Promising use of nanotechnology in Pythium insidiosum: a systematic review / Utilização promissora de nanotecnologia em Pythium insidiosum: uma revisão sistemática

ABSTRACT: The aquatic oomycete Pythium insidiosum is an emerging pathogen highly relevant in human and veterinary medicine and an etiologic agent of pythiosis, a disease of worldwide distribution mainly affecting horses, dogs, and humans, presenting cutaneous, subcutaneous, ocular, gastrointestinal, and systemic forms. The available therapeutic methods to treat this disease and its forms are not entirely effective, thus highlighting the need to investigate the forms of treatments with better efficacy, such as compounds from different pharmacological classes, compounds of natural origin, and new technological alternatives, including nanotechnology. Therefore, this study evaluated scientific publications regarding the use of nanotechnology in P. insidiosum treatment. For this, a systematic literature review, was carried out on articles published from 2010 to 2022 on the LILACS, MEDLINE, Google Scholar, PubMed, and SciELO databases using the descriptors 'Pythium insidiosum,' 'pythiosis,' 'nanotechnology,' 'nanoparticles,' 'nanoemulsion,' and 'treatment.' We reported 162 articles for the researched theme; although, only four studies were included because they met the criteria established herein. A meta-analysis was used for the statistical analysis of the data obtained in vitro studies, and we reported the use of nanotechnology can be a promising alternative in developing antimicrobial compounds with anti-P. insidiosum activity. Nevertheless, additional research is needed to verify the potential use of this technology in clinical therapy against P. insidiosum infections.

RESUMO: O oomiceto aquático Pythium insidiosum é um patógeno emergente de relevância em medicina humana e veterinária. É o agente etiológico da pitiose, uma enfermidade de distribuição mundial, que acomete principalmente em equinos, caninos e seres humanos, podendo apresentar-se nas formas cutâneas, subcutâneas, oculares, gastrointestinais e sistêmicas. Considerando que os métodos terapêuticos disponíveis para o tratamento da doença não são completamente efetivos, há uma necessidade de investigar formas de tratamentos com melhor eficácia, como os compostos de diferentes classes farmacológicas, compostos de origem natural, bem como, novas alternativas tecnológicas, incluindo a nanotecnologia. Deste modo, este trabalho objetivou avaliar publicações científicas referentes a utilização de nanotecnologia em P. insidiosum. Para isso, realizou-se uma revisão sistemática da literatura, buscando artigos no período de 2010 a 2022, nas bases de dados LILACS, MEDLINE, Google Scholar, PubMed e SciELO, utilizando-se os descritores Pythium insidiosum, pitiose, nanotecnologia, nanopartículas, nanoemulsão e tratamento. Encontrou-se 162 artigos com familiaridade a temática pesquisada; no entanto, apenas quatro estudos foram incluídos, pois atendiam os critérios estabelecidos na pesquisa. Para análise estatística dos dados obtidos nos estudos in vitro, utilizou-se meta-análise. Demonstrou-se o promissor uso de nanotecnologia como alternativa no desenvolvimento de compostos antimicrobianos com atividade anti-P. insidiosum. Entretanto, constata-se que estudos adicionais se fazem necessários para verificar o potencial uso desta tecnologia na terapêutica clínica contra infecções por P. insidiosum.

Purpureocillium lilacinum and Trichoderma virens for biological control of trichostrongylid parasites of sheep: an in vitro evaluation / Purpureocillium lilacinum e Trichoderma virens no controle biológico de tricostrongilídeos de ovinos: uma avaliação in vitro

The study evaluated the ovicidal activity of enzymatic extracts of Purpureocillium lilacinum and Trichoderma virens against trichostrongylid eggs from sheep. Filtered extract (FE) and macerated crude extract (MCE) were prepared from fungal cultures in minimal broth. In the experiment, 100 trichostrongylid eggs, obtained from the feces of naturally infected sheep, were exposed to fungal extracts for 24 and 48 hours/25°C. In the control group, eggs were incubated in minimal broth. The number of L1 larvae was ascertained. Each treatment consisted of four repetitions and the experiment was repeated five times. It was observed that the effect of FE and MCE of P. lilacinum and T. virens on egg hatchability differed from that of the control group. MCE of T. virens and P. lilacinum showed higher ovicidal activity than FE over both periods and at 48 hours of exposure, respectively. From the percentage reductions in hatchability of the eggs, MCE was shown to be superior to FE for both fungi. This study demonstrated the ovicidal potential of these fungi against trichostrongylid eggs. However, further studies are needed in order to identify the molecules responsible for the ovicidal effects, and to evaluate the behavior of fungal extracts in biotic and abiotic interactions.(AU)

O estudo avaliou a atividade ovicida de extratos enzimáticos de Purpureocillium lilacinum e Trichoderma virens sobre ovos de tricostrongilídeos de ovinos. Extrato filtrado (EF) e extrato macerado bruto (EMB) foram preparados a partir de culturas fúngicas em caldo mínimo. No ensaio experimental, 100 ovos de tricostrongilídeos, obtidos de fezes de ovinos naturalmente infectados, foram expostos durante 24 e 48 horas/25ºC aos extratos dos fungos. No grupo controle, os ovos foram incubados em caldo mínimo. O número de larvas L1 foi determinado. Cada tratamento consistiu em quatro repetições e o experimento foi repetido cinco vezes. Observou-se que o efeito ovicida do EF e EMB de P. lilacinum e T. virens diferiu do grupo controle. O EMB de T. virens e P. lilacinum evidenciou atividade ovicida superior ao EF em ambos os períodos avaliados e em 48 horas de exposição, respectivamente. O percentual de redução de eclodibilidade evidenciou que o EMB foi superior ao EF em ambos os fungos. Este estudo demonstra o potencial ovicida desses fungos sobre ovos de tricostrongilídeos. No entanto, estudos adicionais são necessários para identificar as moléculas responsáveis pelo efeito ovicida, bem como avaliar o comportamento dos extratos fúngicos em interações bióticas e abióticas.(AU)

Óleo de girassol ozonizado: atividade anti-Pythium insidiosum / Ozonated sunflower seed oil: anti-Pythium insidiosum activity / Aceite de girasol ozonizado: actividad anti-Pythium incidiosum

Pythium insidiosum é um oomiceto aquático e agente etiológico da pitiose, uma doença de prognóstico desfavorável que acomete mamíferos. Apesar dos avanços nas pesquisas em protocolos terapêuticos, a pitiose continua sendo uma enfermidade de difícil tratamento. Neste trabalho verificou-se a atividade antimicrobiana in vitro do óleo de girassol ozonizado (OGO) frente a P.insidiosum, bem como foi avaliada a inibição do crescimento do oomiceto a partir de kunkers submetidos ao tratamento com OGO. O inóculo utilizado no teste de suscetibilidade in vitro foi preparado a partir de cultura micelial de P.insidiosum (n=30) e os ensaios foram realizados de acordo com o protocolo M38-A2 (CLSI). O OGO foi obtido comercialmente e as concentrações testadas variaram de 56.000 119/mL a 0,05119/mL. A leitura foi realizada em 48h de incubação e a presença ou ausência de hifas foi levada em consideração. Os resultados dos testes de suscetibilidade demonstraram que a CIM50 e CIM90 foram de 3500 119/mL e 28000 119/mL, respectivamente. Nos ensaios de inibição do crescimento de P. insidiosum a partir de kunkers observou-se que o OGO inibiu completamente o crescimento do oomiceto. Os resultados obtidos permitem inferir que o OGO apresenta relevante atividade anti-P. insidiosum podendo ser um potente aliado nos protocolos terapêuticos da pitiose.

Pythium insidiosum is an aquatic oomycete and etiologic agent of pythiosis. This disease has an unfavorable prognosis and affecting mammals. Despite advances in treatment, pythiosis remains a difficult disease to treat. In this work, the in vitro ozonated sunflower seed oil (OGO) antimicrobial activity was verified against P.insidiosum isolates. Additionally, we evaluated the oomycete growth inhibition from kunkers submitted to OGO treatment. The inoculum was prepared from P. insidiosum mycelial culture (n=30) and susceptibility tests were performed according to CLSIM38-A2 protocol. OGO was obtained commercially and the concentrations tested ranged from 56,000 119/mL to 0.05119/mL. The reading of results was done at 48h of incubation, and the visual presence or absence of hyphae was taken into consideration. The susceptibility test results showed that the MIC50 and MIC90were 3,500 119/mL and 28,000 119/mL, respectively. In the growth inhibition assays from kunkers it was observed that OGO completely inhibited the oomycete growth. The results allow us to infer that OGO has relevant anti-P. insidiosum activity and may be a potent assistant in the therapeutic protocols of pythiosis.

Pythium insidiosum es un oomiceto acuático y agente etiológico de la pitiosis, una enfermedad con un pronóstico desfavorable que afecta a los mamíferos. Apesar de los avances en la investigación en tratamientos, la pitiosis sigue una enfermedad difícil de tratar. En este trabajo, se verificó la actividad antimicrobiana in vitro del aceite de girasol ozonizado (OGO) contra P.insidiosum, y se evaluó la inhibición del crecimiento del oomiceto en kunkers sometidos al tratamiento con OGO. El inóculo utilizado en la prueba de susceptibilidad se preparó a partir del cultivo micelial de P.insidiosum (n=30) y los ensayos se realizaron de acuerdo con el protocolo M38-A2 (CLSI). El OGO se obtuvo comercialmente y las concentraciones variaron de 56.000 119/mL a 0,05119/mL. La lectura se realizó a las 48h de incubación y se tuvo en cuenta la presencia o ausencia de hifas. Los resultados de los ensayos de susceptibilidad mostraron que CIM50 y CIM90 fueron 3.500 119/mL y 28.000 119/mL, respectivamente. En los ensayos de inhibición del crecimiento de P. insidiosum de los kunkers se observó que OGO inhibía completamente el crecimiento del oomiceto. Los resultados nos permiten inferir que OGO tiene una relevante actividad anti-P. insidiosum y puede ser un poderoso aliado de los protocolos terapéuticos en la pitiosis.

Óleo de girassol ozonizado: atividade anti-Pythium insidiosum / Ozonated sunflower seed oil: anti-Pythium insidiosum activity / Aceite de girasol ozonizado: actividad anti-Pythium incidiosum

Pythium insidiosum é um oomiceto aquático e agente etiológico da pitiose, uma doença de prognóstico desfavorável que acomete mamíferos. Apesar dos avanços nas pesquisas em protocolos terapêuticos, a pitiose continua sendo uma enfermidade de difícil tratamento. Neste trabalho verificou-se a atividade antimicrobiana in vitro do óleo de girassol ozonizado (OGO) frente a P.insidiosum, bem como foi avaliada a inibição do crescimento do oomiceto a partir de kunkers submetidos ao tratamento com OGO. O inóculo utilizado no teste de suscetibilidade in vitro foi preparado a partir de cultura micelial de P.insidiosum (n=30) e os ensaios foram realizados de acordo com o protocolo M38-A2 (CLSI). O OGO foi obtido comercialmente e as concentrações testadas variaram de 56.000 119/mL a 0,05119/mL. A leitura foi realizada em 48h de incubação e a presença ou ausência de hifas foi levada em consideração. Os resultados dos testes de suscetibilidade demonstraram que a CIM50 e CIM90 foram de 3500 119/mL e 28000 119/mL, respectivamente. Nos ensaios de inibição do crescimento de P. insidiosum a partir de kunkers observou-se que o OGO inibiu completamente o crescimento do oomiceto. Os resultados obtidos permitem inferir que o OGO apresenta relevante atividade anti-P. insidiosum podendo ser um potente aliado nos protocolos terapêuticos da pitiose.(AU)

Pythium insidiosum is an aquatic oomycete and etiologic agent of pythiosis. This disease has an unfavorable prognosis and affecting mammals. Despite advances in treatment, pythiosis remains a difficult disease to treat. In this work, the in vitro ozonated sunflower seed oil (OGO) antimicrobial activity was verified against P.insidiosum isolates. Additionally, we evaluated the oomycete growth inhibition from kunkers submitted to OGO treatment. The inoculum was prepared from P. insidiosum mycelial culture (n=30) and susceptibility tests were performed according to CLSIM38-A2 protocol. OGO was obtained commercially and the concentrations tested ranged from 56,000 119/mL to 0.05119/mL. The reading of results was done at 48h of incubation, and the visual presence or absence of hyphae was taken into consideration. The susceptibility test results showed that the MIC50 and MIC90were 3,500 119/mL and 28,000 119/mL, respectively. In the growth inhibition assays from kunkers it was observed that OGO completely inhibited the oomycete growth. The results allow us to infer that OGO has relevant anti-P. insidiosum activity and may be a potent assistant in the therapeutic protocols of pythiosis.(AU)

Pythium insidiosum es un oomiceto acuático y agente etiológico de la pitiosis, una enfermedad con un pronóstico desfavorable que afecta a los mamíferos. Apesar de los avances en la investigación en tratamientos, la pitiosis sigue una enfermedad difícil de tratar. En este trabajo, se verificó la actividad antimicrobiana in vitro del aceite de girasol ozonizado (OGO) contra P.insidiosum, y se evaluó la inhibición del crecimiento del oomiceto en kunkers sometidos al tratamiento con OGO. El inóculo utilizado en la prueba de susceptibilidad se preparó a partir del cultivo micelial de P.insidiosum (n=30) y los ensayos se realizaron de acuerdo con el protocolo M38-A2 (CLSI). El OGO se obtuvo comercialmente y las concentraciones variaron de 56.000 119/mL a 0,05119/mL. La lectura se realizó a las 48h de incubación y se tuvo en cuenta la presencia o ausencia de hifas. Los resultados de los ensayos de susceptibilidad mostraron que CIM50 y CIM90 fueron 3.500 119/mL y 28.000 119/mL, respectivamente. En los ensayos de inhibición del crecimiento de P. insidiosum de los kunkers se observó que OGO inhibía completamente el crecimiento del oomiceto. Los resultados nos permiten inferir que OGO tiene una relevante actividad anti-P. insidiosum y puede ser un poderoso aliado de los protocolos terapéuticos en la pitiosis.(AU)