Differential photodynamic response of cultured cells to methylene blue and toluidine blue: role of dark redox processes

Abstract

Cultured cells treated with equal concentrations of thiazine photosensitizers methylene blue (MB) or toluidine blue (TB) showed a distinct photodynamic lethality, with TB being much more effective, when exposed to red light from a LED source. This effect is accounted for because of the differences in the chemical reduction of MB and TB in the intracellular environment. While TB accumulates as blue granular structures, MB does not give such a localization pattern. However, upon exposure of MB-treated cells to oxidant agents, the dye becomes clearly localized in the cytoplasm as blue granules. We propose that massive reduction of MB to its leuco form inside the cell inhibits most of the photodynamic damage, while no such reduction occurs with TB.

Antimicrobial mechanisms behind photodynamic effect in the presence of hydrogen peroxide

“…The contact of MB with biological environments containing reductase enzymes usually causes a small but reversible chemical reduction of the dye leading to an increase in the concentration of leucoMB 17,18. In our experimental conditions, this effect was visualized by putting MB in contact with E. coli and observing an increased absorption at 290 nm and a decrease in the absorption peak at 660 nm.…”

Real‐Time Visualization of Lysosome Destruction Using a Photosensitive Toluidine Blue Nanogel

“…[10] TB has demonstrated a strong singlet oxygen quantum yield and a favored absorption (633 nm) peaked in the far-red window (600–900 nm). [11] The ideal cationic-aromatic structure of TB makes it able to be noncovalently packaged into HA to form a HA/TB nanogel using a recently developed protocol. [8c] The quenched TB fluorescence in HA/TB aids in the convenient to monitoring of the intracellular release of TB.…”

Papel das proteínas XPD e DNA polimerase eta nas respostas de células humanas a danos no genoma

“…Além das bases oxidadas individuais, não se pode descatar a formação de danos complexos, como as lesões em cluster e em tandem, após o tratamento com MB fotoativado (BERRA et al, 2013). Na ausência de luz o MB apresenta pouca ou nenhuma toxicidade (Blazquez-Castro et al, 2009). …”

“…Pela sua característica hidrofílica, o MB é facilmente incorporado pelas células (Blazquez-Castro et al, 2009), onde ele pode ser encontrado em diferentes compartimentos celulares dependendo da concentração utilizada no tratamento, sendo que a quantidade de MB detectada no núcleo , onde ele se liga ao DNA de diversas formas (Rohs et al, 2000), aumenta depois da fotoativação (Mellish et al, 2002). Após absorção no comprimento de onda do vermelho (665 nm), a fotoativação do MB, que nas concentrações utilizadas neste trabalho (4 e 8 M)…”

“…A linhagem TTD estudada (TTD2VI) possui uma substituição de arginina para prolina em homozigose no códon 592 (R592P) (Nishiwaki et al, 2004 (Wainwright et al, 1997;Blazquez-Castro et al, 2009;Berra et al 2013;Soltys et al , 2013 A deficiência no reparo de fotoprodutos em células XP-D, XP-D/CS e TTD/XPD já foi descrita (Fujimoto et al, 2005;Nishiwaki et al, 2008), assim como um aumento na sensibilidade ao quimioterápico doxorrubicina (Saffi et al, 2010); Arlett et al (2008) não encontraram sensibilidade ao tratamento com IR em fibroblastos XP ou XP/CS de diversos grupos de complementação, entretanto as células CS são sensíveis a esse tratamento (Cramers et al, 2011). Células CS com mutações em CSA e CSB são reconhecidamente sensíveis ao estresse oxidativo (Tuo et al, 2003;Spivak e Hanawalt, 2006;D'Errico et al, 2007), provavelmente pela importância dessas proteínas não só no reparo do DNA nuclear mas também na manutenção da integridade mitocondrial (Osenbroch et al, 2009).…”