규제 Candida albicans Biofilm 성장에 붉은 빛으로 매일 광선 요법

Summary

여기, 선물이 Candida albicans biofilm의 성장에 레드 빛 응용 프로그램의 결과 평가 하는 프로토콜. 635 nm의 파장 및 87.6 J·cm^-2 의 에너지 밀도와 비 코히어런트 레드 라이트 장치 48 h에 대 한 칸디 다 albicans biofilms의 성장에 걸쳐 적용 되었다.

Abstract

여기, 선물이 Candida albicans biofilm의 성장에 일당 빨간 불 치료의 결과 평가 하는 프로토콜. C. albicans SN425의 planktonic 성장, 증가 하는 inoculums 효 모 질소 기지 미디어에 성장 했다. Biofilm 형성에 대 한 아미노산의 높은 농도가지고 RPMI 1640 미디어 biofilm 성장 수 있도록 적용 되었다. 48 h의 Biofilms 비 코히어런트 빛 장치로 1 분 동안 하루에 두 번을 치료 했다 (붉은 빛, 파장 = 635 nm; 에너지 밀도 = 87.6 J·cm^-2). 긍정적인 통제 (PC), 0.12% 액체 (CHX) 적용, 그리고 부정적인 제어 (NC), 0.89 %NaCl biofilms에 적용 했다. 콜로 니 형성 단위 (CFU), 건조 중량, 가용성과 불용 성 exopolysaccharides 치료 후 계량 했다. 간단히, 여기에 제시 된 프로토콜 간단 하 고 재현성 및 빨간 불 치료. 후 드라이 무게와 세포 외 다 당 류 금액, 생존 능력에 대 한 답변을 제공 합니다.

Introduction

Candida albicans 의 발생률을 증가 하는 당뇨병, 면역 억제 치료 응용 프로그램, HIV 감염, 에이즈, 침략 적 임상 절차 및 과거 년에 있는 넓 스펙트럼 항생제 소비의 발생률이 증가 관련 질병^1,2. C. albicans 감염 biofilm 개발 관련 일반적으로 그리고 임상 발현, 칸디 다 증, 또는 candidemia^1,2등 조직 발현 등을 일으킬 수 있습니다. Biofilm 성장의 가장 주목할 만한 독성 요인 중 하나는 세포 외 다 당 류 매트릭스 설립 이다. Biofilm 형성 기존 항진균 약물, 환경 스트레스, 그리고 호스트 면역 메커니즘³에 저항을 증가 협력.

C. albicans 의 biofilm 성장을 planktonic 셀의 초기 부착 기판, 기판 표면, 및 hyphal 성장을 통해 효 모 세포의 전파에 의해 뒤에 시작 됩니다. Biofilm 성장의 마지막 단계 성숙 단계, 어떤 점에서 효 모와 같은 개발 억제, hyphal 개발 확장 되 고 세포 외 매트릭스 포함 biofilm⁴입니다. C. albicans exopolysaccharides (EPS) 행렬에서 mannan-글 루 칸 복잡 한^5,6를 상호 작용 합니다. Exopolysaccharides의 상호 작용은 약⁷에 biofilms의 방어에 대 한 중요 합니다. 따라서, C. albicans 기질에서 EPS의 감소는 구강 칸디 다 증 제어를 위한 새로운 antibiofilm 프로토콜의 개발을 지원할 수 있습니다.

빛 조절 성장, 개발, 및 여러 생물⁸ 의 행동 그리고 photodynamic 항균 화학요법 (협정)에 항균으로 적용 되었습니다. 협정에는 특정 파장의 빛을 흡수 photosensitizer⁹가시 광선 적용 됩니다. 그러나,는 photosensitizers 낮은 효능¹⁰를 일으키는 biofilm, 침투에 어려움이 있다. 완전히 침투 biofilms 치료제의 실패는 biofilms 때때로 전통적인 항균 치료^3,5저항 하는 이유입니다. 동봉 된 미생물 세포를 비활성화 하려면 제 기질; 통해 침투 필요 그럼에도 불구 하 고, EPS는 biofilm에 운송의 그들의 수준을 자극 하거나¹¹자체 매트릭스와 항균의 응답에 영향을 미치는 이러한 분자에 대 한 diffusional 장애물을 특징.

협정의 단점을 고려 하면 자체적으로 빛의 사용 가치 개선으로 나온다. 예비 데이터는 하루에 두 번 블루 빛으로 치료 크게 구 mutans biofilm에 EPS-불 용해성의 생산을 저해 밝혔다. EPS-불 용해성의 감소, 블루 빛 biofilm 성장을 저하. 그럼에도 불구 하 고, C. albicans biofilms에 붉은 빛을 사용 하 여 광선 요법의 결과 부족 한. 따라서,이 조사 목표는 붉은 빛을 사용 하 여 어떤 방식으로 광선 요법 성장과 C. albicans biofilm의 영향에 평가 했다. 매일 두 번 치료를 위해 우리는 우리 실험실의 이전 프로토콜^9,12 , 생존 능력에 대 한 답변을 제공 하는 간단 하 고 재현성 biofilm 모델을 제공 적응 드라이 무게와 세포 외 다 당 류 빨간 불 치료. 후 금액 다른 치료법을 테스트 하기 위해 동일한 프로토콜을 사용할 수 있습니다.

Protocol

1입니다. 배양 기의 준비 Sabouraud 포도 당 한 천 (SDA)를 준비 합니다. SDA 페니 (50 mg/L) 1000 ml 증류수의 보충의 65 g을 일시 중단 합니다. 매체를 완전히 분해를 끓인 다. 30 분 쿨 45-50 ° c에 대 한 15 PSI (121 ° C)에 압력가 마로 소독 하 여 소독 잘 혼합 하 고 멸 균 페 트리 접시에 SDA의 20 mL를 붓고 (크기: 100 m m x 15 m m). 준비 효 모 질소 기본 (YNB) 매체 100 mM 포도 당 6.7 g YNB 및 초순 물 1000 mL에 ?…

Representative Results

그림 2 1 분 빨간 불 로그10 CFU/mL는 NC에 비해 감소에 대 한 레드 빛 당 일당 치료 후 로그10 CFU/mL C. albicans 의 결과 표시 (p = 0.004). 그림 3 은 매일 처리 후 C. albicans biofilms의 바이오 매스 (mg)의 결과 제공합니다. 모든 처리 그룹은 NC에 비해 바이오 매스의 감소를 보였다 (p = 0.000) 붉은 빛 처리는 PC에서 ?…

Discussion

C. albicans biofilm의 성공적인 경작을 위해 가장 중요 한 단계는: 1) 사전 inoculum YNB 중 포도 당 100 mM;와 보완 inoculum을 할 2)를 접착 단계에 대 일 분을 기다려야 하 고 신중 하 게 씻어 두 번 0.89% 우물 NaCl 준수 비 세포;를 제거 하 그리고 3) RPMI 매체 RPMI 균 성장 자극 것 이후 biofilm 형성을 시작 하는 준수 셀에 추가 하려면. Aneuploidies C. albicans를 경작 하는 경우 발생할 수 있습니다. 따라서, 7 …

Materials

Clorhexidine 20%	Sigma-Aldrich	C9394
Dextrose (D-Glucose) Anhydroous	Fisher Chemical	D16-500
Ethanol 200 proof	Decon Laboratories	DSP-MD.43
LumaCare LC-122 A	LumaCare Medical Group, Newport Beach, CA, USA
NaCl	Fisher Chemical	S641-500
NaOH	Fisher Bioreagents	BP 359-500
Phenol 5%	Milipore Sigma	843984
RPMI 1640 buffered with 3-(N-morpholino)	Sigma	R7755
Sabouraud dextrose agar supplemented with chloramphenicol	Acumedia	7306A
Sulfuric acid	Fisher Chemical	SA200-1
Yeast nitrogen base	Difco	DF0392-15-9
3-(N-morpholino)propanesulfonic acid MOPS	Sigma-Aldrich	M1254
24-well polystyrene plate	Falcon	353935