Kırmızı ışık düzenlemek Candida albicans biyofilm büyüme ile günlük fototerapi
Summary
Burada, Candida albicans biyofilm büyüme üzerine kırmızı ışık uygulama sonucu değerlendirmek için bir protokol mevcut. 635 nm dalga boyu ve enerji yoğunluğu 87.6 J·cm-2 , tutarlı olmayan kırmızı ışık aygıtla Candida albicans biyofilmler 48 h için büyüme boyunca uygulandı.
Abstract
Burada, başına harcırah kırmızı ışık tedavi Candida albicans biyofilm büyüme üzerine sonuçlarını değerlendirmek için bir protokol mevcut. C. albicans SN425 planktonik büyüme artırmak için Maya azot Bankası medyada inoculums büyüdü. Biyofilm oluşumu için amino asit yüksek konsantrasyonda var, RPMI 1640 medya biyofilm büyüme yardımcı olmak için uygulandı. 48 h biyofilmler tutarlı olmayan bir ışık cihazı ile günde 1 dk süreyle tedavi (kırmızı ışık; dalga boyu 635 = nm; enerji yoğunluğu 87.6 J·cm-2=). Olumlu denetim (PC), % 0.12 klorheksidin (CHX) uygulandı ve bir negatif kontrol (NC), %0.89 NaCl biyofilmler için uygulandığı gibi. Birimleri (CFU), oluşturan colony kuru ağırlık, çözünür ve çözünmez exopolysaccharides tedaviler sonra sayısal. Kısaca, burada sunulan iletişim kuralı basit, tekrarlanabilir ve canlılığı, ilgili yanıtlar kırmızı ışık tedavisi. sonra kuru ağırlık ve ekstraselüler polisakkarit tutarları sağlar
Introduction
Diyabet, immünsüpresif tedavi uygulamaları, HIV enfeksiyonu, AIDS salgınının, invaziv klinik yordamlar ve son yıl içinde geniş spektrumlu antibiyotik tüketimi artan insidansı Candida albicans insidansı artmıştır hastalıkları1,2ilgili. C. albicans enfeksiyonları sık biyofilm geliştirilmesi için ilgili ve kandidiyazis veya candidemia1,2gibi sistemik bulgular gibi klinik bulgular neden olabilir. Bir biyofilm büyümenin en önemli virülans faktörlerin ekstraselüler polisakkarit matris olarak tanımlanmıştır. Biyofilm oluşumu için varolan antifungal ilaçlar, çevresel stres ve konak immün mekanizmalar3direncini artırmak için işbirliği yapmaktadır.
C. albicans biyofilm büyüme maya hücreleri substrat yüzey ve hyphal büyüme yoluyla yayılması ve ardından bir substrat erken bağlılığı planktonik hücre ile başlar. Son biyofilm büyüme neyin maya benzeri geliştirme bastırılır, hyphal geliştirme genişletir ve hücre dışı matriks biyofilm4içine alır olgunlaşma aşama aşamadır. C. albicans exopolysaccharides (EPS) matris mannan-glukan karmaşık5,6oluşturmak için etkileşim. Exopolysaccharides etkileşim biyofilmler uyuşturucu7karşı savunma için önemlidir. Bu nedenle, EPS C. albicans hücre dışı matriks gelen azalma oral kandidiyaz denetim için yeni antibiofilm protokolleri gelişimini desteklemek.
Fotodinamik antimikrobiyal kemoterapi (anlaşma) bir antimikrobiyal olarak uygulanmış ve ışık büyüme, gelişme ve çeşitli organizmalar8 davranışını düzenler. ANLAŞMA belirli bir dalga boyu ve bir ışık emici photosensitizer9görünür ışığında uygular. Ancak, dezenfeksiyon biyofilm Penetran zorlukları alt etkinlik10neden vardır. Terapötik ajanlar başarısızlığı tamamen biyofilmler sızmaya biyofilmler geleneksel antimikrobiyal tedavi3,5zaman zaman karşı koymak bir nedenidir. Kapalı mikrobiyal hücreleri devre dışı bırakmak hücre dışı matriks nüfuz antimicrobials gerekir; Yine de, EPS düzeylerini taşıma biyofilm içine isteyen veya matris kendisi ile antimikrobiyal yanıt11etkileyen böyle moleküller için diffusional bir engel karakterize.
ANLAŞMA dezavantajları göz önüne alındığında, ışık tek başına kullanımı değerli bir gelişme olarak ortaya çıkıyor. Tedavi günde iki kez mavi ışık ile önemli ölçüde üretiminde EPS çözünmez Streptococcus mutans çoğunlukla biyofilm inhibe ön veriler saptandı. EPS çözünmez azalma tarafından mavi ışık biyofilm büyüme azalmış. Yine de, kırmızı ışık C. albicans biyofilmler kullanarak fototerapi sonucunu azdır. Bu nedenle, bu soruşturmanın amacı büyüme ve C. albicans biyofilm düzenlenmesi kırmızı ışık kullanarak ne şekilde fototerapi etkiler değerlendirmek için oldu. İki kez günlük tedavi için biz canlılığı, ilgili yanıtları sağlayan bir kolay ve tekrarlanabilir biyofilm modeli sağlamak için bizim laboratuvar ‘s önceki iletişim kuralları9,12 adapte kuru ağırlık ve ekstraselüler polisakkaritler kırmızı ışık tedavisi. sonra tutarları Aynı iletişim kuralını diğer tedaviler test etmek için kullanılabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Başarılı C. albicans biyofilm kültürü için en kritik adımlar şunlardır: 1) öncesi inoculum ve inoculum ile 100 mM glikoz; tamamlanmaktadır YNB orta yapmak 2) 90 dk yapışma aşama için dikkatli bir şekilde iki kez wells %0,89 ile yıkayın için beklemek NaCl hücrelerin; non yapıştırılır kaldırmak için ve 3) RPMI orta RPMI hif büyüme teşvik edecek bu yana biyofilm oluşumu, başlatmak için yapıştırılan hücrelere eklemek için. Aneuploidies C. albicanskültür oluşabilir…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışmada gelişimi için Dr Paula da Silveira, Dr Cecília Atem Gonçalves de Araújo Costa, Shawn M. Maule, Shane M. Maule, Dr Malvin N. Janal ve Dr. Iriana Zanin teşekkür ederim. Ayrıca Dr Alexander ö. Johnson (UCSF) Bu çalışmada analiz zorlanma bağış için kabul.
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 |
References
- Sardi, J. C. O., Scorzoni, L., Bernardi, T., Fusco-Almeida, A. M., Mendes Giannini, J. M. Candida species: current epidemiology, pathogenicity, biofilm formation, natural antifungal products and new therapeutic options. Journal of Medical Microbiology. 62 (Pt 1), 10-24 (2013).
- Harriott, M. M., Noverr, M. C. Candida albicans and Staphylococcus aureus form polymicrobial biofilms: effects on antimicrobial resistance. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 53 (9), 3914-3922 (2009).
- Srinivasan, A., Lopez-Ribot, J. L., Ramasubramanian, A. K. Overcoming antifungal resistance. Drug Discovery Today Technologies. 11, 65-71 (2014).
- Finkel, J. S., Mitchell, A. P. Genetic control of Candida albicans biofilm development. Nature Reviews Microbiology. 9 (2), 109-118 (2011).
- Zarnowski, R., et al. Novel entries in a fungal biofilm matrix encyclopedia. MBio. 5, e013333 (2014).
- Mitchell, K. F., et al. Community participation in biofilm matrix assembly and function. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (13), 4092-4097 (2015).
- Mitchell, K. F., Zarnowski, R., Andes, D. R. Fungal super glue: the biofilm matrix and its composition, assembly, and functions. PLoS Pathogens. 12, e1005828 (2016).
- Dai, T., et al. Blue light rescues mice from potentially fatal Pseudomonas aeruginosa burn infection: efficacy, safety, and mechanism of action. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 57 (3), 1238-1245 (2013).
- de Sousa, D. L., Lima, R. A., Zanin, I. C., Klein, M. I., Janal, M. N., Duarte, S. Effect of twice-daily blue light treatment on matrix-rich biofilm development. PLoS One. 10 (7), e0131941 (2015).
- Fontana, C. R., et al. The antibacterial effect of photodynamic therapy in dental plaque-derived biofilms. Journal of Periodontal Research. 44 (6), 751-759 (2009).
- Donlan, R. M., Costerton, J. W. Biofilms: survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clinical Microbiology Reviews. 15 (2), 167-193 (2002).
- Panariello, B. H. D., Klein, M. I., Pavarina, A. C., Duarte, S. Inactivation of genes TEC1 and EFG1 in Candida albicans influences extracellular matrix composition and biofilm morphology. Journal of Oral Microbiology. 9 (1), 1385372 (2017).
- Gulati, M., Lohse, M. B., Ennis, C. L., Gonzalez, R. E., Perry, A. M., Bapat, P., Valle Arevalo, A., Rodriguez, D. L., L, D., Nobile, C. J. In vitro culturing and screening of Candida albicans biofilms. Current Protocols in Microbiology. 50 (1), e60 (2018).
- Roberts, A. E., Kragh, K. N., Bjarnsholt, T., Diggle, S. P. The limitations of in vitro experimentation in understanding biofilms and chronic infection. Journal of Molecular Biology. 427 (23), 3646-3661 (2015).
- Kucharíková, S., Tournu, H., Lagrou, K., Van Dijck, P., Bujdáková, H. Detailed comparison of Candida albicans and Candida glabrata biofilms under different conditions and their susceptibility to caspofungin and anidulafungin. Journal of Medical Microbiology. 60 (Pt 9), 1261-1269 (2011).
- Weerasekera, M. M., Wijesinghe, G. K., Jayarathna, T. A., et al. Culture media profoundly affect Candida albicans and Candida tropicalis growth, adhesion and biofilm development. Memórias Do Instituto Oswaldo Cruz. 111 (11), 697-702 (2016).
- Kadosh, D., Johnson, A. D. Induction of the Candida albicans filamentous growth program by relief of transcriptional repression: a genome-wide analysis. Molecular biology of the cell. 16 (6), 2903-2912 (2005).
- Paschoal, M. A., Lin, M., Santos-Pinto, L., Duarte, S. Photodynamic antimicrobial chemotherapy on Streptococcus mutans using curcumin and toluidine blue activated by a novel LED device. Lasers in Medical Science. 30 (2), 885-890 (2015).
