Investigação do efeito fotodinâmico em cepas de Candida albicans pré-tratadas com glicose

Abstract

Introdução: Candida albicans é um micro-organismo comensal presente em 80% dos indivíduos. No entanto, sua natureza oportunista pode causar severas infecções, sendo responsável por 15% dos casos de septicemia. Pode atingir indivíduos imunocompententes e imunossuprimidos, causando infecções mais graves no segundo grupo. Sua alta patogenicidade está relacionada a sua capacidade formar biofilme, uma estrutura complexa capaz de proteger C. albicans de condições ambientais desfavoráveis. O tratamento convencional com azóis não tem se mostrado eficiente devido ao aumento da expressão dos sistemas de transporte por membrana da família ABC (ATP Binding Cassette Transportes). Frente ao cenário de resistência microbiana, há necessidade de investigar novas alternativas. Uma fototerapia promissora é a terapia fotodinâmica (PDT, do inglês phodynamic therapy) que baseia-se na utilização de luz e fotossensibilizador (FS) na presença de oxigênio, formando espécies reativas de oxigênio que podem causar danos letais às células. C. albicans apresenta sensores de glicose relacionado ao seu dimorfismo (levedura-hifa), sua resposta à presença da glicose é pouco conhecida, mas acredita-se que gera um sinal intracelular que ativa os sistemas de transporte. Sendo assim, o objetivo este trabalho foi avaliar o papel da glicose ativação de uma via de entrada de fotossensibilizador para o citoplasma fúngico. Materiais e Métodos: Para o desenvolvimento do estudo, foram selecionadas as cepas ATCC 10231, YEM 13 superexpressora de poros de difusão facilitada por membrana e sua cepa selvagem YEM 12; YEM 15 superexpressora de bombas de transporte ativo e sua cepa selvagem YEM 14. C. albicans foram cultivadas aerobicamente em ágar Sabouraud e incubadas a 30°C por 24h. Os inóculos microbianos foram divididos em 4 grupos: Controle sem tratamentos; grupo irradiado sem fotossensibilizador; toxicidade do fotossensibilizador (FS) e 3 grupos PDT com irradiação de 1, 3 e 6 min. Azul de metileno na concentração final de 100μM foi utilizado como fotosensitilizador. Todos os experimentos foram realizados com e sem glicose a 50 mM. Cada experimento foi repedido pelo menos 3 vezes. Após passar pelos tratamentos, as unidades formadoras de colônia foram contadas e os dados foram submetidos à análise estatística (ANOVA) e teste de Tukey. Resultados: Os grupos irradiados sem FS não apresentaram inativação quando comparados ao grupo controle, bem como o azul de metileno não se mostrou tóxico nos parâmetros adotados no estudo. No entanto, a PDT causou morte celular proporcional a quantidade de luz entregue ao sistema. A cepa ATCC 10231 apresentou total inativação celular nos grupos com e sem glicose a partir de 3 min de irradiação. Por outro lado, as diferenças na inativação das cepas YEM 12/13 demonstram que a presença da glicose aumenta a entrada de FS e consequentemente aumenta a resposta à PDT. De maneira contrária, nas cepas YEM 14/15, a glicose promove uma espécie de proteção contra a ação da PDT. Isso pode ser relacionado à presença de bombas de transporte ativo, que com mais glicose disponível, podem bombear o FS do citoplasma. A compreensão do papel da glicose na inativação de leveduras pode elucidar mecanismos metabólicos de resposta à PDT e ser uma ferramenta importante na criação de modelos de estudos no desenvolvimento de técnicas antimicrobianas. Conclusões: A presença de glicose pode ativar a entrada de azul de metileno no citoplasma fúngico e aumentar o efeito fotodinâmico. Por outro lado, a mesma presença de glicose pode ativar bombas de efluxo na membrana da levedura e expulsar fotossensibilizador de dentro do fungo.