המשמעות של מושבות קטנות בקנדידה spp. עמידות לתרופות לא נחקרה במלואה. טיפול פוטודינמי אנטי-מיקרוביאלי (aPDT) מציע אסטרטגיה מבטיחה נגד זיהומים פטרייתיים עמידים לתרופות. מחקר זה מדגים כי aPDT בתיווך בנגל ורד מבטל ביעילות קנדידה גלברטה וגורם למושבות קטנות, ומציג הליך ייחודי.
מול שיעור תמותה של 40% בחולי קנדידמיה, קנדידה עמידה לתרופות והמוטציות הקטנות שלהם נותרו אתגר טיפולי גדול. טיפול פוטודינמי אנטי-מיקרוביאלי (aPDT) מכוון למבנים פטרייתיים מרובים, בניגוד לאנטיביוטיקה/אנטי-פטרייתיות, מה שעלול לסכל עמידות. שיטות מסורתיות לגרימת מושבות קטנות מסתמכות על אתידיום ברומיד או פלוקונזול, שיכולים להשפיע על רגישות לתרופות ותגובות לחץ. מחקר זה בדק את היישום של אור ירוק (שיא 520 ננומטר) ופוטונסיטייזר ורד בנגלי (RB) כדי להילחם במבודד קנדידה גלברטה עמיד לתרופות. הממצאים הראו כי טיפול ב- aPDT עיכב באופן משמעותי את צמיחת התאים (הפחתה של ≥99.9%) וגרם ביעילות להיווצרות מושבות קטנות, כפי שמעידה הקטנת גודל ואובדן צביעת מחוון חיזור מיטוכונדריאלי. מחקר זה מספק ראיות ראשוניות לכך ש-aPDT יכול לגרום למושבות קטנות בזן C. glabrata עמיד לתרופות במבחנה, ומציע גישה בעלת פוטנציאל טרנספורמטיבי למאבק בזיהומים פטרייתיים עמידים.
זיהומים פטרייתיים, במיוחד אלה הנגרמים על ידי קנדידה אלביקנס וקנדידה גלברטה עמידה יותר ויותר לתרופות, מהווים איום עולמי רציני1. זיהומים אלה יכולים להיות קטלניים, במיוחד עבור חולים מאושפזים ואלה עם מערכת חיסונית מוחלשת. עלייה בעמידות האנטי פטרייתית מאיימת על השליטה בקנדידה פולשנית, זיהום פטרייתי חמור עם תמותה גבוהה, במיוחד מקנדידה אלביקנס2. זנים עמידים מעכבים טיפול יעיל, מה שעלול להגדיל הן את המורכבות והן את שיעורי התמותה. במחוז אלאמדה, קליפורניה, ארה”ב, C. glabrata הפך למין הפולש הנפוץ ביותר3. שינוי זה בשכיחות ובתפוצה של מיני קנדידה עשוי להיות מושפע משיטות בריאות מקומיות, דמוגרפיה של מטופלים, שימוש בחומרים אנטי פטרייתיים ושכיחות גורמי סיכון לזיהומי קנדידה.
מוטנטים קטנים בקנדידה, חסרי מיטוכונדריה פונקציונלית, חושפים כיצד אברון זה משפיע על התגובה לתרופות, אלימות ועמידות ללחץ 4,5. C. glabrata יוצר בקלות מושבות אלה, רוכש רגישות לפוליאנים תוך שהוא מאבד אותו לאזולים6. רגישות לאזול ותפקוד נשימתי קשורים זה לזה באופן מורכב, עם נשימה מופחתת המובילה להתנגדות באמצעות אובדן DNA מיטוכונדריאלי7. מושבות קטנות של C. glabrata עם עמידות לאזול בודדו מדגימות צואה אנושיות ממושתל מח עצם שעבר טיפול פלוקונזול8 ומבקבוקי תרבית דם של חולים עם זיהומים בזרם הדם9. ההשלכות האפשריות שלהם על עמידות לתרופות, אלימות ותגובה ללחץ מדגישות את המשמעות הקלינית שלהם. בנוסף, התכונות הייחודיות שלהם הופכות אותם לכלים רבי ערך לחקר שאלות בסיסיות בביולוגיה מיטוכונדריאלית5. ככל שהמחקר על מוטנטים קטנים נמשך, היישומים שלהם במחקר קליני ובסיסי כאחד צפויים להתרחב.
מחקר זה גילה כי טיפול פוטודינמי (PDT) יכול לגרום למושבות קטנות ב – C. glabrata, להרחיב את מגוון השיטות מעבר לטכניקות המסורתיות של חשיפת C. glabrata לאתידיום ברומיד או fluconazole.
מחקר זה חושף את PDT כשיטה המדווחת הראשונה לגרימת היווצרות מושבות קטנות בקנדידה, העולה על ההשפעות המבוססות של אתידיום ברומיד ופלוקונזול. תצפית חדשנית זו מחייבת חקירה נוספת כדי לפענח את השלכותיה הן על מיגור פטריות על ידי הפחתת האלימות והן על הופעתם של מנגנוני התנגדות.
PDT בתיוו?…
The authors have nothing to disclose.
עבודה זו קיבלה מימון ממשרד המדע והטכנולוגיה, טייוואן [MOST 110-2314-B-006-086-MY3], האוניברסיטה הלאומית צ’נג קונג [K111-B094], [K111-B095], בית החולים האוניברסיטאי הלאומי צ’נג קונג, טייוואן [NCKUH-11204031], [NCKUMCS2022057].
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 |