Terapia Fotodinámica en la fotoinactivación bacteriana a partir de extractos de origen vegetal

MAMONE L; GANDARA L; DI VENOSA G; CANCELADA L; RODRIGUEZ L; BUZZOLA F; BATLLE A; CASAS A

Buenos Aires

Congreso; 14° Congreso de Medicina Interna del Hospital de Clínicas; 2012

Hospital de Clínicas Gral José de San Martín

La Terapia Fotodin¨¢mica (TFD) es un tratamiento que consiste en la administraci¨®n de un compuesto fotosensibilizante (FS) que al ser iluminado induce la muerte celular v¨ªa generaci¨®n de radicales libres. Recientemente, la TFD se propuso para el tratamiento de infecciones bacterianas superficiales orales o cut¨¢neas, o para el tratamiento de zonas accesibles con fibras ¨®pticas que gu¨ªan la llegada de la luz al blanco, tales como pr¨®tesis ortop¨¦dicas o implantes dentales. El objetivo de este trabajo fue investigar una colecci¨®n de extractos de plantas aut¨®ctonas para encontrar nuevos FS de baja toxicidad para el control de infecciones bacterianas.Se prepararon 70 extractos de plantas aut¨®ctonas y se estudi¨® el efecto fotosensiilizador frente a las especies bacterianasStaphylococcus epidermidis, Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa. Para ello, los cultivos bacterianos se incubaron con diferentes concentraciones de los extractos y luego se irradiaron por 40 min en un sistema de iluminaci¨®n con un rango de longitudes de onda de 380 nm ? 780 nm.La viabilidad bacteriana se determin¨® por recuento de las UFC/ml en placas conteniendo agar tripte¨ªna de soya.Las especies que resultaron FS para bacterias en el primer screening, se estudiaron en profundidad y se iluminaron durante tiempos mayores empleando un sistema de luz con mayor potencia lum¨ªnica. Para determinar la acci¨®n fotot¨®xica de los extractos sobre c¨¦lulas epiteliales susceptibles de sufrir infecciones bacterianas, se cuantific¨® la viabilidad celular luego de irradiaci¨®n en c¨¦lulas de adenocarcinoma de pulm¨®n A549 tratadas con los extractos que resultaron FS en bacterias.Se determin¨® la capacidad oxidativa de los extractos FS bacterianos, determinando estado oxidativo total, y generaci¨®n de ox¨ªgeno singulete, empleando m¨¦todos espectrosc¨®picos y fluorom¨¦tricos.Las especies Solanum verbascifolium flor, Tecoma stans flor y Cissus verticillata ra¨ªzfueron fotot¨®xicas para Staphylococcus epidermidis pero no para las bacterias Gram negativas Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa. S. verbascifolium fue la especie m¨¢s fotoactiva, ya que indujo una reducci¨®n de 5 ¨®rdenes de magnitud en el n¨²mero inicial de colonias (2,1 x108¡À 5x108UFC/ ml) luego de la TFD con 0,5 mg/ml del extracto y 3 hs de iluminaci¨®n (5,2 x103¡À0,5x103 UFC/ml). Con los extractos metan¨®licos de T. stans flor (0,5 mg/ml) y C. verticillata ra¨ªz 0,5 mg/ml se indujeron reducciones de 4 ¨®rdenes de magnitud (1,2 x104¡À2,5x104 UFC/ml y 6,5 x104¡À 3,3 x104 UFC/ml respectivamente), (p< 0,01, Mann-Whitney test).Los controles positivos con los FS azul de Toluidina (10 ¦ÌM) y clorina e6 (10 ¦ÌM) indujeron una disminuci¨®n de hasta 7 ¨®rdenes de magnitud en las UFC/ml. Paralelamente, se llevaron a cabo estudios sobre la acci¨®n citot¨®xica de la luz sobre c¨¦lulas de pulm¨®n A549 tratadas con los 3 extractos vegetales, y se encontr¨® que a las concentraciones fotoinactivantes bacterianas, los extractos no produjeron fototoxicidad celular.Se determin¨® la producci¨®n de especies oxidativas totales y oxigenosingulete de los extractos FS luego de la irradiaci¨®n. Los extractos de S. verbascifolium, T. Stans y C. verticillata aumentaron hasta diez veces los valores basales de estado oxidativo total respecto al control en oscuridad. Tambi¨¦n se registr¨® producci¨®n de oxigeno singulete en los casos deS. verbascifolium y T. Stans.Estos resultados demuestran el potencial de las especies vegetales como fuente de sustancias fotosensibilizantes de bacterias Gram positivas. Actualmente se est¨¢n llevando a cabo estudios complementarios de internalizaci¨®n bacteriana intracelular, para determinar la posibilidad de tratar fotodin¨¢micamente c¨¦lulas infectadas con bacterias de la cepa S. aureus, sin alterar la viabilidad celular.