El efecto sinérgico de la luz visible y gentamicina en<em> Pseudomona aeruginosa</em> Microorganismos
Summary
Se demuestra que un dispositivo biomédico desarrollado que implica el tratamiento basado en láser visible continuo o pulsado que se combina con el tratamiento con antibióticos (gentamicina), da como resultado un efecto sinérgico estadísticamente significativa que conduce a una reducción en la viabilidad de los<em> P. aeruginosa</em> PAO1, el 8 de registro es en comparación con el tratamiento antibiótico solo.
Abstract
Recientemente hubo varias publicaciones sobre el efecto bactericida de la luz visible, la mayoría de ellos afirmando que parte azul del espectro (400 nm-500 nm) es responsable de matar a varios patógenos 1-5. El efecto fototóxico de la luz azul se propuso ser el resultado de las especies reactivas de oxígeno inducidas por la luz (ROS) de formación de fotosensibilizadores bacterias endógenas que en su mayoría absorben luz en la región azul 4,6,7. También hay informes de efectos biocidas de infrarrojos y zona de Red 8, así como la luz verde 9.
En el presente estudio, hemos desarrollado un método que nos ha permitido caracterizar el efecto de la luz Q-switched continua (CW) y pulsada (QS) de alta potencia verde (longitud de onda de 532 nm) de Pseudomonas aeruginosa. El uso de este método también estudiamos el efecto de la luz verde se combina con el tratamiento con antibióticos (gentamicina) en la viabilidad de las bacterias. P. aeruginosa es de corriente alternaommon noscomial patógeno oportunista que causa diversas enfermedades. La variedad es bastante resistente a varios antibióticos y contiene muchos predijeron tipo Mex AcrB / RND a múltiples sistemas de flujo de salida 10.
El método utilizado fase bacterias Gram-negativas estacionarias de vida libre (cepa P. aeruginosa PAO1), cultivadas en caldo Luria (LB) expuesto a la conmutación de Q y / o láseres de CW con y sin la adición del antibiótico gentamicina. La viabilidad celular se determinó en diferentes puntos de tiempo. Los resultados obtenidos mostraron que el tratamiento con láser solo no redujo la viabilidad celular en comparación con el control no tratado y que el tratamiento con gentamicina sola sólo dio lugar a una reducción de 0,5 log en el recuento de viables para P. aeruginosa. El láser combinado y tratamiento con gentamicina, sin embargo, dieron lugar a un efecto sinérgico y la viabilidad de P. aeruginosa se redujo en un 8 registro de.
El método propuesto puede ser más implementado a través del desarrollo de catéter como dispositivo capaz de inyectar una solución de antibiótico en el órgano infectado, mientras que al mismo tiempo que ilumina la zona de luz.
Protocol
Representative Results
Discussion
La fototerapia ha sido un campo de investigación multidisciplinar avanzado en los últimos años emergentes como un enfoque prometedor para el tratamiento de numerosas enfermedades. En este contexto, el uso de la luz en el rango visible ha sido ampliamente estudiado. Por ejemplo, se ha encontrado que las heridas infectadas pueden ser curadas con mayor eficacia mediante la exposición a la luz visible intensa para fines de esterilización. El mecanismo de acción de este enfoque ha demostrado ser a través de la inducci…
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).
