Eudragit EPO enhances photoantimicrobial inactivation of Pseudomonas aeruginosa mediated by a cationic porphyrin

CAMPAGNO, LUCIANA PAULA; DURANTINI, EDGARDO; MANZO RUBEN H; QUIROGA; EZEQUIEL D.; ALOVERO, FABIANA L.

Tucumán

Congreso; III Reunión de Fotobiólogos Moleculares. GRAFOB 2016; 2016

Grupo Argentino de Fotobiología

Pseudomonas aeruginosa es intrínsecamente resistente a la mayoría de los antimicrobianos de uso actual y en el ámbito clínico desarrolla resistencia rápidamente. Presenta una membrana externa impermeable que impide acceso de antimicrobianos, colorantes y detergentes, protegiendo la pared celular y membrana citoplasmática. La inactivación fotoantimicrobiana es un proceso en el que participan luz visible, oxígeno y un colorante o fotosensibilizador (FS) propuesta como alternativa frente a la resistencia antimicrobiana. Para aumentar su eficacia se han propuesto, entre otros, el tratamiento previo con agentes que aumentan la permeabilidad de la membrana externa así como el uso de FS con carga (+) intrínseca. En este trabajo se ampliaron estudios previos evaluando la eficacia de 5,10,15,20-tetra(4-N-metilpiridil) porfirina (TMPyP4+) en la fotoinactivación de P.aeruginosa sensibles y resistentes a antimicrobianos, evaluando un amplio rango de concentraciones (2,5-20 μM) y tiempos de irradiación. Además, se evaluó el efecto de la co-administración de TMPyP4+ (1 y 2,5 μM) y Eudragit EPO (Eu), polímero catiónico que produce alteraciones en las envolturas bacterianas de P.aeruginosa. Luego de 30 min en oscuridad con concentraciones crecientes de FS y/o Eu, según corresponda, se expusieron los cultivos a luz visible (10-45 min). El recuento de viables se realizó en placas de agar MH, luego de 24 hs a 37°C. TMPyP4+ no exhibió toxicidad en oscuridad frente a P.aeruginosa en el rango evaluado y la fotoinactivación fue dependiente de la concentración de FS y del tiempo de irradiación. Se observó erradicación del inóculo con 2.5 µM de FS y 30 min, independientemente de la sensibilidad a antimicrobianos. La co-administración del FS con Eu potenció la fotoinactivación exhibida por TMPyP4+ en bajas concentraciones y a menores tiempos de irradiación. Esto indica que las alteraciones superficiales producidas por el polímero catiónico están contribuyendo a la fotoinactivación inducida por el FS. Son escasos los estudios de fotoinactivación antimicrobiana que incluyen a P.aeruginosa, considerada una especie difícil de inactivar. Por ello, estos resultados destacan la utilidad del FS aquí estudiado. Por otro lado, el uso simultáneo de un agente que modifica las barreras superficiales de esta especie y permeabiliza esas membranas permite reducir las concentraciones de TMPyP4+ requeridas. Es conocido que la utilidad de agentes antimicrobianos basados en porfirinas se ve limitado por la falta de selectividad de esta familia de compuestos. Estudios previos indican que concentraciones ≥ 20 μM de TMPyP4+ exhiben toxicidad (oscuridad) frente a Candida albicans, considerada como modelo simple de célula eucariota. Por lo cual, el efecto adjuvante generado por el polímero catiónico constituye una herramienta de gran utilidad contribuyendo a la eficacia fotoantimicrobiana de TMPyP4+ en concentraciones alejadas de las que puedan producir daño en células no bacterianas.