Assessment of Leishmania major and Leishmania braziliensis promastigote viability after photodynamic treatment with aluminum phthalocyanine tetrasulfonate (AlPcS4)

Abstract

Cutaneous leishmaniasis is an infectious disease caused by protozoans of the genus Leishmania, which is transmitted through the bite of hematophagous insects of the genus Lutzomyia. This study aimed at testing in vitro the phototoxic effect of aluminum phthalocyanine tetrasulfonate (AlPcS 4 ) on the viability of Leishmania major and Leishmania braziliensis. Stationary phase promastigote forms were treated with AlPcS4 at 1.0 µM and 10.0 µM and incubated for one hour. Then 659 nm laser was applied at 5 and 10 J/cm². Parasite viability was determined by differential count using the trypan blue dye exclusion method and by monitoring growth curves for nine days. Trypan blue exclusion assay showed a significant reduction of viable parasites compared to controls, L. major seemed more sensitive to the toxic effects of AlPcS4 in the dark. The most effective photodynamic therapy (PDT) was obtained with AlPcS4 at 10.0 µM and 10 J/cm² whereas L. braziliensis showed the highest mortality rate after treatment.

Efecto inhibitorio in vitro de la ftalocianina de aluminio tetrasulfonada clorada frente a Leishmania (Viannia) peruviana y Leishmania (Viannia) braziliensis

“…Asimismo, participan en la producción de moléculas oxidativas como las especies reactivas de oxígeno y oxígeno singulete, que actúan directamente sobre los residuos aminoacídicos de proteínas y enzimas como cisteína, metionina, triptófano, entre otros, relacionados a la virulencia del patógeno (10) . Estudios relacionados con la TFD como alternativa al tratamiento de leishmaniasis evaluaron diversos fotosensibilizadores como la ftalocianina de zinc (ZnPc), de aluminio (AlPc) y de aluminio tetrasulfonado (AlPcS4), entre otros, sobre amastigotes y promastigotes de Leishmania (V.) braziliensis, Leishmania (V.) panamensis, Leishmania (L.) amazonensis, Leishmania (L.) chagasi, Leishmania (L.) major y Leishmania (L.) tropica (8,9,(18)(19)(20) , especies causantes de lesiones cutáneas y cutáneo-mucosas (1) , encontrando niveles de IC 50 prometedores. Pinto et al (9) encontraron que el tratamiento fotodinámico in vitro empleando concentraciones de 1 y 10 μM de AlPcClS 4 e irradiado a una longitud de 659 nm sobre promastigotes de Leishmania (V.) braziliensis evaluados al cuarto día posirradiación logró una inhibición aproximada del 42% y 49%, respectivamente y al noveno día posirradiación, una inhibición del 34% y 41,3%, respectivamente.…”

“…Estudios relacionados con la TFD como alternativa al tratamiento de leishmaniasis evaluaron diversos fotosensibilizadores como la ftalocianina de zinc (ZnPc), de aluminio (AlPc) y de aluminio tetrasulfonado (AlPcS4), entre otros, sobre amastigotes y promastigotes de Leishmania (V.) braziliensis, Leishmania (V.) panamensis, Leishmania (L.) amazonensis, Leishmania (L.) chagasi, Leishmania (L.) major y Leishmania (L.) tropica (8,9,(18)(19)(20) , especies causantes de lesiones cutáneas y cutáneo-mucosas (1) , encontrando niveles de IC 50 prometedores. Pinto et al (9) encontraron que el tratamiento fotodinámico in vitro empleando concentraciones de 1 y 10 μM de AlPcClS 4 e irradiado a una longitud de 659 nm sobre promastigotes de Leishmania (V.) braziliensis evaluados al cuarto día posirradiación logró una inhibición aproximada del 42% y 49%, respectivamente y al noveno día posirradiación, una inhibición del 34% y 41,3%, respectivamente. En Leishmania (L.) major evaluado en las mismas condiciones, el efecto inhibitorio al cuarto día posirradiación fue del 50% en ambas concentraciones, mientras que, al noveno día posirradiación la inhibición fue del 32% y 41% correspondiente a las concentraciones de 1 y 10 μM, respectivamente.…”

“…La terapia fotodinámica (TFD) ha demostrado que puede inducir la muerte celular por apoptosis y necrosis mediada por el oxígeno singulete y radicales tóxicos (especies reactivas de oxígeno) de alta reactividad producidos por la interacción del agente fotosensibilizador, una longitud de onda específica y oxígeno molecular (7) , características que lo convierten en una potencial alternativa para el tratamiento de enfermedades infecciosas, entre ellas, la leishmaniasis (8)(9)(10) . El presente estudio tiene el objetivo de evaluar in vitro el efecto de un nuevo fotosensibilizador frente a los estadios de promastigotes y amastigotes de Leishmania (V.) peruviana y Leishmania (V.) braziliensis, especies de importancia epidemiológica en la salud pública del Perú.…”