Inactivacion fotodinamica de levaduras sensibilizadas por ftalocianinas cationicas

Abstract

n la actualidad existen varias alternativas para poder combatir a los microorganismos, una de las metodologías de gran interés en las últimas décadas es la inactivación fotodinámica (IFD) que combina la acción de la luz visible de una determinada longitud de onda en presencia de un fotosensibilizador apropiado y oxígeno para desencadenar la muerte celular. La mayoría de los fotosensibilizadores utilizados clínicamente o investigados están basados en núcleos tetlapirrólicos incluyendo porfirinas, clorinas, bacterioclorina y ftalocianinas debido a su baja toxicidad en ausencia de luz La IFD de microorganismos ha sido propuesta como una modalidad alternativa para el tratamiento de levaduras patógenas resistentes a antibióticos. Con tal motivo, en este trabajo se diseñaron y sintetizaron nuevos agentes fotosensibilizadores derivados de ftalocianinas (ZnPPc4', ZnAmPc4+, AN3ZnPc+3, TN3ZnPc+3, FN3ZnPc+3, AZnPc+, AZnPc) como posibles agentes fototerapéuticos para la inactivación in vitro de Candida albicans. En solución, estos agentes presentan propiedades espectroscópicas y fotodinámicas apropiadas para ser utilizados como fotosensibilizadores. Sus valores de rendimiento cuántico de fluorescencia ((DF) y rendimiento cuántico de producción de oxígeno molecular singlete (40A) son adecuados para su localización y cuantificación en un medio biológico Estos compuestos derivados de ftalocianinas, fueron evaluados bajo distintas condiciones, y su mayor eficiencia fue debida a la presencia de cargas y a la posición de las mismas, siendo los fotosensibilizadores ZnPPc4+ y el FN3ZnPc3+ los más efectivos frente a C. albicans FN3ZnPc3+ es un fotosensibilizador anfifilico, formados por tres centros catiónicos y uno lipofílico, derivado de perfluorobenceno. Presenta características espectroscópicas y fotodinámicas apropiadas en solución y es muy eficiente en medio biológico para combatir C. albicans. Debido a distintos inconvenientes presentados en su síntesis, no fue posible continuar con sus estudios ZnPPc4+ posee 4 cargas positivas unidas a su macrociclo a través de enlaces éter y su diseño fue fundamentado en obtener mayor movilidad de sus cargas y así generar una mejor interacción con la estructura celular sobre la que actúa en el microorganismo, presentando en la región central un átomo de zinc el cual favorece la formación del estado excitado triplete. ZnPPc4+ generó una cinética de unión muy rápida a cortos tiempos de incubación (<5 mm ) dependiente de la concentración y del tiempo de 27 incubación. Presentó valores apropiados de unión aún en presencia de lavados. Fue capaz de generar una adecuada IFD, la cual fue fuertemente dependiente de la concentración del fotosensibilizador, del tiempo de irradiación, de la dosis de luz utilizada y de la densidad celular del cultivo a tratar. Además, esta ftalocianina fue efectiva para la inactivación de C. albicans en medios sólidos, en el retardo del crecimiento y al evaluar la eficiencia de la IFD en presencia de pseudohifas El mecanismo fotodinámico inducido por esta ftalocianina durante la inactivación fue principalmente de tipo II, mediante la participación del oxígeno molecular singlete (10 2) como principal especie reactiva, sin embargo no se descarta, aunque en menor medida, el aporte del mecanismo tipo I Estudios de microscopía de fluorescencia revelaron que ZnPPc4* se localiza a nivel de envoltura celular, ejerciendo todo su efecto desde la membrana y/o pared celular Estudios a nivel morfológico mostraron daños en la envoltura celular. De modo que, la alteración de esta estructura podría ser una causa importante en la inactivación de C. albicans. Es por esto que ZnPPc4+ es efectiva para ser aplicada como fotosensibilizador en solución o sobre medio sólido. En conclusión, la presencia de cargas positivas aisladas del macrociclo tetrapirrólico por enlaces éteres permite una mejor movilización de las cargas, una unión celular más estable y una notable actividad fotoinactivante, permiten postular a ZnPPc4+ como un fotosensibilizador promisorios, en la aplicación de la IFD para la erradicación de infecciones por levaduras.