Terapia fotodinâmica antimicrobiana em associação ao inibidor 3-amino-1,2,4- triazol (3-AT) contra biofilmes de Staphylococcus aureus

Santana, Renata Laurintino [UNESP]

Terapia fotodinâmica antimicrobiana em associação ao inibidor 3-amino-1,2,4- triazol (3-AT) contra biofilmes de Staphylococcus aureus

Arquivos

santana_rl_tcc_arafcf.pdf (2.69 MB)

Data

2024-11-19

Autores

Santana, Renata Laurintino

Orientador

Mendonça, Carla Raquel Fontana

Curso de graduação

Araraquara - FCF - Farmácia

Editor

Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Tipo

Trabalho de conclusão de curso

Direito de acesso

Acesso restrito

Resumo

Resumo (português)

A terapia fotodinâmica antimicrobiana (TFDa) é uma alternativa eficiente no tratamento de infecções bacterianas pela geração de espécies reativas de oxigênio (EROS). O estudo teve como objetivo avaliar as possíveis alterações na ação antimicrobiana da TFDa mediadas pelo Azul de Metileno (AM) na presença do inibidor de catalase 3-amino-1,2,4-triazole (3-AT) sobre Staphylococcus aureus ATCC 25923 em biofilme. Para alcançar esse objetivo, foram realizados testes de Concentração Inibitória Mínima (CIM) e Concentração Bactericida Mínima (CBM) para o 3-AT, além da avaliação da fotodegradação do fotossensibilizador (FS). A padronização dos parâmetros ideais da TFDa e a análise de sinergismo entre a TFDa e o 3-AT em diferentes tempos de inibição (30 a 50 minutos) foram avaliados. Adicionalmente, foram analisadas as modificações morfológicas e estruturais do biofilme de S. aureus por meio de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), a internalização do fotossensibilizador nas amostras de biofilme pela Microscopia de Fluorescência Confocal (MFC) e a ação da terapia fotodinâmica em conjunto com o inibidor na matriz do biofilme, também utilizando MFC. A análise estatística dos dados foi realizada através do teste de Análise de Variância (one-way ou two-way ANOVA), complementado pelo pós-teste de Tukey. O 3-AT não apresentou CIM nem CBM nas concentrações avaliadas. Os parâmetros ideais para a TFDa mediada por FS foram definidos em 10 min de pré-irradiação, 100 μg/mL de AM, 127,53 mW/cm² e 200 J/cm². Na terapia combinada (TC) entre TFDa e 3-AT, foram avaliados diferentes tempos de inibição da catalase, após o tratamento observou-se uma redução de 0,29 Log10 UFC/mL após 30 min e de 0,12 Log10 UFC/mL após 40 min, enquanto para 50 min, não houve redução estatisticamente significativa. A análise realizada pelo MEV revelou danos na estrutura do biofilme após a TC, enquanto a MFC confirmou a ocorrência da internalização do fotossensibilizador e alterações na matriz do microorganismo. Dessa forma, conclui-se que a TC demonstrou sinergismo entre a TFDa e o 3-AT, sendo dependente do tempo de inibição da catalase e do tempo de pré-irradiação do fotossensibilizador.

Resumo (inglês)

Antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT) is an efficient alternative for the treatment of bacterial infections due to the generation of reactive oxygen species (ROS). This study aimed to evaluate the potential alterations in the antimicrobial action of aPDT mediated by Methylene Blue (MB) in the presence of the catalase inhibitor 3-amino-1,2,4-triazole (3-AT) against Staphylococcus aureus ATCC 25923 in biofilm form. To achieve this, Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) tests were performed for 3-AT, along with an evaluation of the photodegradation of the photosensitizer (PS). The optimization of ideal aPDT parameters and the analysis of synergism between aPDT and 3-AT at different inhibition times (30 to 50 min) were assessed. Additionally, morphological and structural modifications of the S. aureus biofilm were analyzed using Scanning Electron Microscopy (SEM), the internalization of the photosensitizer in biofilm samples was examined via Confocal Fluorescence Microscopy (CFM), and the action of photodynamic therapy combined with the inhibitor on the biofilm matrix was also evaluated using CFM. Statistical analysis of the data was performed using Analysis of Variance (one-way or two-way ANOVA) followed by Tukey’s post hoc test. The 3-AT showed neither MIC nor MBC at the tested concentrations. The optimal parameters for aPDT mediated by PS were defined as 10 min of pre-irradiation, 100 μg/mL of MB, 127.53 mW/cm², and 200 J/cm². In the combined therapy (CT) involving aPDT and 3-AT, different catalase inhibition times were evaluated. After treatment, a reduction of 0.29 Log10 CFU/mL was observed after 30 min and 0.12 Log10 CFU/mL after 40 minutes, while no statistically significant reduction was observed after 50 min. The SEM analysis revealed structural damage to the biofilm following CT, while CFM confirmed the internalization of the photosensitizer and alterations in the biofilm matrix. Thus, it was concluded that CT demonstrated a synergistic effect between aPDT and 3-AT, which was dependent on the catalase inhibition time and the photosensitizer pre irradiation time.