Mecanismos de acción en la fotoinactivación de Staphylococcus aureus inducida por derivados de fulleropirrolidinas catiónicos.

AGAZZI, MAXIMILIANO L.; GSPONER, NATALIA S.; DI PALMA, ALBANA; SPESIA, MARIANA B.; DURANTINI, EDGARDO N.

San Miguel de Tucumán

Congreso; III Reunión de Fotobiólogos Moleculares Argentinos (GRAFOB); 2016

Grupo Argentino de Fotobiología

El uso de antibióticos para erradicar los microorganismos significó uno de los avances más revolucionarios realizados en la medicina. Sin embargo, la aparición de microbios resistentes ha planteado nuevos retos científicos. Entre los portadores de resistencia de alto impacto clínico se encuentra Staphylococcus aureus.1 La inactivación fotodinámica (PDI) de microorganismos se ha propuesto para el tratamiento de enfermedades microbianas. En los últimos años, se evaluaron fullerenos catiónicos como fotosensibilizadores para inactivar microorganismos.2 La irradiación de fullerenos en presencia de oxígeno conduce a la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), las cuales reaccionan con diversos blancos biológicos conduciendo a la inactivación celular.En este trabajo se estudió el mecanismo de acción fotodinámico en la fotoinactivación de S. aureus mediada por N,N-dimetil-2-[4?-(3-N,N,N-trimetilamino)propoxifenil]fulleropirrolidinio (DPC602+) y N,N-dimetil-2-[4?-(1-N-metil,4-N,N-dimetilpiperazino)]fulleropirrolidinio (DMC603+). Estos fullerenos producen oxígeno molecular singlete, O2 (1g), con un rendimiento cuántico de 0,44 y 0,30 para DPC60+2 y DMC603+, respectivamente. Además, se detectó la formación de anión radical superóxido inducida por estos fullerenos en presencia de NADH.La PDI de S. aureus (108 UFC/ml) mostró que 0,5 M de DPC602+ o DMC603+ y 15 min de irradiación con luz visible (350-800 nm, 90 mW cm-2), producen una disminución de 4 log en la viabilidad de S. aureus. En condiciones anóxicas no se observó fotoinactivación, indicando que oxígeno es necesario para una fotoinactivación efectiva. Por otro lado, se encontró fotoprotección en presencia de azida de sodio, mientras que la fotocitotoxicidad aumentó en D2O. La adición de diazabiciclo [2.2.2] octano (DABCO) y D-manitol produjo una reducción en la PDI, siendo mayor la protección en presencia de DABCO para ambos fullerenos. Por otro lado, se detectó la formación O2 (1g) por la reacción con 9,10-dimetilantraceno en las células. También, se observó una disminución en la fotoinactivación en presencia de NADH. Por otro lado, se encontró una PDI de 2 log en presencia de iones azida bajo condiciones anóxicas. Para ambos fotosensibilizadores, la adición de KI produce un aumento relevante en la PDI. La formación de especies reactivas de iodo podría contribuir en potenciar la inactivación bacteriana.Estos estudios indican que la PDI de S. aureus mediada por DPC60+2 o DMC60+3 y sometida a irradiación de luz visible está mediada principalmente por O2 (1g), con una contribución menor de ROS producidas por mecanismo tipo I. Referencias 1- Sarkar A., Raji A., Garaween G., Soge O., Rey-Ladino J., Al-Kattan W., Shibl A., Senok A., Microb. Pathog., 93, 8, 2016.2-Agazzi, M.L., Gsponer N.S., Spesia M.B., Durantini E.N., J. Photochem. Photobiol. A, ,310, 171, 2015.