Лазерная терапия повышает эффективность противогрибковых препаратов против резистентного Candida

Исследователи из Центра исследований в области оптики и фотоники (CePOF) добились повышения чувствительности грибка Candida albicans к лекарственной терапии с помощью светоактивируемого метода. Результаты исследования предлагают перспективную альтернативу в борьбе с устойчивостью к противомикробным препаратам.

В исследовании, опубликованном в журнале Photochemistry and Photobiology, оценивалась фотодинамическая инактивация (PDI) в комбинации с противогрибковым препаратом амфотерицином B (AmB) для контроля роста грибка, особенно в его дрожжевой (одноклеточной) и гифальной (нитевидной) формах.

Результаты показали, что комбинация двух методов снизила рост C. albicans на 75% в дрожжевой форме и на 87,5% в форме гиф. Кроме того, два сеанса PDI дополнительно повысили противогрибковую эффективность, особенно против гиф, которые оказались более чувствительными к лечению.

"Это техника, которая заключается в использовании молекулы [в данном случае куркумина] и её активации синим светом. Активация в присутствии кислорода заставляет молекулу производить свободные радикалы, вызывая окислительный стресс, который убивает или ослабляет патоген", — объясняет Вандерлей Баньято, координатор CePOF.

"В случае C. albicans, особенно гиф, которые образуют биоплёнку, почти непроницаемую для лекарств, фотодинамическая терапия смогла 'разрушить' эти колонии, что привело к потенцированию противогрибкового эффекта".

В исследовании использовалась фотодинамическая инактивация с применением 2,5 µM куркумина, который активировался светом светодиода с длиной волны 450 нм и различными концентрациями противогрибкового препарата AmB.

Нарастающая угроза

C. albicans естественным образом присутствует в организме человека и обычно безвреден. Однако он может вызывать кожные проявления, такие как молочница или вагинальный кандидоз.

В более серьёзных случаях грибок может вызывать системный кандидоз — инвазивную инфекцию крови. Это серьёзное состояние всё чаще диагностируется в отделениях интенсивной терапии (ОИТ) из-за растущего числа пациентов с иммунодефицитом и увеличения микробной резистентности.

"Существует растущая устойчивость к грибкам, и C. albicans не является исключением. Это очень распространённый грибок, но уже есть случаи смерти пациентов от резистентных системных инфекций. Поэтому очень важно предвидеть проблему и предложить альтернативу, которая позволит более эффективно бороться с грибком без побочных эффектов или необходимости чрезмерного использования лекарств", — говорит Габриэла Гомес Гимарайнш, исследователь CePOF и первый автор исследования.

Решение начать тесты фотодинамической инактивации на грибках с C. albicans было мотивировано двумя морфологиями этого вида, что даёт уверенность для проведения новых тестов на других видах, таких как вызывающий озабоченность C. auris.

Применение в пищевой промышленности

Помимо тестирования эффектов фотодинамической терапии на других угрожающих здоровью человека грибковых видах, исследователи проведут исследования, ориентированные на безопасность пищевых продуктов.

"Опубликованный нами принцип доказательства для C. albicans позволяет проводить исследования по применению фотодинамической терапии для деконтаминации пищевых продуктов. Грибки также являются проблемой при загрязнении зерна, например. Поэтому наш следующий шаг — испытать применение этой техники, например, в силосах для хранения", — говорит Баньято.

CePOF проводит различные исследования с использованием лазеров, направленные на разработку методов лечения бактерий, вирусов и других заболеваний, включая рак и фибромиалгию.

"Принцип всегда один и тот же: активировать молекулу лазером, чтобы она окислялась. В каждом случае варьируется применение, количество света, цветовая температура, количество препарата и то, насколько патоген устраняется или инактивируется", — резюмирует Баньято.

Исследователи также озабочены использованием молекул, совместимых со здоровьем человека и окружающей средой. Куркумин, например, является соединением, содержащимся в карри, и уже одобрен для использования человеком.

Также важно, как применять свет. Исследования показали, что синий свет из-за его длины волны идеален для лечения поверхностных инфекций, таких как инфекции горла. Красный или инфракрасный свет более подходит для лечения глубоких инфекций, таких как пневмония.

CePOF также проводит исследования, направленные на лечение рака шейки матки путём применения лекарств и фотосенсибилизирующих молекул через специфические пути, такие как интравагинальный канал.