गुलाब बंगाल-मध्यस्थता Photodynamic थेरेपी कैंडिडा अल्बिकन्स को बाधित करने के लिए
Summary
दवा प्रतिरोधी कैंडिडा अल्बिकन्स की बढ़ती घटना दुनिया भर में एक गंभीर स्वास्थ्य मुद्दा है। रोगाणुरोधी फोटोडायनामिक थेरेपी (एपीडीटी) दवा प्रतिरोधी फंगल संक्रमण के खिलाफ लड़ने के लिए एक रणनीति प्रदान कर सकती है। वर्तमान प्रोटोकॉल इन विट्रो में एक मल्टीड्रग-प्रतिरोधी सी अल्बिकन्स स्ट्रेन पर रोज़ बंगाल-मध्यस्थता एपीडीटी प्रभावकारिता का वर्णन करता है।
Abstract
इनवेसिव कैंडिडा अल्बिकन्स संक्रमण मनुष्यों में एक महत्वपूर्ण अवसरवादी फंगल संक्रमण है क्योंकि यह आंत, मुंह, योनि और त्वचा के सबसे आम उपनिवेशवादियों में से एक है। एंटिफंगल दवा की उपलब्धता के बावजूद, आक्रामक कैंडिडिआसिस की मृत्यु दर ~ 50% बनी हुई है। दुर्भाग्य से, दवा प्रतिरोधी सी अल्बिकन्स की घटनाएं विश्व स्तर पर बढ़ रही हैं। रोगाणुरोधी फोटोडायनामिक थेरेपी (एपीडीटी) सी अल्बिकन्स बायोफिल्म गठन को बाधित करने और दवा प्रतिरोध को दूर करने के लिए एक वैकल्पिक या सहायक उपचार प्रदान कर सकती है। रोज बंगाल (आरबी) – मध्यस्थता aPDT बैक्टीरिया और सी albicans के प्रभावी सेल हत्या दिखाया गया है. इस अध्ययन में, मल्टीड्रग-प्रतिरोधी सी अल्बिकन्स पर आरबी-एपीडीटी की प्रभावकारिता का वर्णन किया गया है। एक घर का बना हरा प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) प्रकाश स्रोत एक 96-अच्छी तरह से प्लेट के एक कुएं के केंद्र के साथ संरेखित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। खमीर को आरबी के विभिन्न सांद्रता वाले कुओं में इनक्यूबेट किया गया था और हरे रंग की रोशनी के अलग-अलग समृद्धि के साथ रोशन किया गया था। हत्या के प्रभावों का विश्लेषण प्लेट कमजोर पड़ने की विधि द्वारा किया गया था। प्रकाश और आरबी के इष्टतम संयोजन के साथ, 3-लॉग विकास निषेध प्राप्त किया गया था। यह निष्कर्ष निकाला गया था कि आरबी-एपीडीटी संभावित रूप से दवा प्रतिरोधी सी अल्बिकन्स को रोक सकता है।
Introduction
C. albicans स्वस्थ व्यक्तियों के जठरांत्र संबंधी और genitourinary tracts में उपनिवेशऔर लगभग 50 प्रतिशत व्यक्तियों में सामान्य माइक्रोबायोटा के रूप में पता लगाया जा सकताहै। यदि मेजबान और रोगज़नक़ के बीच असंतुलन पैदा होता है, तो सी अल्बिकन्स आक्रमण करने और बीमारी पैदा करने में सक्षम है। संक्रमण स्थानीय श्लेष्म झिल्ली संक्रमण से लेकर कई अंग विफलता 2 तक हो सकताहै। अमेरिका में एक बहु-केंद्रीय निगरानी अध्ययन में, 2009 और 2017 के बीच आक्रामक कैंडिडिआसिस वाले रोगियों से लगभग आधे आइसोलेट्स सी अल्बिकन्स3 हैं। कैंडिडेमिया उच्च रुग्णता दर, मृत्यु दर, लंबे समय तक अस्पताल में रहने के साथ जुड़ा हो सकताहै 4। यूएस सेंटर ऑफ डिजीज कंट्रोल एंड प्रिवेंशन ने बताया कि परीक्षण किए गए सभी कैंडिडा रक्त नमूनों में से लगभग 7% एंटिफंगल दवा फ्लुकोनाज़ोल5 के लिए प्रतिरोधी हैं। दवा प्रतिरोधी कैंडिडा प्रजातियों का उद्भव एंटीमाइकोटिक एजेंटों के लिए एक वैकल्पिक या सहायक चिकित्सा विकसित करने के लिए चिंता पैदा करता है।
रोगाणुरोधी फोटोडायनामिक थेरेपी (एपीडीटी) में पीएस 6 के चरम अवशोषण तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश के साथ एक विशिष्ट फोटोसेंसिटाइज़र (पीएस) को सक्रिय करना शामिलहै। उत्तेजना के बाद, उत्साहित पीएस अपनी ऊर्जा या इलेक्ट्रॉनों को पास के ऑक्सीजन अणुओं में स्थानांतरित करता है और जमीन की स्थिति में लौटता है। इस प्रक्रिया के दौरान, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियां और एकल ऑक्सीजन बनते हैं और सेल क्षति का कारण बनते हैं। 1990 के दशक के बाद से7 के बाद से एपीडीटी का व्यापक रूप से सूक्ष्मजीवों को मारने के लिए उपयोग किया गया है। एपीडीटी के लाभों में से एक यह है कि विकिरण के दौरान एकल ऑक्सीजन और / या प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) द्वारा एक सेल में कई ऑर्गेनेल क्षतिग्रस्त हो जाते हैं; इस प्रकार, एपीडीटी के लिए प्रतिरोध आज तक नहीं पाया गया है। इसके अलावा, हाल ही के एक अध्ययन ने बताया कि पीडीटी के बाद जीवित रहने वाले बैक्टीरिया एंटीबायोटिकदवाओं के प्रति अधिक संवेदनशील हो गए।
एपीडीटी में उपयोग किए जाने वाले प्रकाश स्रोतों में लेजर, फिल्टर के साथ धातु हैलोजन लैंप, निकट-अवरक्त प्रकाश और प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) 9,10,11,12 शामिल हैं। लेजर एक उच्च प्रकाश शक्ति प्रदान करता है, आमतौर पर 0.5 डब्ल्यू / सेमी2 से बड़ा होता है, जो बहुत कम समय में उच्च प्रकाश खुराक के वितरण की अनुमति देता है। यह व्यापक रूप से उन मामलों में उपयोग किया जाता है जहां लंबे समय तक उपचार का समय असुविधाजनक होता है जैसे कि मौखिक संक्रमण के लिए एपीडीटी। एक लेजर का दोष यह है कि रोशनी का इसका स्पॉट आकार छोटा है, जो कुछ सौ माइक्रोमीटर से लेकर एक विसारक के साथ 10 मिमी तक होता है। इसके अलावा, लेजर उपकरण महंगा है और संचालित करने के लिए विशिष्ट प्रशिक्षण की आवश्यकता होती है। दूसरी ओर, फिल्टर के साथ एक धातु हैलोजन लैंप का विकिरण क्षेत्र अपेक्षाकृत बड़ाहै 13। हालांकि, दीपक बहुत भारी और महंगा है। एलईडी प्रकाश स्रोत त्वचाविज्ञान क्षेत्र में एपीडीटी की मुख्यधारा बन गए हैं क्योंकि यह छोटा और कम महंगा है। विकिरण क्षेत्र एलईडी प्रकाश बल्ब की एक सरणी व्यवस्था के साथ अपेक्षाकृत बड़ा हो सकता है। पूरे चेहरे को एक ही समय में रोशन किया जा सकताहै। फिर भी, अधिकांश, यदि सभी नहीं, तो आज उपलब्ध एलईडी प्रकाश स्रोत नैदानिक उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। यह एक प्रयोगशाला में प्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं हो सकता है क्योंकि यह अंतरिक्ष पर कब्जा करने वाला और महंगा है। हमने एक सस्ती एलईडी सरणी विकसित की है जो बहुत छोटी है और इसे एलईडी स्ट्रिप से काटा और इकट्ठा किया जा सकता है। एल ई डी को विभिन्न प्रयोगात्मक डिजाइनों के लिए विभिन्न व्यवस्थाओं में फिट किया जा सकता है। एक प्रयोग में 96-वेल प्लेट या यहां तक कि 384-वेल प्लेट में भी एपीडीटी की विभिन्न स्थितियों को पूरा किया जा सकता है।
रोज बंगाल (आरबी) एक रंगीन डाई है जिसका उपयोग व्यापक रूप से मानव आंखों में कॉर्नियल क्षति के विज़ुअलाइज़ेशन को बढ़ाने के लिए किया जाताहै। आरबी-मध्यस्थता एपीडीटी ने स्टैफिलोकोकस ऑरियस, एस्चेरिचिया कोलाई और सी अल्बिकन्स पर हत्या के प्रभाव दिखाए हैं, जो टोलुइडिन ब्लू ओ15 के लिए लगभग तुलनीय दक्षता के साथ हैं। यह अध्ययन मल्टीड्रग-प्रतिरोधी सी अल्बिकन्स पर आरबी-एपीडीटी के प्रभाव को मान्य करने के लिए एक विधि प्रदर्शित करता है।
Protocol
Representative Results
Discussion
फंगल केराटाइटिस के लिए आरबी-पीडीटी के नैदानिक अनुप्रयोगों के उत्साहजनक परिणाम हाल ही में19 की सूचना दी गई है। आरबी का अवशोषण शिखर 450-650 एनएम पर है। एक सफल aPDT के लिए प्रकाश स्रोत की समृद्धि दर निर्ध?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को एप्लाइड नैनोमेडिसिन के केंद्र से धन प्राप्त हुआ है, राष्ट्रीय चेंग कुंग विश्वविद्यालय शिक्षा मंत्रालय (एमओई) द्वारा उच्च शिक्षा स्प्राउट परियोजना के ढांचे के भीतर विशेष रुप से प्रदर्शित क्षेत्रों के अनुसंधान केंद्र कार्यक्रम से, और विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय, ताइवान [MOST 109-2327-B-006-005] TW वोंग के लिए। जे.एच. हंग नेशनल चेंग कुंग यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल, ताइवान [NCKUH-11006018], और [MOST 110-2314-B-006-086-MY3] से धन स्वीकार करता है।
Materials
| 1.5 mL microfuge tube | Neptune, San Diego, USA | #3745.x | |
| 5 mL round-bottom tube with cell strainer cap | Falcon, USA | #352235 | |
| 96-well plate | Alpha plus, Taoyuan Hsien, Taiwan | #16196 | |
| Aluminum foil | sunmei, Tainan, Taiwan | ||
| Aluminum heat sink | Nanyi electronics Co., Ltd., Tainan, Taiwan | BK-T220-0051-01 | |
| Centrifuge | Eppendorf, UK | 5415R | disperses heat from the LED array |
| Graph pad prism software | GraphPad 8.0, San Diego, California, USA | graphing and statistics software | |
| Green light emitting diode (LED) strip | Nanyi electronics Co., Ltd., Tainan, Taiwan | 2835 | |
| Incubator | Yihder, Taipei, Taiwan | LM-570D (R) | Emission peak wavelength: 525 nm, Viewing angle: 150°; originated from https://www.aliva.com.tw/product.php?id=63 |
| Light power meter | Ophir, Jerusalem, Israel | PD300-3W-V1-SENSOR, | |
| Millex 0.22 μm filter | Merck, NJ, USA | SLGVR33RS | |
| Multidrug-resistant Candida albicans | Bioresource Collection and Research CenterBioresource, Hsinchu, Taiwan | BCRC 21538/ATCC 10231 | http://catalog.bcrc.firdi.org.tw/BcrcContent?bid=21538 |
| OD600 spectrophotometer | Biochrom, London, UK | Ultrospec 10 | |
| Rose Bengal | Sigma-Aldrich, MO, USA | 330000 | stock concentration 40 mg/mL = 4%, prepare in PBS, stored at 4 °C |
| Sterilized glass tube | Sunmei Co., Ltd., Tainan, Taiwan | AK45048-16100 | |
| Yeast Extract Peptone Dextrose Medium | HIMEDIA, India | M1363 |
References
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