Indução de pequenas colônias em Candida glabrate via terapia fotodinâmica mediada por Rose Bengal
Summary
O significado de pequenas colônias em Candida spp. resistência a medicamentos não foi totalmente explorado. A terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) oferece uma estratégia promissora contra infecções fúngicas resistentes a medicamentos. Este estudo demonstra que a aPDT mediada por rosa bengala desativa efetivamente Candida glabrata e induz pequenas colônias, apresentando um procedimento único.
Abstract
Enfrentando uma taxa de mortalidade de 40% em pacientes com candidemia, a Candida resistente a medicamentos e seus pequenos mutantes continuam sendo um grande desafio de tratamento. A terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) tem como alvo várias estruturas fúngicas, ao contrário dos antibióticos/antifúngicos, potencialmente frustrando a resistência. Os métodos tradicionais para induzir colônias pequenas dependem de brometo de etídio ou fluconazol, que podem influenciar a suscetibilidade aos medicamentos e as respostas ao estresse. Este estudo investigou a aplicação de luz verde (pico de 520 nm) e fotossensibilizador de rosa bengala (RB) no combate a um isolado de Candida glabrata resistente a medicamentos. Os resultados revelaram que o tratamento com aPDT inibiu significativamente o crescimento celular (redução de ≥99,9%) e induziu efetivamente a formação de colônias pequenas, como evidenciado pela redução do tamanho e perda da coloração do indicador redox mitocondrial. Este estudo fornece evidências iniciais de que o aPDT pode induzir pequenas colônias em uma cepa de C. glabrata multirresistente in vitro, oferecendo uma abordagem potencialmente transformadora para combater infecções fúngicas resistentes.
Introduction
As infecções fúngicas, particularmente aquelas causadas por Candida albicans e Candida glabrata, cada vez mais resistentes, representam uma séria ameaça global1. Essas infecções podem ser mortais, especialmente para pacientes hospitalizados e aqueles com sistema imunológico enfraquecido. O aumento da resistência antifúngica ameaça o controle da candidíase invasiva, uma infecção fúngica grave com alta mortalidade, especialmente por Candida albicans2. Cepas resistentes dificultam o tratamento eficaz, aumentando potencialmente a complexidade e as taxas de mortalidade. No condado de Alameda, Califórnia, EUA, C. glabrata tornou-se a espécie invasora mais prevalente3. Essa mudança na prevalência e distribuição de espécies de Candida pode ser influenciada por práticas locais de saúde, dados demográficos do paciente, utilização de agentes antifúngicos e prevalência de fatores de risco para infecções por Candida.
Pequenos mutantes em Candida, sem mitocôndrias funcionais, revelam como essa organela afeta a resposta a medicamentos, virulência e resistência ao estresse 4,5. C. glabrata forma prontamente essas colônias, ganhando sensibilidade aos polienos e perdendo-a aos azóis6. A sensibilidade aos azóis e a função respiratória estão intrinsecamente ligadas, com a diminuição da respiração levando à resistência por meio da perda de DNA mitocondrial7. Pequenas colônias de C. glabrata com resistência aos azóis foram isoladas de amostras de fezes humanas de um receptor de transplante de medula óssea em tratamento com fluconazol8 e de frascos de hemocultura de pacientes com infecções da corrente sanguínea9. Suas implicações potenciais na resistência a medicamentos, virulência e resposta ao estresse destacam seu significado clínico. Além disso, suas propriedades distintas os tornam ferramentas valiosas para investigar questões fundamentais na biologia mitocondrial5. À medida que a pesquisa sobre pequenos mutantes continua, suas aplicações em pesquisas clínicas e básicas provavelmente se expandirão.
Este estudo descobriu que a terapia fotodinâmica (PDT) pode induzir pequenas colônias em C. glabrata, expandindo a gama de métodos além das técnicas tradicionais de exposição de C. glabrata ao brometo de etídio ou fluconazol.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este estudo revela a PDT como o primeiro método relatado para induzir a formação de pequenas colônias em Candida, superando os efeitos estabelecidos do brometo de etídio e do fluconazol. Esta nova observação requer uma exploração mais aprofundada para desvendar suas implicações tanto para a erradicação de fungos, diminuindo a virulência quanto para o surgimento de mecanismos de resistência.
A PDT mediada por RB inibe efetivamente o crescimento de C. glabrata, sugerindo …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho recebeu financiamento do Ministério da Ciência e Tecnologia, Taiwan [MOST 110-2314-B-006-086-MY3], Universidade Nacional de Cheng Kung [K111-B094], [K111-B095], Hospital Universitário Nacional de Cheng Kung, Taiwan [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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