DOI:

10.37988/1811-153X_2024_2_76

Противомикробная активность новой липосомной формы фотосенсибилизатора на основе куркумина в отношении Staphylococcus aureus: исследование in vitro

Загрузки

Авторы

  • И.Ю. Чаусская 1, к.м.н., доцент кафедры челюстно-лицевой и пластической хирургии
    ORCID: 0000-0001-9674-1919, AuthorID: 1080885
  • А.Ю. Дробышев 1, д.м.н., профессор, зав. кафедрой челюстно-лицевой и пластической хирургии
    ORCID: 0000-0002-1710-6923, AuthorID: 314648
  • Д.Э. Никогосова 1, старший лаборант кафедры челюстно-лицевой и пластической хирургии
    ORCID: 0000-0003-3777-511X, AuthorID: 1173988
  • В.Н. Царев 1, д.м.н., профессор, зав. кафедрой микробиологии, вирусологии, иммунологии, директор НИМСИ
    ORCID: 0000-0002-3311-0367, AuthorID: 638394
  • М.С. Подпорин 1, к.м.н., м.н.с. лаборатории молекулярно-биологических исследований НИМСИ
    ORCID: 0000-0001-6785-0016, AuthorID: 819560
  • М.С. Амриева 1, аспирант кафедры челюстно-лицевой и пластической хирургии
    ORCID: 0000-0003-1981-6002, AuthorID: 1175522
  • В.В. Кириленко 1, ординатор кафедры челюстно-лицевой и пластической хирургии
    ORCID: 0009-0003-1114-6697
  • А.М. Куличенко 2, инженер
    ORCID: 0000-0002-6946-006X, AuthorID: 1073203
  • Р.З. Саберов 1, ассистент кафедры челюстно-лицевой и пластической хирургии
    ORCID: 0009-0003-4987-1704, AuthorID: 1229172
  • 1 Российский университет медицины, 127473, Москва, Россия
  • 2 Институт общей физики РАН, 119991, Москва, Россия

Аннотация

Во многих областях медицины применяется метод фотодинамической терапии (ФДТ). Он основан на доставке фотосенсибилизаторов (ФС) в патологические клетки и облучении их светом с длиной волны в диапазоне максимального поглощения ФС, что приводит к избирательной клеточной гибели. Актуальным остается вопрос создания таких форм ФС, которые обеспечат его максимально эффективную доставку внутрь клеток. Нами разработана новая липосомная форма ФС на основе куркуминоидов, повышающая их биодоступность.
Материалы и методы. Исследована противомикробная активность липосомной формы ФС с концентрацией куркумина 1% (I группа) и 2% (II группа) в отношении S. aureus после воздействия излучения с длиной волны 445 нм. Измеряли степень фотообесцвечивания клеточной культуры, измеряли оптическую плотность микробной смеси после облучения в ходе 48-часового культивирования.
Результаты. Степень фотообесцвечивания для образцов II группы превысила пороговое значение в 50% и достигла 54,2±0,4%, что достоверно больше 30,2±0,2% образца I группы. При культивировании чистой культуры оптическая плотность микробной взвеси в точке развития α (10-й час) составила 4,33 ед. McF, в точке развития β (12-й час) — 5,06 ед. McF. При культивировании образца I группы оптическая плотность микробной взвеси в точке развития α (10-й час) составила 3,54 ед. McF, в точке развития β (12-й час) — 4,76 ед. McF. Для II группы оптическая плотность микробной взвеси в точке развития α (12-й час) составила 3,4 ед. McF, в точке развития β (14-й час) — 4,0 ед. McF, что статистически значимо ниже, чем в I группе.
Заключение. Фотоактивация лазерным излучением ФС липосомной формы 2% куркумина ведет к более выраженному снижению интенсивности роста микроорганизмов, чем при применении ФС с 1% куркумина. Воздействие излучения на ФС с 2% куркумина запускает более активные процессы гибели микробных клеток. Новая липосомная форма ФС с куркумином показала свою перспективность для дальнейшего изучения и внедрения в стоматологическую клиническую практику.

Ключевые слова:

фотосенсибилизатор, куркумин, липосомы, флуоресцентная спектроскопия

Для цитирования

[1]
Чаусская И.Ю., Дробышев А.Ю., Никогосова Д.Э., Царев В.Н., Подпорин М.С., Амриева М.С., Кириленко В.В., Куличенко А.М., Саберов Р.З. Противомикробная активность новой липосомной формы фотосенсибилизатора на основе куркумина в отношении Staphylococcus aureus: исследование in vitro. — Клиническая стоматология. — 2024; 27 (2): 76—82. DOI: 10.37988/1811-153X_2024_2_76

Список литературы

  1. Chau L., Jabara J.T., Lai W., Svider P.F., Warner B.M., Lin H.S., Raza S.N., Fribley A.M. Topical agents for oral cancer chemoprevention: A systematic review of the literature. — Oral Oncol. — 2017; 67: 153—159. PMID: 28351570
  2. Наумович С.А., Плавский В.Ю., Кувшинов А.В. Антимикробная фотодинамическая терапия: преимущества, недостатки и перспективы развития. — Современная стоматология (Беларусь). — 2020; 1 (78): 11—16. eLIBRARY ID: 42642360
  3. Warrier A., Mazumder N., Prabhu S., Satyamoorthy K., Murali T.S. Photodynamic therapy to control microbial biofilms. — Photodiagnosis Photodyn Ther. — 2021; 33: 102090. PMID: 33157331
  4. de Souza da Fonseca A., de Paoli F., Mencalha A.L. Photodynamic therapy for treatment of infected burns. — Photodiagnosis Photodyn Ther. — 2022; 38: 102831. PMID: 35341978
  5. Kolarikova M., Hosikova B., Dilenko H., Barton-Tomankova K., Valkova L., Bajgar R., Malina L., Kolarova H. Photodynamic therapy: Innovative approaches for antibacterial and anticancer treatments. — Med Res Rev. — 2023; 43 (4): 717—774. PMID: 36757198
  6. Chen T., Yang D., Lei S., Liu J., Song Y., Zhao H., Zeng X., Dan H., Chen Q. Photodynamic therapy-a promising treatment of oral mucosal infections. — Photodiagnosis Photodyn Ther. — 2022; 39: 103010. PMID: 35820633
  7. Потапович А.И., Яссен А.Т., Костюк В.А. Природный химиопрофилактический агент куркумин может функционировать как эффективный УФ-фотосенсибилизатор. — В: сб. тезисов конф. «Физико-химическая биология как основа современной медицины». — Минск: БГМУ, 2021. — С. 230—232. https://tinyurl.com/4becb68e
  8. Утц С.Р., Тальникова Е.Е., Султанахмедов Э.С., Мясникова Т.Д., Сафонов В.А., Поповичева О.А. Псориаз ногтей: первый опыт фотодинамической терапии с куркумином. — Саратовский научно-медицинский журнал. — 2017; 3: 600—604. eLIBRARY ID: 32484250
  9. Mirzaei H., Shakeri A., Rashidi B., Jalili A., Banikazemi Z., Sahebkar A. Phytosomal curcumin: A review of pharmacokinetic, experimental and clinical studies. — Biomed Pharmacother. — 2017; 85: 102—112. PMID: 27930973
  10. Gandek T.B., van der Koog L., Nagelkerke A. A comparison of cellular uptake mechanisms, delivery efficacy, and intracellular fate between liposomes and extracellular vesicles. — Adv Healthc Mater. — 2023; 12 (25): e2300319. PMID: 37384827
  11. Jaudoin C., Grillo I., Cousin F., Gehrke M., Ouldali M., Arteni A.A., Picton L., Rihouey C., Simelière F., Bochot A., Agnely F. Hybrid systems combining liposomes and entangled hyaluronic acid chains: Influence of liposome surface and drug encapsulation on the microstructure. — J Colloid Interface Sci. — 2022; 628 (Pt B): 995—1007. PMID: 36041247
  12. Sheikholeslami B., Lam N.W., Dua K., Haghi M. Exploring the impact of physicochemical properties of liposomal formulations on their in vivo fate. — Life Sci. — 2022; 300: 120574. PMID: 35469915
  13. Ghodasara A., Raza A., Wolfram J., Salomon C., Popat A. Clinical translation of extracellular vesicles. — Adv Healthc Mater. — 2023; 12 (28): e2301010. PMID: 37421185
  14. Akkewar A., Mahajan N., Kharwade R., Gangane P. Liposomes in the targeted gene therapy of cancer: A critical review. — Curr Drug Deliv. — 2023; 20 (4): 350—370. PMID: 35593362
  15. Raza F., Evans L., Motallebi M., Zafar H., Pereira-Silva M., Saleem K., Peixoto D., Rahdar A., Sharifi E., Veiga F., Hoskins C., Paiva-Santos A.C. Liposome-based diagnostic and therapeutic applications for pancreatic cancer. — Acta Biomater. — 2023; 157: 1—23. PMID: 36521673
  16. Salkho N.M., Awad N.S., Pitt W.G., Husseini G.A. Photo-induced drug release from polymeric micelles and liposomes: Phototriggering mechanisms in drug delivery systems. — Polymers (Basel). — 2022; 14 (7): 1286. PMID: 35406160

Загрузки

Поступила

04.11.2023

Принята

11.04.2024

Опубликовано

28.06.2024