Photoinactivation of escherichia coli using xanthene dyes andlight-emitting diodes / Fotoinativação de escherichia coli utilizando corantes xantenos e diodo emissor de luz

ABSTRACT

The development of antibiotic resistance by pathogenic bacteria is currently one of the major problems in medicine. There fore, the study of new treatment modalities such as photodynamic therapy is important. The aim was to evaluate the effects of the Rose Bengal and erythrosine dye combined with a light-emitting diode (LED) on Escherichia coli. An E. coli suspension was prepared from a clinical strain and subjected to the following treatments LED and Rose Bengal, LED and erythrosin, LED and physiological solution, and physiological solution only as control, and exposure to light for 60, 120 and 180 seconds. After incubation at 37°C for 24 h, the number of colony-forming units (CFU) was calculated and submitted to analysis of variance (ANOVA). Photodynamic therapy using Rose Bengal resulted in a reduction of 5.58 log10 in the number of CFU/mL after light exposure for 60 s and complete elimination after 180 s. However, photodynamic therapy using erythrosin only caused a slight reduction in the number of CFU/ml (0.30 log10)compared to the control group. The use of the LED alone had no toxic effect on the strain tested. In conclusion, Rose Bengal was more effective than erythrosin in photodynamic therapy against E. coli.

RESUMO

O desenvolvimento de resistência aos antibióticos por bactérias patogênicas é um dos maiores problemas da medicina atual. Assim, torna-se importante o estudo de novas modalidades de tratamento, como a terapia fotodinâmica. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos dos fotos sensibilizadores rosa bengal e eritrosina associados a um diodo emissor de luz (LED) sobre Escherichia coli. Foi preparada uma suspensão padronizada de E. coli (106 células/mL) a partir de uma cepa clínica isolada da cavidade bucal humana. Essa cepa foi submetida aos seguintes tratamentos laser e rosa bengal (L+RB+), laser e eritrosina (L+E+), laser e solução fisiológica (L+F-) e apenas solução fisiológica como controle (LF-) nos tempos de 60, 120 e 180 segundos de exposição à luz. Foi utilizado LED emissor de luz azul (460 nm), rosabengal e eritrosina na concentração de 50 μM. A seguir, foram realizadas culturas em ágar Infuso Cérebro-Coração para a contagem de unidades formadoras de colônias (UFC/mL) e os dados submetidos à análise de variância. A terapia fotodinâmica utilizando rosa bengal foi capaz de reduzir o número de UFC/mL de 5,58 log10 no tempo de exposição do LED de 60 seg até eliminação completa do microrganismo no tempo de 180 seg. Entretanto, a terapia fotodinâmica com eritrosina apresentou discreta redução do número de UFC/mL (0,30 log10) quando comparada ao grupo controle.O uso isolado do LED não apresentou toxicidade para as cepas testadas. Concluiu-se que o Rosa Bengal foi mais eficaz do que a eritrosina como fotossensibilizador na terapia fotodinâmica sobre Escherichia coli.