Naukowcy z Optics and Photonics Research Center (CePOF) opracowali metodę zwiększającą podatność grzyba Candida albicans na leczenie farmakologiczne dzięki terapii aktywowanej światłem. Wyniki badania wskazują na obiecującą alternatywę w walce z narastającym problemem oporności drobnoustrojów, obejmującej bakterie, wirusy, grzyby i inne pasożyty rozwijające mutacje genetyczne zmniejszające skuteczność leków.
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Photochemistry and Photobiology oceniano skuteczność fotodynamicznej inaktywacji (PDI) w połączeniu z amfoterycyną B (AmB) w ograniczaniu wzrostu C. albicans, zarówno w formie drożdżakowej (jednokomórkowej), jak i strzępkowej (kolonie filamentowe).
Wyniki wykazały, że połączenie terapii zmniejszyło wzrost C. albicans o 75% w formie drożdżakowej i aż o 87,5% w formie strzępkowej. Dodatkowo dwa cykle PDI jeszcze bardziej zwiększyły skuteczność leczenia, szczególnie wobec strzępek, które wykazywały wyższą wrażliwość na terapię.
„To technika polegająca na użyciu cząsteczki [w tym przypadku kurkuminy] i jej aktywacji światłem niebieskim. W obecności tlenu prowadzi to do powstania wolnych rodników i stresu oksydacyjnego, który osłabia lub niszczy patogen” – wyjaśnia Vanderlei Bagnato, koordynator CePOF z Instytutu Fizyki Uniwersytetu w São Paulo (IFSC-USP) w Brazylii. „W przypadku C. albicans, zwłaszcza formy strzępkowej, tworzącej biofilm niemal nieprzepuszczalny dla leków, terapia fotodynamiczna była w stanie ‘rozbić’ te kolonie, co znacząco nasiliło działanie przeciwgrzybicze”.
Badania prowadzono z wykorzystaniem 2,5 μM kurkuminy aktywowanej światłem LED o długości fali 450 nm i różnych stężeń amfoterycyny B.
Zagrożenie kliniczne
C. albicans naturalnie występuje w organizmie człowieka i zwykle nie jest groźny. Może jednak powodować pleśniawki, kandydozę pochwy, a w cięższych przypadkach – kandydozę układową, groźne zakażenie krwi. Choroba ta coraz częściej diagnozowana jest w oddziałach intensywnej terapii (OIT), co wynika z rosnącej liczby pacjentów z obniżoną odpornością oraz zwiększonej oporności drobnoustrojów.
„Odporność grzybów rośnie, a C. albicans nie jest wyjątkiem. To bardzo powszechny patogen, ale zdarzają się już przypadki zgonów spowodowanych opornymi infekcjami układowymi. Dlatego tak ważne jest wyprzedzanie problemu i opracowywanie metod pozwalających skuteczniej zwalczać grzyba bez efektów ubocznych i nadmiernego obciążenia farmakologicznego” – mówi Gabriela Gomes Guimarães, pierwsza autorka badania.
Guimarães podkreśla, że wybór C. albicans do badań nad PDI wynikał z jego dwóch morfologii – drożdżowej i strzępkowej, tworzącej biofilm. „Skuteczność wobec C. albicans daje nam pewność do kolejnych testów na innych gatunkach, takich jak C. auris, nowo pojawiający się, lekooporny i potencjalnie śmiertelny patogen” – dodaje.
Możliwości zastosowań
Naukowcy planują badania nad innymi grzybami chorobotwórczymi oraz nad wykorzystaniem terapii w bezpieczeństwie żywności. „Dowód skuteczności wobec C. albicans pozwala nam prowadzić prace nad odgrzybianiem żywności. Problemem są np. zanieczyszczenia zbóż. Kolejnym krokiem będą testy w silosach” – zapowiada Bagnato.
CePOF prowadzi również projekty badawcze z wykorzystaniem laserów w terapii infekcji bakteryjnych, wirusowych, a także w onkologii i leczeniu bólu w fibromialgii. Kluczowym mechanizmem jest aktywacja cząsteczki laserem w celu indukcji stresu oksydacyjnego, przy dostosowaniu długości fali, dawki światła i ilości substancji aktywnej do danego zastosowania.
Kurkumina, jako substancja naturalna stosowana w żywieniu, uznana została za bezpieczną dla ludzi. Zespół bada badania nad dostosowaniem długości fali do lokalizacji infekcji – światło niebieskie do zakażeń powierzchownych (np. gardło), a czerwone i podczerwone do głębszych (np. zapalenie płuc).
Źródło
Photochemistry and Photobiology
DOI: http://dx.doi.org/10.1111/php.14108
