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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-219781

Resumo

E crescente a preocupacao a respeito do futuro de terapias antimicrobianas em meio a crise global dos antibioticos. Temerosos, autoridades globais alertam para a urgencia no desenvolvimento de terapias antimicrobianas alternativas e/ou preservacao de antimicrobianos atualmente disponiveis. Neste contexto, a luz azul antimicrobiana destaca-se como uma alternativa terapeutica promissora, devido a sua atividade antimicrobiana intrinseca, proporcionando eficacia e seguranca no tratamento de infeccoes. No entanto os alvos celulares preferenciais de acao antimicrobiana ainda nao sao bem esclarecidos. Dessa forma, este estudo teve como objetivo testar hipoteses comuns relacionadas aos alvos biologicos de morte bacteriana induzida pela exposicao a luz azul antimicrobiana ( = 410 nm). Para entender a diversidade de possiveis danos estruturais, tres especies bacterianas foram estudadas: Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa. Porfirinas endogenas foram quantificadas e danos em estruturas bacteriana como DNA e membrana foram avaliados. Alteracoes em biomoleculas como proteinas e lipideos, alem da producao de EROS apos exposicao por luz azul tambem foram mensurados. Os resultados demonstram que doses subletais de luz azul podem promover danos a membrana, sugerindo que este seja o alvo primario de acao antimicrobiana. A degradacao em DNA foi evidenciada em S. aureus e E. coli, porem nao foram identificados danos em P. aeruginosa, sugerindo particularidades entre diferentes especies. Evidenciou-se que a concentracao de porfirinas endogenas possa nao refletir diretamente a suceptibilidade bacteriana a luz. Adicionalmente, constatou-se que danos oxidativos em proteinas bacterianas e lipidios ocorram apenas apos altas doses de exposicao radiante. Esses resultados confirmam alguns aspectos importantes a respeito dos mecanismos antimicrobianas da luz azul e fornecem informacoes fundamentais que possibilitarao optimizacoes e/ou futuras terapias combinadas.

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There is growing concerned about the future of antimicrobial therapies amid the global antibiotic crisis. Fearful, international authorities warn of the urgency of developing alternative antimicrobial therapies or preserving currently available antimicrobials. In this context, antimicrobial blue light stands out as a promising therapeutic alternative due to its intrinsic antimicrobial activity, providing efficacy and safety in treating infections. However, the cellular targets are not yet well understood. Thus, this study aimed to test common hypotheses related to biological targets of bacterial death induced by exposure to antimicrobial blue light ( = 410 nm). This study investigated three bacterial species: Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa. Endogenous porphyrins were quantified, and structural damage such as DNA and bacterial membrane were evaluated. Changes in biomolecules such as proteins and lipids and the production of EROS after exposure to blue light were also measured. The results show that sublethal doses of blue light may promote damage to the bacterial membrane, suggesting that this is the primary target of antimicrobial action. DNA degradation was evidenced in S. aureus and E. coli, but no damage was observed in P. aeruginosa, suggesting particularities between different species. Evidence showed that the concentration of endogenous porphyrins might not directly reflect bacterial susceptibility to blue light. Additionally, it found oxidative damage to bacterial proteins and lipids occurs only after high radiant exposure doses. These results confirm some crucial aspects regarding the antimicrobial mechanisms of blue light and provide essential information that will empower optimizations and future combined therapies.

Biblioteca responsável: BR68.1