Terapia fotodinâmica mediada por Rose Bengala para inibir a candida albicans

C. albicans coloniza nos tratos gastrointestinal e genitourinary de indivíduos saudáveis e pode ser detectado como microbiota normal em cerca de 50% dos indivíduos¹. Se um desequilíbrio é criado entre o hospedeiro e o patógeno, os albicanos são capazes de invadir e causar doenças. A infecção pode variar de infecções locais de membrana mucosa a falência múltipla de órgãos². Em um estudo de vigilância multicêntrico nos EUA, cerca de metade dos isolados de pacientes com candidíase invasiva entre 2009 e 2017 é C. albicans³. A candidemia pode estar associada a altas taxas de morbidade, mortalidade, internação prolongada⁴. Os Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA relataram que cerca de 7% de todas as amostras de sangue candida testadas são resistentes ao fluconazol antifúngico⁵. O surgimento de espécies candidas resistentes a medicamentos levanta a preocupação de desenvolver uma terapia alternativa ou adjuvante para agentes antimícticos.

A terapia fotodinâmica antimicrobiana (aPDT) envolve a ativação de um fotoensibilizador específico (PS) com luz no comprimento de onda de absorção máxima do PS⁶. Após a excitação, o PS animado transfere sua energia ou elétrons para as moléculas de oxigênio próximas e retorna ao estado terrestre. Durante esse processo, espécies reativas de oxigênio e oxigênio único são formadas e causam danos celulares. aPDT tem sido amplamente usada para matar microrganismos desde a década de 1990⁷. Um dos benefícios do APDT é que várias organelas são danificadas em uma célula por espécies de oxigênio único e/ou reativa (ROS) durante a irradiação; assim, a resistência ao APDT não foi encontrada até hoje. Além disso, um estudo recente relatou que as bactérias que sobreviveram após o APDT tornaram-se mais sensíveis aos antibióticos⁸.

As fontes de luz utilizadas no APDT incluem lasers, lâmpadas halógenas metálicas com filtros, luz quase infravermelha e diodo emissor de luz (LED)9,10,11,12. O laser fornece uma alta potência de luz, geralmente maior que 0,5 W/cm², que permite a entrega de uma dose de luz alta em um tempo muito curto. Tem sido amplamente utilizado em casos em que um tempo de tratamento mais longo é inconveniente, como o APDT para infecções bucais. A desvantagem de um laser é que seu tamanho de ponto de iluminação é pequeno, variando de algumas centenas de micrômetros a 10 mm com um difusor. Além disso, o equipamento a laser é caro e precisa de treinamento específico para operar. Por outro lado, a área de irradiação de uma lâmpada de halogênio metálico com filtros é relativamente maior¹³. No entanto, a lâmpada é muito pesada e cara. As fontes de luz LED tornaram-se comuns de aPDT no campo dermatológico porque é pequena e menos cara. A área de irradiação pode ser relativamente grande com um arranjo de matriz da lâmpada LED. O rosto inteiro pode ser iluminado ao mesmo tempo⁹. No entanto, a maioria, se não todas, as fontes de luz LED disponíveis hoje são projetadas para uso clínico. Pode não ser adequado para experimentos em laboratório porque é ocupando espaço e caro. Desenvolvemos uma matriz led barata que é muito pequena e pode ser cortada e montada a partir de uma tira led. Os LEDs podem ser instalados em diferentes arranjos para diferentes projetos experimentais. Diferentes condições de aPDT podem ser completadas em uma placa de 96 poços ou até mesmo em uma placa de 384 poços em um experimento.

Rose bengala (RB) é um corante colorido amplamente utilizado para melhorar a visualização de danos na córnea nos olhos humanos¹⁴. APDT mediada por RB mostrou efeitos de morte em Staphylococcus aureus, Escherichia coli e C. albicans com eficiência aproximadamente comparável à do azul Toluidine O¹⁵. Este estudo demonstra um método para validar o efeito do RB-aPDT em C. albicans multidroga resistentes.