Het synergetische effect van zichtbaar licht en gentamycine op<em> Pseudomona aeruginosa</em> Micro-organismen
Summary
We zien dat een ontwikkelde biomedische inrichting met continue of gepulseerde zichtbare laser gebaseerde behandeling die wordt gecombineerd met antibiotica (gentamycine), resulteert in een statistisch significant synergistisch effect leidt tot een vermindering van de levensvatbaarheid van<em> P. aeruginosa</em> PAO1, met 8 log is in vergelijking met een behandeling met antibiotica alleen.
Abstract
Onlangs waren er verschillende publicaties over het bacteriedodende effect van zichtbaar licht, de meeste van hen beweren dat blauwe deel van het spectrum (400 nm-500 nm) is verantwoordelijk voor het doden van verschillende ziekteverwekkers 1-5. De fototoxische effect van blauw licht werd voorgesteld om een resultaat van licht-geïnduceerde reactive oxygen species (ROS) vorming door endogene bacteriële fotosensitizers die meestal licht absorberen in het blauwe gebied 4,6,7 zijn. Er zijn ook meldingen van biociden effect van rode en nabij-infrarood 8 evenals groen licht 9.
In de huidige studie hebben we een methode die liet ons toe om het effect van een hoog vermogen groene (golflengte van 532 nm) continue (CW) en gepulste Q-switched (QS) licht op Pseudomonas aeruginosa karakteriseren ontwikkeld. Met deze werkwijze bestudeerden we ook het effect van groen licht gecombineerd met antibiotica (gentamycine) de bacterie levensvatbaarheid. P. aeruginosa is acEMEENSCHAPPELIJKE noscomial opportunistisch pathogeen, kan verschillende ziekten. De stam is vrij resistent tegen verschillende antibiotica en bevat vele voorspelde AcrB / Mex-achtige RND multidrug efflux systemen 10.
De gebruikte methode vrijlevende stationaire fase Gram-negatieve bacteriën (P. aeruginosa stam PAO1), gekweekt in Luria Broth (LB) medium blootgesteld aan Q-switched en / of CW lasers met en zonder de toevoeging van het antibioticum gentamycine. Cellevensvatbaarheid werd vastgesteld op verschillende tijdstippen. De verkregen resultaten toonden aan dat laserbehandeling alleen celleefbaarheid verminderen niet vergeleken met onbehandelde controle en gentamycine behandeling alleen resulteerde slechts in een 0,5 log reductie van de levensvatbare telling van P. aeruginosa. De gecombineerde laser en gentamycine behandeling resulteerde echter in een synergistisch effect en de levensvatbaarheid van P. aeruginosa werd verminderd met 8 log's.
De voorgestelde werkwijze kan verder worden uitgevoerd via de ontwikkeling van de katheter achtig apparaat in staat is het injecteren van een antibioticum oplossing in de geïnfecteerde orgaan, terwijl tegelijkertijd het verlichten van de ruimte met licht.
Protocol
Representative Results
Discussion
Fototherapie is een gebied van geavanceerde multidisciplinair onderzoek in de afgelopen jaren in opkomst als een veelbelovende benadering voor de behandeling tal van ziekten. In dit verband is het gebruik van licht in het zichtbare gebied is uitgebreid bestudeerd. Zo is gebleken dat geïnfecteerde wonden beter kan worden genezen door bloot te stellen aan sterk licht voor sterilisatiedoeleinden. Het werkingsmechanisme van deze benadering werd bewezen door inductie van licht-geïnduceerde zuurstofradicalen (ROS) die de ba…
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).
