Characterization of the interaction and incorporation of photosensitizers in Candida albicans cells for photodynamic inactivation

Autor: Raphael Antonio Caface
Přispěvatelé: Francisco Eduardo Gontijo Guimarães, Sebastião Pratavieira, Renato Araujo Prates, Alvaro Antonio Alencar de Queiroz, Martha Simões Ribeiro
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
Popis: Métodos para o controle microbiológico vem se tornando um desafio atualmente, pois muitos microrganismos apresentam resistência aos medicamentos convencionais, como é o caso da Candida albicans, uma levedura presente no organismo humano que pode ocasionar patologia em mucosas. A inativação fotodinâmica é uma técnica utilizada na descontaminação microbiana e tratamento de infecções. Esta inativação consiste na utilização de um agente fotossensibilizante, luz no comprimento adequado e oxigênio para desencadear a geração de agentes citotóxicos. Neste trabalho foram realizadas análises espectroscópicas, quantificação do crescimento através da absorbância, interação e a ação da molécula Photodithazine® (PDZ) e quatro formulações de curcuminas para internalizar com células de C. albicans. A proposta deste trabalho é caracterizar as células de C. albicans por meios espectroscópicos e estudar a interação com fotossensibilizante com baixas doses de luz, até 20 J.cm-2 e propor um protocolo de iluminação seriado para que torne mais eficiente a aplicação da inativação fotodinâmica. A interação e a ação dos fotossensibilizadores em C. albicans foram estudadas temporalmente através da microscopia de fluorescência confocal com excitação por 1 (1P) e 2 fótons (2P) nos modos canal e espectral e imagens de tempo de vida. Este trabalho demonstra que uma alta internalização pode ser induzida pela luz de excitação para ambos fotossensibilizadores. Esta internalização induzida pode ser realizada em baixas doses de radiação luminosa por 1P e 2P e favorece uma internalização homogênea dos fotossensibilizadores em grandes áreas. Apenas a incorporação induzida com luz intercalada (seriada) levou à morte das células na área iluminada por iluminação 1P e por 2P. Para iluminação em PDZ com laser em 800 nm, a dose de irradiação média necessária para induzir a internalização foi de 8 J.cm-2, enquanto para o laser contínuo de 405 nm, a dose média foi de 9 J.cm-2. Assim, os resultados indicam que realizar uma iluminação seriada com doses baixas (até 1,0 J.cm-2) durante a irradiação de luz induz a internalização acumulativa da concentração do FS através da produção de pequenos danos na parede celular. Methods for microbiological control are becoming a challenge today, as many microorganisms are resistant to conventional drugs, as is the case of Candida albicans, a yeast present in the human body that can cause mucosal pathology. Photodynamic inactivation is a technique used in microbial decontamination and treatment of infections. This inactivation consists of the use of a photosensitizing agent, light of the appropriate length and oxygen to trigger the generation of cytotoxic agents. In this work, spectroscopic analyzes, growth quantification through absorbance, interaction and the action of the Photodithazine® (PDZ) molecule and four curcumine formulations to internalize with C. albicans cells were performed. The purpose of this work is to characterize C. albicans cells by spectroscopic means and to study the interaction with photosensitizers with low doses of light, up to 20 J.cm-2 and to propose a serial lighting protocol to make the application of inactivation more efficient. photodynamics. The interaction and action of photosensitizers in C. albicans were studied temporally through confocal fluorescence microscopy with excitation by 1 (1P) and 2 photons (2P) in channel and spectral modes and life time images. This work demonstrates that a high internalization can be induced by the excitation light for both photosensitizers. This induced internalization can be performed in low doses of light radiation by 1P and 2P and favors homogeneous internalization of photosensitizers in large areas. Only the incorporation induced with intercalated (serial) light led to the death of the cells in the area illuminated by 1P and 2P illumination. For lighting in PDZ with laser at 800 nm, the average irradiation dose required to induce internalization was 8 J.cm-2, while for the 405 nm continuous laser, the average dose was 9 J.cm-2. Thus, the results indicate that performing serial illumination with low doses ( 1.0 J.cm-2) during an irradiation of light induces the cumulative internalization of the FS concentration through the production of small damages in the cell wall.
Databáze: OpenAIRE
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