Summary

Photothérapie quotidienne avec lumière rouge pour réglementer Candida albicans biofilms croissance

Published: April 23, 2019
doi:

Summary

Nous présentons ici un protocole afin de mesurer le résultat de l’application de la lumière rouge sur la croissance de Candida albicans biofilms. Un dispositif rouge non cohérentes avec la longueur d’onde de 635 nm et densité d’énergie de 87,6 J·cm-2 a été appliqué tout au long de la croissance de Candida albicans biofilms pendant 48 h.

Abstract

Nous présentons ici un protocole pour évaluer les résultats du taux quotidien lumière rouge traitement sur la croissance de Candida albicans biofilms. Pour augmenter la croissance planctonique de SN425 de c. albicans , l’inocule a grandi sur des supports de Base d’azote de levure. Pour la formation de biofilm, RPMI 1640 media, qui ont des concentrations élevées d’acides aminés, ont été appliqués afin de contribuer à la croissance de biofilm. Biofilms de 48 h ont été traités deux fois par jour pendant une période de 1 min avec un dispositif de lumière non-cohérente (lumière rouge, longueur d’onde = 635 nm, la densité d’énergie = 87,6 J·cm-2). Tel qu’un contrôle positif (CP), chlorhexidine 0,12 % (CHX) a été appliqué et comme témoin négatif (NC), 0,89 % NaCl a été appliquée sur les biofilms. Unités (UFC), formant des colonies des exopolysaccharides poids sec, solubles et insolubles ont été quantifiés après traitements. En bref, le protocole présenté ici est simple, reproductible et apporte des réponses au sujet de la viabilité, des quantités de polysaccharides extracellulaires et de poids sec après le traitement de la lumière rouge.

Introduction

L’augmentation de l’incidence du diabète, des applications de traitement immunosuppresseur, infection par le VIH, épidémie de sida, cliniques invasives et la consommation d’antibiotiques à large spectre au cours des années ont augmenté l’incidence de Candida albicans des maladies1,2. Les infections de c. albicans sont communément associées au développement du biofilm et peuvent provoquer des manifestations cliniques, telles que la candidose, ou des manifestations systémiques, par exemple une candidémie1,2. Un des facteurs de virulence plus remarquables de la croissance de biofilm est la création de matrice de polysaccharides extracellulaires. La formation de biofilm coopère pour augmenter la résistance aux médicaments antifongiques existants, stress environnemental et hôte mécanismes immunitaires3.

La croissance de biofilm de c. albicans commence avec l’adhésion précoce des cellules planctoniques à un substrat, suivie par la multiplication des cellules de levure par la surface du substrat et la croissance des hyphes. La dernière phase de la croissance de biofilm est la phase de maturation, dans lequel développement levuriformes est supprimée, le développement des hyphes se dilate et la matrice extracellulaire contient le biofilm4. C. albicans exopolysaccharides (EPS) dans la matrice interagissent pour former les mannan-glucane complexe5,6. L’interaction des exopolysaccharides est critique pour la défense des biofilms contre drogues7. Par conséquent, la réduction de l’EPS de la matrice extracellulaire de c. albicans pourrait soutenir le développement de nouveaux protocoles d’antibiofilm pour le contrôle de la candidose buccale.

Lumière régularise la croissance, le développement et le comportement de plusieurs organismes8 et il a été appliqué comme un antimicrobien en chimiothérapie antimicrobienne photodynamique (PACT). PACTE s’applique une lumière visible d’une longueur d’onde spécifique et un absorbant la lumière photosensibilisateur9. Toutefois, les substances photosensibilisantes ont des difficultés à pénétrer le biofilm, causant plus faible efficacité10. L’incapacité des agents thérapeutiques à pleinement s’infiltrer dans les biofilms est une raison que les biofilms résistent parfois thérapie antimicrobienne traditionnelle3,5. Pour désactiver les clos des cellules microbiennes, antimicrobiens ont besoin de pénétrer à travers la matrice extracellulaire ; Néanmoins, l’EPS caractérise un obstacle diffusion pour ces molécules en demandant leur niveau de transport dans le biofilm ou en influençant la réponse de l’antimicrobien avec la matrice elle-même11.

Considérant les inconvénients du Pacte, l’utilisation de la lumière en soi émerge comme une amélioration utile. Les données préliminaires ont révélé que le traitement avec la lumière bleue, deux fois par jour a sensiblement inhibe la production de EPS insoluble dans le biofilm de Streptococcus mutans . Par la diminution des EPS-insolubles, lumière bleue a diminué la croissance de biofilm. Néanmoins, les résultats de la photothérapie à l’aide de la lumière rouge de c. albicans biofilms sont rares. Par conséquent, l’objectif de cette étude était d’évaluer dans quelle photothérapie de manière à l’aide de la lumière rouge influence la croissance et l’arrangement de c. albicans biofilms. Pour le traitement deux fois par jour, nous avons adapté anciens protocoles9,12 pour fournir un modèle simple et reproductible de biofilm qui fournit des réponses au sujet de la viabilité, notre laboratoire les polysaccharides extracellulaires et de poids sec montants après traitement de la lumière rouge. Le même protocole peut être utilisé pour tester les autres thérapies.

Protocol

1. préparation des milieux de culture Préparer la sabouraud dextrose agar (SDA). Suspendre 65 g de SDA additionné de chloramphénicol (50 mg/L) dans 1 000 mL d’eau distillée. Ébullition pour dissoudre le milieu complètement. Stériliser à l’autoclave à 15 PSI (121° C) pendant 30 min. laisser refroidir à 45-50 ° C. Bien mélanger et verser 20 mL de SDA dans les plats de pétri stériles (taille : 100 x 15 mm). Préparer la levure azote (YNB) milieu de base additionné de 100 mM de gluco…

Representative Results

Figure 2 affiche les résultats de Log10 UFC/mL de c. albicans après des traitements journaliers avec lumière rouge pour 1 min. rouge réduit significativement le Log10 UFC/mL par rapport à la NC (p = 0,004). La figure 3 présente les résultats de la biomasse (mg) de c. albicans biofilms après traitements quotidiens. Tous traités groupes ont montré de réduction de la biomasse par ra…

Discussion

Les étapes plus critiques pour la culture réussie de c. albicans biofilms sont : 1) pour faire l’inoculum pré et l’inoculum dans un milieu YNB complété avec 100 mM de glucose ; 2) d’attendre 90 min pour la phase d’adhérence et de laver soigneusement deux fois les puits avec 0,89 % NaCl pour éliminer les cellules non-respecté ; et 3) pour ajouter le milieu RPMI pour les cellules adhérentes pour commencer la formation de biofilm, depuis RPMI stimulera la croissance d’hyphes. Aneuploïdies pe…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Nous remercions le Dr Paula da Silveira, Dr Cecília Atem Gonçalves de Araújo Costa, Shawn M. Maule, Shane M. Maule, Dr N. Martin José et Dr Iriana Zanin pour l’élaboration de cette étude. Nous remercions également m. Alexander D. Johnson (UCSF) pour le don de la souche analysée dans cette étude.

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

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Cite This Article
Panariello, B. H. D., Garcia, B. A., Duarte, S. Daily Phototherapy with Red Light to Regulate Candida albicans Biofilm Growth. J. Vis. Exp. (146), e59326, doi:10.3791/59326 (2019).

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