Photodynamic inactivation ofStreptococcus pneumoniaewith external illumination at 808 nm through the ex vivo porcine thoracic cage

Abstract

Pneumonia is responsible for high mortality rates around the world, and its major treatment is based on antibiotic treatment.Antimicrobial resistance has been increasing in the last years, resulting in relevant public health concern. A promising alternative for pneumonia is antimicrobial photodynamic therapy. The purpose of this study was to investigate whether 808 nm wavelength is able to be transmitted through the biological tissues of the thoracic wall and be delivered in enough energy inside the cage to activate indocyanine green and promote photodynamic response. A light source panel was developed composed of 200 lasers centered at 808 nm with an irradiance of 77.8 ± 10.0 mW/cm 2 and tested in an ex vivo tho-

Impact of mucus and biofilm on antimicrobial photodynamic therapy: Evaluation using Ruthenium(II) complexes

“…From these points of views, there is ample room for improvements, from the chemical engineering to the formulation of [Ru(II)] [ 33 , 42 ]. This may allow to limit undesired interactions with environmental components, but also to improve absorption at higher wavelengths more efficient to cross complex media and more compatible for noninvasive (extracorporeal) illumination [ 19 , 43 ].…”

“…In the context of increasing antimicrobial resistance, restricted remaining therapeutic options, and (re)emerging respiratory pandemics [ 18 ], antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) holds great promise as a rescuing alternative modality [ 19 , 20 ]. This therapeutic approach is based on the illumination of a photosensitive molecule (called photosensitizer, PS) with light at a specific wavelength leading to the production of reactive oxygen species (ROS, including highly cytotoxic singlet oxygen 1 O 2 ).…”

Estratégias para superação da barreira do surfactante pulmonar para sucesso da terapia fotodinâmica antimicrobiana

“…Considerando que a iluminação já está bem estabelecida, como reportado em trabalhos anteriores do grupo 7 , sabe-se que um dos desafios possíveis a serem encontrados em modelo animal relaciona-se a entrega das formulações no trato respiratório inferior, considerando a viscosidade do biopolímero Gantrez, sendo necessário, portanto, a otimização das formulações e dos parâmetros de nebulização previamente aos estudos in vivo. Além disso, vale ressaltar que o microambiente alveolar é muito mais complexo do que as condições experimentais possíveis de serem reproduzidas in vitro, bem como a própria disposição e integridade do surfactante pulmonar pode ser dada de maneira diferente durante a infecção.…”

“…Posteriormente, Kassab et al estudaram e propuseram a nebulização como um novo método para entrega de fotossensibilizadores ao trato respiratório, onde foi demonstrado a compatibilidade com validação em um modelo murino 68. Além disso, Tovar et al demonstraram a eficiência da entrega de luz, ativação de ICV e a redução microbiana de S. pneumoniae em um modelo ex vivo de carcaça torácica de porco 69. Além de S. pneumoniae, a TFDa também tem sido proposta para o tratamento de outros patógenos causadores de pneumonia, incluindo aqueles indicados na lista prioritária da Organização Mundial da Saúde (OMS) para os quais são urgentemente necessários novos antibióticos devido ao aumento da resistência microbiana.70 Dentre estes microrganismos, encontram-se S. aureus (resistente a meticilina), K. pneumoniae (multirresistente) e P. aeruginosa (multirresistente) que demonstraramse susceptíveis a inativação fotodinâmica utilizando diferentes FSs como porfirinas, azul de toluidina, ICV, azul de metileno, dentre outros, em estudos in vitro [71][72][73][74][75].…”