清洗两次井, 去除不粘的细胞;3) 在粘附细胞中加入 RPMI 培养基, 开始生物膜的形成, 因为 RPMI 会刺激菌丝生长。在养殖白色念珠菌时, 可能会发生非上传物。因此, 重要的是不要使用超过7天的菌落, 不要将盘子存放在 4°C, 也不要从现有的盘子…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
我们感谢 Paula da Silveira 博士、Cecília Atem Gonçalves de Araújo Costa 博士、Shawn m. Maule、Shane m. Maule、Malvin N. Janal 博士和 Iriana Zanin 博士开展这项研究。我们也感谢亚历山大·约翰逊博士 (UCSF) 捐赠了这项研究中分析的毒株。
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
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