गुलाब बंगाल-मध्यस्थता फोटोडायनामिक थेरेपी के माध्यम से कैंडिडा ग्लैब्रेट में पेटिट कॉलोनियों का प्रेरण
Summary
कैंडिडा एसपीपी में खूबसूरत कॉलोनियों का महत्व दवा प्रतिरोध पूरी तरह से पता नहीं लगाया गया है। रोगाणुरोधी फोटोडायनामिक थेरेपी (एपीडीटी) दवा प्रतिरोधी फंगल संक्रमण के खिलाफ एक आशाजनक रणनीति प्रदान करती है। यह अध्ययन दर्शाता है कि गुलाब की मध्यस्थता वाला एपीडीटी प्रभावी रूप से कैंडिडा ग्लबराटा को निष्क्रिय करता है और एक अनूठी प्रक्रिया पेश करते हुए खूबसूरत कॉलोनियों को प्रेरित करता है।
Abstract
कैंडिडेमिया रोगियों में 40% मृत्यु दर का सामना करते हुए, दवा प्रतिरोधी कैंडिडा और उनके खूबसूरत म्यूटेंट एक प्रमुख उपचार चुनौती बने हुए हैं। रोगाणुरोधी फोटोडायनामिक थेरेपी (एपीडीटी) एंटीबायोटिक्स/एंटीफंगल के विपरीत कई कवक संरचनाओं को लक्षित करती है, संभावित रूप से प्रतिरोध को विफल करती है। खूबसूरत कॉलोनियों को प्रेरित करने के लिए पारंपरिक तरीके एथिडियम ब्रोमाइड या फ्लुकोनाज़ोल पर भरोसा करते हैं, जो दवा की संवेदनशीलता और तनाव प्रतिक्रियाओं को प्रभावित कर सकते हैं। इस अध्ययन ने दवा प्रतिरोधी कैंडिडा ग्लबराटा आइसोलेट का मुकाबला करने के लिए हरी बत्ती (पीक 520 एनएम) और गुलाब बंगाल (आरबी) फोटोसेंसिटाइज़र के आवेदन की जांच की। निष्कर्षों से पता चला है कि एपीडीटी उपचार ने सेल विकास (≥99.9% कमी) को काफी बाधित किया और प्रभावी रूप से पेटीट कॉलोनी गठन को प्रेरित किया, जैसा कि माइटोकॉन्ड्रियल रेडॉक्स संकेतक धुंधला के कम आकार और नुकसान से प्रमाणित है। यह अध्ययन प्रारंभिक साक्ष्य प्रदान करता है कि एपीडीटी इन विट्रो में एक मल्टीड्रग-प्रतिरोधी सी. ग्लब्रेटा स्ट्रेन में खूबसूरत कॉलोनियों को प्रेरित कर सकता है, जो प्रतिरोधी फंगल संक्रमणों से निपटने के लिए संभावित परिवर्तनकारी दृष्टिकोण पेश करता है।
Introduction
फंगल संक्रमण, विशेष रूप से कैंडिडा अल्बिकन्स और तेजी से दवा प्रतिरोधी कैंडिडा ग्लबराटा के कारण, एक गंभीर वैश्विक खतरा पैदा करते हैं1. ये संक्रमण घातक हो सकते हैं, खासकर अस्पताल में भर्ती मरीजों और कमजोर प्रतिरक्षा प्रणाली वाले लोगों के लिए। बढ़ते एंटिफंगल प्रतिरोध से आक्रामक कैंडिडिआसिस के नियंत्रण की धमकी मिलती है, उच्च मृत्यु दर के साथ एक गंभीर फंगल संक्रमण, विशेष रूप से कैंडिडा अल्बिकन्स2 से। प्रतिरोधी उपभेद प्रभावी उपचार में बाधा डालते हैं, संभावित रूप से जटिलता और मृत्यु दर दोनों को बढ़ाते हैं। अल्मेडा काउंटी, कैलिफोर्निया, संयुक्त राज्य अमेरिका में, सी। कैंडिडा प्रजातियों के प्रसार और वितरण में यह बदलाव स्थानीय स्वास्थ्य देखभाल प्रथाओं, रोगी जनसांख्यिकी, एंटिफंगल एजेंटों के उपयोग और कैंडिडा संक्रमण के लिए जोखिम कारकों की व्यापकता से प्रभावित हो सकता है।
कैंडिडा में छोटा म्यूटेंट, कार्यात्मक माइटोकॉन्ड्रिया की कमी, पता चलता है कि यह अंग दवा की प्रतिक्रिया, उग्रता और तनाव प्रतिरोध 4,5 को कैसे प्रभावित करता है। ग्लब्रेटा आसानी से इन कॉलोनियों का निर्माण करता है, पॉलीनेस के प्रति संवेदनशीलता प्राप्त करता है जबकि इसे एज़ोल्स6 से खो देता है। एज़ोल संवेदनशीलता और श्वसन समारोह जटिल रूप से जुड़े हुए हैं, कम श्वसन के साथ माइटोकॉन्ड्रियल डीएनए हानि7 के माध्यम से प्रतिरोध के लिए अग्रणी। एज़ोल प्रतिरोध के साथ सी ग्लबराटा की खूबसूरत कॉलोनियों को मानव मल के नमूनों से अलग किया गया है, अस्थि मज्जा प्रत्यारोपण प्राप्तकर्ता से फ्लुकोनाज़ोल उपचार8 से गुजर रहा है और रक्तप्रवाह संक्रमण वाले रोगियों की रक्त संस्कृति की बोतलों से9. दवा प्रतिरोध, उग्रता और तनाव प्रतिक्रिया में उनके संभावित प्रभाव उनके नैदानिक महत्व को उजागर करते हैं। इसके अतिरिक्त, उनके विशिष्ट गुण उन्हें माइटोकॉन्ड्रियल जीव विज्ञान 5 में मौलिक प्रश्नों की जांच के लिए मूल्यवान उपकरण बनातेहैं। जैसा कि पेटिट म्यूटेंट में शोध जारी है, नैदानिक और बुनियादी अनुसंधान दोनों में उनके अनुप्रयोगों का विस्तार होने की संभावना है।
इस अध्ययन में पाया गया कि फोटोडायनामिक थेरेपी (पीडीटी) सी ग्लबराटा में खूबसूरत कॉलोनियों को प्रेरित कर सकती है, जो उजागर करने की पारंपरिक तकनीकों से परे तरीकों की सीमा का विस्तार करती है सी. ग्लबराटा एथिडियम ब्रोमाइड या फ्लुकोनाज़ोल के लिए।
Protocol
Representative Results
Discussion
यह अध्ययन पीडीटी को कैंडिडा में खूबसूरत कॉलोनी गठन को प्रेरित करने के लिए पहली रिपोर्ट की गई विधि के रूप में प्रकट करता है, जो एथिडियम ब्रोमाइड और फ्लुकोनाज़ोल के स्थापित प्रभावों को पार करता है। इस उप?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय, ताइवान [MOST 110-2314-B-006-086-MY3], नेशनल चेंग कुंग यूनिवर्सिटी [K111-B094], [K111-B095], नेशनल चेंग कुंग यूनिवर्सिटी हॉस्पिटल, ताइवान [NCKUH-11204031], [NCKUMCS2022057] से फंडिंग मिली है।
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 |
References
- Soriano, A., et al. Invasive candidiasis: current clinical challenges and unmet needs in adult populations. J Antimicrob Chemother. 78 (7), 1569-1585 (2023).
- Pappas, P. G., Lionakis, M. S., Arendrup, M. C., Ostrosky-Zeichner, L., Kullberg, B. J. Invasive candidiasis. Nat Rev Dis Primers. 4, 18026 (2018).
- Meyahnwi, D., Siraw, B. B., Reingold, A. Epidemiologic features, clinical characteristics, and predictors of mortality in patients with candidemia in Alameda County, California; a 2017-2020 retrospective analysis. BMC Infect Dis. 22 (1), 843 (2022).
- Whittaker, P. A. The petite mutation in yeast. Subcell Biochem. 6, 175-232 (1979).
- Hatab, M. A., Whittaker, P. A. Isolation and characterization of respiration-deficient mutants from the pathogenic yeast Candida albicans. Antonie Van Leeuwenhoek. 61 (3), 207-219 (1992).
- Defontaine, A., et al. In-vitro resistance to azoles associated with mitochondrial DNA deficiency in Candida glabrata. J Med Microbiol. 48 (7), 663-670 (1999).
- Brun, S., et al. Relationships between respiration and susceptibility to azole antifungals in Candida glabrata. Antimicrob Agents Chemother. 47 (3), 847-853 (2003).
- Bouchara, J. P., et al. In-vivo selection of an azole-resistant petite mutant of Candida glabrata. J Med Microbiol. 49 (11), 977-984 (2000).
- Badrane, H., et al. Genotypic diversity and unrecognized antifungal resistance among populations of Candida glabrata from positive blood cultures. Nat Commun. 14 (1), 5918 (2023).
- Shantal, C. -. J. N., Juan, C. -. C., Lizbeth, B. -. U. S., Carlos, H. -. G. J., Estela, G. -. P. B. Candida glabrata is a successful pathogen: An artist manipulating the immune response. Microbiol Res. 260, 127038 (2022).
- Gamarra, S., Mancilla, E., Dudiuk, C., Garcia-Effron, G. Candida dubliniensis and Candida albicans differentiation by colony morphotype in Sabouraud-triphenyltetrazolium agar. Rev Iberoam Micol. 32 (2), 126-128 (2015).
- Hung, J. H., et al. Rose bengal-mediated photodynamic therapy to inhibit Candida albicans. J Vis Exp. (181), e63558 (2022).
- Cardoso, D. R., Franco, D. W., Olsen, K., Andersen, M. L., Skibsted, L. H. Reactivity of bovine whey proteins, peptides, and amino acids toward triplet riboflavin as studied by laser flash photolysis. J Agric Food Chem. 52 (21), 6602-6606 (2004).
- Hall, R. M., Trembath, M. K., Linnane, A. W., Wheelis, L., Criddle, R. S. Factors affecting petite induction and the recovery of respiratory competence in yeast cells exposed to ethidium bromide. Mol Gen Genet. 144 (3), 253-262 (1976).
- Chen, X. J., Clark-Walker, G. D. The petite mutation in yeasts: 50 years on. Int Rev Cytol. 194, 197-238 (2000).
- Piskur, J. Inheritance of the yeast mitochondrial genome. Plasmid. 31 (3), 229-241 (1994).
- Wong, T. W., Wang, Y. Y., Sheu, H. M., Chuang, Y. C. Bactericidal effects of toluidine blue-mediated photodynamic action on Vibrio vulnificus. Antimicrob Agents Chemother. 49 (3), 895-902 (2005).
- Wong, T. W., et al. Indocyanine green-mediated photodynamic therapy reduces methicillin-resistant Staphylococcus aureus drug resistance. J Clin Med. 8 (3), 411 (2019).
- Warrier, A., Mazumder, N., Prabhu, S., Satyamoorthy, K., Murali, T. S. Photodynamic therapy to control microbial biofilms. Photodiagnosis Photodyn Ther. 33, 102090 (2021).
- Hung, J. H., et al. Recent advances in photodynamic therapy against fungal keratitis. Pharmaceutics. 13 (12), 2011 (2021).
