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Antibiotic failures in treatments of bacterial infections from resistant strains have been a global health concern, mainly due to the proportions they can reach in the coming years. Making microorganisms susceptible to existing antibiotics is an alternative to solve this problem. This study applies a physicochemical method to the standard treatment for modulating the synergistic response towards circumventing the mechanisms of bacterial resistance. Photodynamic inactivation protocols (curcumina 10 µM, 10 J/cm2) and their cellular behavior in the presence of amoxicillin, erythromycin, and gentamicin antibiotics were analyzed from the dynamics of bacterial interaction of a molecule that produces only toxic effects after the absorption of a specific wavelength of light. In addition to bacterial viability, the interaction of curcumin, antibiotics and bacteria were imaged and chemically analyzed using confocal fluorescence microscopy and Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR). The interaction between therapies depended on the sequential order of application, metabolic activity, and binding of bacterial cell surface biomolecules. The results demonstrated a potentiating effect of the antibiotic with up to to 32-fold reduction in minimum inhibitory concentrations and mean reductions of 7 log CFU/ml by physicochemical action at bacterial level after the photodynamic treatment. The changes observed as a result of bacteria-antibiotic interactions, such as membrane permeabilization and increase in susceptibility, may be a possibility for solving the problem of microbial multidrug resistance.

A odontologia moderna busca a incorporação de métodos menos invasivos com a finalidade de minimizar a dor e o desconforto durante e após as intervenções odontológicas. Dessa forma, a terapia fotodinâmica na área da endodontia vem sendo uma excelente opção de tratamento adjuvante aos procedimentos no auxílio da desinfecção dos sistemas de canais radiculares. Portanto, o objetivo deste trabalho foi revisar a literatura a respeito da ação da terapia fotodinâmica como método de controle da dor de origem endodôntica. Uma pesquisa com caráter descritivo, realizada a partir de um levantamento criterioso de artigos indexados nas bases de dados Scielo, Pubmed, Bireme e Scopus, publicados no período de 2002 a 2021, nos idiomas inglês, português e espanhol. Foram utilizadas as palavras-chave de forma isolada ou combinada com o descritor booleano “AND”. Tendo em vista seu consagrado efeito antimicrobiano a terapia fotodinâmica também se mostrou eficaz na atenuação da dor, talvez devido a luz emitida pelo laser de baixa potencia, mesmo que de maneira colimada, através da fibra de vidro acoplada a ponteira. Diante de todos os esforços feitos para a construção do presente trabalho, pode-se inferir com base nos autores, que a TFD constitui um aporte significativo para o uso na endodontia como uma terapia adicional, apresentando eficacidade no controle da dor de origem endodôntica. Modern dentistry seeks to incorporate less invasive methods in order to minimize pain and discomfort during and after dental interventions. Thus, photodynamic therapy in the area of ​​endodontics has been an excellent option for adjunctive treatment to procedures to aid in the disinfection of root canal systems. Therefore, the objective of this study was to review the literature regarding the action of photodynamic therapy as a method of controlling endodontic pain. A descriptive research, carried out from a careful survey of articles indexed in the Scielo, Pubmed, Bireme and Scopus databases, published from 2002 to 2021, in English, Portuguese and Spanish. Keywords were used alone or in combination with the Boolean descriptor “AND”. In view of its established antimicrobial effect, photodynamic therapy has also been shown to be effective in alleviating pain, perhaps due to the light emitted by the low-power laser, even in a collimated manner, through the glass fiber coupled to the tip. In view of all the efforts made for the construction of the present work, it can be inferred based on the authors that PDT constitutes a significant contribution to the use in endodontics as an additional therapy, presenting effectiveness in the control of pain of endodontic origin. La odontología moderna busca incorporar métodos menos invasivos para minimizar el dolor y las molestias durante y después de las intervenciones dentales. Por lo tanto, la terapia fotodinámica en el área de la endodoncia ha sido una excelente opción para el tratamiento complementario a los procedimientos para ayudar en la desinfección de los sistemas de conductos radiculares. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue revisar la literatura sobre la acción de la terapia fotodinámica como método de control del dolor endodóntico. Investigación descriptiva, realizada a partir de un levantamiento cuidadoso de artículos indexados en las bases de datos Scielo, Pubmed, Bireme y Scopus, publicados entre 2002 y 2021, en inglés, portugués y español. Las palabras clave se utilizaron solas o en combinación con el descriptor booleano "AND". Dado su efecto antimicrobiano establecido, la terapia fotodinámica también se ha mostrado eficaz en el alivio del dolor, quizás debido a la luz emitida por el láser de baja potencia, incluso de forma colimada, a través de la fibra de vidrio acoplada a la punta. En vista de todos los esfuerzos realizados para la construcción del presente trabajo, se puede inferir con base en los autores que la TFD constituye un aporte significativo para el uso en endodoncia como terapia adicional, presentando efectividad en el control del dolor de origen endodóntico.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Biofilms are responsible for up to 80% of antimicrobial-resistant nosocomial infections. Most of these infections are associated with the use of medical devices such as urinary catheters, and in this context, it is estimated that 90-100% of patients who undergo long-term catheterization develop bacteriuria, with Proteus mirabilis being the most prevalent microorganism, indicated as responsible for 20-45% of these infections. In view of the above, due to the difficulty of treating biofilms, new alternatives have been tested daily to fight infections and antimicrobial photodynamic therapy is an emerging strategy for the treatment of antimicrobial-resistant microorganisms. This therapy uses a photosensitizer and specific wavelength light to generate reactive oxygen species. Among the photosensitizers used, porphyrins have been extensively evaluated, since they have already been shown to be efficient against several microorganisms, in addition to the possibility that some are soluble in water. Thus, this work aims to evaluate the antimicrobial and antibiofilm activity of porphyrins on the ATCC 25933 strain of P. mirabilis and clinical isolates, as well as their cytotoxic and genotoxic effects on human mononuclear cells. The porphyrins 3-H2TPyP, 4-H2TPyP, 3-cis-PtTPyP e 4-cis-PtTPyP were evaluated in broth microdilution tests to determine the minimum inhibitory concentration and minimum bactericidal concentration. Time-kill assay, checkerboard assay, test with reactive oxygen species scavengers and conventional biofilm formation assay and biofilm with catheters were also performed. Tests were performed with human mononuclear cells in order to determine the cytotoxicity and genotoxicity of porphyrins. The results of the microdilution tests showed greater efficacy against P. mirabilis when the porphyrins were exposed to white LED light (370 to 800 nm), which also occurred when the time-kill test was performed at times 0, 2, 6 and 12h. P. mirabilis was considered a strong biofilm former when MH broth supplemented with 1% glucose was used. In biofilm assays (conventional and catheter), porphyrins obtained better results when irradiated with light. In the checkerboard assay, both porphyrins showed indifference when administered together. From the cytotoxicity and genotoxicity tests performed on human mononuclear cells, it was possible to observe that the porphyrin 3-cis-PtTPyP in the presence of light was the only one to show a decrease in cell viability in the MTT test. This same porphyrin caused DNA damage when not irradiated with light. None of the porphyrins caused an increase in DCF and nitrite in the tests performed. It can be concluded from the above that aPDT together with the use of porphyrins with cisplatin obtained positive results, and may become an alternative in the treatment of P. mirabilis infections. Os biofilmes são responsáveis por até 80% das infecções hospitalares resistentes aos antimicrobianos. Grande parte dessas infecções está associada ao uso de dispositivos médicos como cateteres urinários, e nesse contexto, estima-se que 90-100% dos pacientes que se submetem a cateterismo de longo prazo desenvolvem bacteriúria, sendo Proteus mirabilis o microrganismo mais prevalente, apontado como responsável por 20-45% dessas infecções. Tendo em vista o exposto, devido à dificuldade de tratamento dos biofilmes, novas alternativas têm sido testadas diariamente para combater infecções e a terapia fotodinâmica antimicrobiana é uma estratégia emergente para o tratamento de microrganismos resistentes a antimicrobianos. Essa terapia utiliza um fotossensibilizador e luz com comprimento de onda específico para geração de espécies reativas de oxigênio. Dentre os fotossensibilizadores utilizados, as porfirinas têm sido extensivamente avaliadas, uma vez que já demonstraram ser eficientes contra diversos microrganismos, além da possibilidade de algumas, serem solúveis em água. Deste modo, este trabalho visou avaliar a atividade antimicrobiana e antibiofilme de porfirinas sobre a cepa ATCC 25933 de P. mirabilis e isolados clínicos bem como os efeitos citotóxicos e genotóxicos das mesmas em células mononucleares humanas. As porfirinas 3-H2TPyP, 4-H2TPyP, 3-cis-PtTPyP e 4-cis-PtTPyP foram avaliadas em testes de microdiluição em caldo para determinar a concentração inibitória mínima e concentração bactericida mínima. Também foram realizadas curvas de viabilidade microbiana, ensaio de checkerboard, teste com sequestradores de espécies reativas de oxigênio e ensaio de formação de biofilme convencional e biofilme com cateteres. Com células mononucleares humanas foram feitos testes a fim de determinar a citotoxicidade e gentoxicidade das porfirinas. Os resultados dos testes de microdiluição demostraram eficácia maior contra P. mirabilis, quando as porfirinas foram expostas a luz de LED branca (370 a 800 nm), o que também ocorreu quando foi realizado o teste de curva de viabilidade microbiana nos tempos 0, 2, 6 e 12h. P. mirabilis foi considerada forte formadora de biofilme quando se utilizou caldo Muller Hinton suplementado com 1% de glicose. Nos ensaios de biofilme (convencional e cateter), as porfirinas obtiveram melhores resultados quando irradiadas com luz. No ensaio de checkerboard, ambas porfirinas apresentaram indiferença quando testadas em associação. A partir dos testes de cito e genotoxicidade realizados em células mononucleares humanas, foi possível observar que a porfirina 3-cis-PtTPyP na presença de luz foi a única a apresentar diminuição da viabilidade celular no teste de viabilidade celular. Essa mesma porfirina causou danos ao DNA quando não irradiada com luz. Nenhuma das porfirinas causou aumento de Diclorofluoresceína e de nitrito nos testes realizados. Pode-se concluir a partir dos resultados que a Terapia Fotodinâmica Antimicrobiana juntamente com o uso de porfirinas com cisplatina obteve resultados positivos, podendo vir a tornar-se uma alternativa no tratamento de infeções por P. mirabilis.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen that can be found in diverse environments and is often associated with serious infections in immunocompromised patients. This microorganism has a notorious ability to form biofilms, thus being able to colonize medical devices, wounds and burns. Biofilms are characterized as bacterial communities surrounded by an extracellular matrix. This phenomenon makes microorganisms more resistant, resulting in a decrease in the effectiveness of treatment with antimicrobial agents. As a result, new treatments are being developed to reduce this problem, such as photodynamic therapy. This process is based on the use of a photosensitizer and the subsequent application of visible light to generate reactive oxygen species, thus causing cell death. In this context, the present work aims to evaluate the antimicrobial and antibiofilm activities of tetra-cationic porphyrins against Pseudomonas aeruginosa (PA01) and clinical isolates. The determination of the minimum inhibitory concentration (MIC) and the minimum bactericidal concentration (MBC) of porphyrins 3-H2TMePor and 4-H2TMePor front PA01 were performed by assays of antibacterial activity in different concentrations, being submitted to dark conditions and irradiation with white light for 120 minutes. The photosensitizer (PS) 4-H2TMePor was chosen for the other tests, as it showed better MIC and MBC activity. The main photoinactivation mechanism in the use of PS was mediated by singlet oxygen. In the cell viability curve assay, 4-H2TMePor porphyrin under white light irradiation at a concentration of 2xMIC inhibited bacterial growth in 60 minutes and MIC in 90 minutes. Porphyrin 4- H2TMePor associated with the antimicrobial Imipenem (IMP) against PA01 showed synergistic activity. Biofilms were formed with standard strain PA01 and three clinical isolates. To evaluate the antimicrobial activity of PS on the biofilm formed, the biofilm destruction assay was performed, using concentrations of MIC, 2xMIC and 4xMIC for each microorganism. The PS associated with the IMP potentiated the destruction of the biofilm against PA01 when compared to the positive control. The cytotoxicity assay with porphyrin 4- H2TMePor proved to be non-toxic against healthy human keratinocyte cells and mouse fibroblasts. Atomic force microscopy showed a common morphology for PA01. The nanomechanical properties were tested comparing PA01 without and with ½MIC treatment. The treated control showed lower adhesion strength, greater cell wall deformation and greater dissipation energy compared to untreated PA01, indicating interference of porphyrin directly with the cell wall of the microorganism even at concentration below the MIC. In view of these results, water-soluble tetra-cationic porphyrin showed excellent antimicrobial and antibiofilm activity, in addition to presenting good safety of use, showing to be a potential photosensitizer against infections caused by P. aeruginosa. Pseudomonas aeruginosa é um patógeno oportunista, que pode ser encontrado em diversos ambientes e está frequentemente associado a infecções graves em pacientes imunocomprometidos. Esse microrganismo possui uma notória capacidade de formar biofilmes, podendo assim colonizar dispositivos médicos, feridas e queimaduras. O biofilme é caracterizado como comunidade bacteriana envolta por uma matriz extracelular. Esse fenômeno torna os microrganismos mais resistentes resultando na diminuição da eficácia do tratamento com agentes antimicrobianos. Com isso, novos tratamentos estão sendo desenvolvidos para reduzir essa problemática, como a terapia fotodinâmica. Esse processo baseia-se no emprego de um fotossensibilizador e a subsequente aplicação de luz visível para geração de espécies reativas de oxigênio, acarretando assim, na morte celular. Nesse contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a atividade antimicrobiana e antibiofilme de porfirinas tetra-catiônicas frente a Pseudomonas aeruginosa (PA01) e isolados clínicos. As determinações da concentração inibitória mínima (CIM) e da concentração bactericida mínima (CBM) das porfirinas 3-H2TMePor e 4-H2TMePor frente PA01 foram realizadas por ensaios de atividade antibacteriana em diferentes concentrações, sendo submetidas a condições de escuro e irradiação com luz branca por 120 minutos. O fotossensibilizador (FS) 4-H2TMePor foi escolhido para os demais testes, pois apresentou melhor atividade de CIM e CBM. O mecanismo de fotoinativação majoritário na utilização do FS foi mediado por oxigênio singleto. No ensaio de curva de viabilidade celular a porfirina 4-H2TMePor sob irradiação com luz branca na concentração de 2xCIM inibiu o crescimento bacteriano em 60 minutos e a CIM em 90 minutos. A porfirina 4-H2TMePor associada ao antimicrobiano Imipenem (IMP) frente a PA01 apresentou atividade sinérgica. Os biofilmes foram formados com cepa padrão PA01 e três isolados clínicos. Para avaliar a atividade antimicrobiana do FS sobre o biofilme formado se realizou o ensaio de destruição do biofilme, utilizando concentrações de CIM, 2xCIM e 4xCIM referente a cada microrganismo. O FS associado ao IMP pontencializou a destruição do biofilme frente PA01 quando comparado ao controle positivo. O ensaio de citotoxicidade com a porfirina 4-H2TMePor demonstrou ser atóxica frente as células saudáveis de queratinócitos humanos e fibroblastos de camundongos. A microscopia de força atômica apresentou morfologia comum para PA01. As propriedades nanomecânicas foram testadas comparando PA01 sem e com ½CIM de tratamento. O controle tratado apresentou menor força de adesão, maior deformação da parede celular e maior energia de dissipação comparando com PA01 não tratada, indicando interferência da porfirina diretamente com a parede celular do microganismo mesmo em concentração abaixo da CIM. Diante desses resultados, a porfirina tetra-catiônica solúvel em água apresentou uma excelente atividade antimicrobiana e antibiofilme, além de apresentar boa segurança de uso, mostrando ser um potencial fotossensibilizador contra infecções causada por P. aeruginosa.

Não recebi financiamento Introduction: Keloid and hypertrophic scars are characterized by abnormal responses to the healing process. They present intense production and deposition of collagen and glycoproteins in the dermis, with consequent development of a pathological scar. When carrying out a review of the literature, there is no consensus on which method is best for its management and/or treatment and there are no studies that consider the volume of lesions for the analyzed outcomes, as well as, to date, there is no in the literature, studies using photodynamic therapy (PDT) with injectable methyl aminolevulinate (M-ALA) for the treatment of atrial keloid. Objectives: To compare the keloid resection technique with epidermis and dermis preservation - Keloid Fillet Flap (KFF), with the standard surgical treatment by primary closure, using the standard treatment protocol: neoadjuvant triamcinolone infiltration + surgery + adjuvant beta therapy , proposing the neoadjuvant and adjuvant use of photodynamic therapy (PDT) with M-ALA 40% as a promising alternative to the treatment of auricular keloids. Methods: The study design, in its first part, was prospective and randomized in a single center with patients who had keloid in the auricular region. All participating patients were randomly divided into two groups: skin flap (CR) (n = 36 patients); and the KFF group (n = 37 patients). In both groups, neoadjuvant infiltration treatment with triamcinolone 20 mg/ml was performed until the end of the clinical activity of the keloid. After the surgical procedure, 10 sessions of beta-therapy were followed up with adjuvant treatment. In its second part, a pilot study was carried out, following the protocol with injection of M-ALA perilesion and intralesion, at a concentration of 40%, with saline solution at 0.9% as diluent, incubation of 90 min, followed by lighting with the LINCE® device (MMOptics, São Carlos-SP) parameterized with a wavelength of 630nm, 125mW/cm², providing 150J/cm² of energy, performing the application for 20 min. One week later, adjuvant PDT with 20% M-ALA in topical cream was performed, whether or not preceded by surgical resection of the mass. Results: The present study involved 73 patients, 37 from the KFF group and 36 from the CR group. After using scar measurement scales to define the recurrence rate, our study showed a recurrence rate of the total sample of 62%, with the KFF group presenting a rate of 76% and the RC group presenting a rate of 40% (p>0,05). In the KFF group, the mean volume of recurrent lesions was 56 cm³, versus 13.25 cm³ in those that did not recur (p0,05). No grupo KFF, o volume médio das lesões recorrentes foi de 56 cm³, versus 13,25 cm³ nas que não recorreram (p

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Otitis, pyodermitis and contaminated wounds are common pathologies in company animals and are frequently infected and/or coinfected with bacteria resistant to conventional antibiotics. The treatment of those lesions is a challenge at veterinary clinics; therefore, new therapeutic options are needed to deal with those pathogens. In this context, the photodynamic therapy (PDT) emerges as an alternative once it has been used efficiently on different microorganisms’ inactivation. The PDT consists of the use of a photosensitizer that, when irradiated with light, react with molecular oxygen, generating reactive oxygen species (ROS), which are toxic to bacterial cell, promoting its inactivation. The tetracationic porphyrin 3H2TMeP and 4-H2TMeP are photosensitizer that stand out for being water soluble, positively charged (favoring its biding with the bacterial cell, negatively charged), do not stain the animal skin, and are commercially available. This dissertation aimed to evaluate the PDT in vitro efficacy utilizing tetracationic porphyrins against to multidrug resistant bacteria isolated from superficial lesions of dogs, cats, and horses, both in monoculture and in bacteria associations (polyculture). To evaluate the antibacterial activity front to monocultures, was used isolates of Staphylococcus pseudointermedius, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa and Serratia marcescens with multidrug resistant profile. Solutions of those bacteria were incubated with each one of porphyrins at a non-cytotoxic concentration for eukaryotic cells (40µM), and exposed to light for 0, 15 and 30 minutes for Gram-positive, and 0, 30, 60 and 90 minutes for Gram-negative bacteria, or maintained at dark (control). Then, the solution was plated in culture media, which were incubated at 37ºC for 24 hours, when was realized the plate counting of colonies former units (CFU) and compared to the control plates. The porphyrin 4H2TMeP was able to totally inactivate S. pseudointermedius e P. aeruginosa isolates and significantly reduced the concentration of E. coli, K. pneumoniae, e S. marcescens. So, it was chosen for polyculture assays and evaluation of atomic force assays. Polycultures of multidrug resistant of S. pseudointermedius and P. aeruginosa; E. coli and Proteus mirabilis; P. aeruginosa and P. mirabilis; S. pseudointermedius and E. coli; Staphylococcus pseudointermedius and P. mirabilis; was incubated with 40µM of 4-H2TMeP porphyrin and irradiated with the same conditions as in monocultures, for 0, 30 and 90 minutes. There was a significant reduction of bacteria concentration, with totally inactivation of E. coli and S. pseudointermedius, P. aeruginosa and S. pseudointermedius, P. aeruginosa and Proteus mirabilis associations. PDT effect at adhesion force on the bacteria wall, indicated weakness at Gram-positive bacteria, and a hardness at Gram-negative bacteria related to control. Both alterations may cause difficult the bacteria survive and multiplication. The porphyrin 4H 2 TMeP i n vitro results demonstrated that the PDT utilizing the was effective against multidrug resistant bacteria, both in pure cultures (monocultures) as in polycultures and validate this therapy for animal´s t permit to plan future studies to reatment of integumentary lesions. Otites, piodermites e feridas contaminadas são patologias muito comuns em animais de companhia e, frequentemente, estão infectadas e/ou coinfectadas por bactérias resistentes aos antimicrobianos convencionais. O tratamento dessas lesões é um desafio na clínica veterinária e, por isso, novas opções terapêuticas são necessárias no combate desses patógenos. Neste contexto, a terapia fotodinâmica (PDT) tem sido estudada com a finalidade de ser utilizada como um método de inativação de diferentes microrganismos. A PDT consiste no uso de um fotossensibilizador que, quando irradiado pela luz, reage com o oxigênio molecular, gerando espécies reativas de oxigênio, as quais são tóxicas para a célula bacteriana, promovendo a sua inativação. As porfirinas tetracatiônicas 3-H2TMeP e 4-H2TMeP são fotossensibilizadores que se destacam por serem hidrossolúveis, carregadas positivamente (favorecendo sua ligação com a célula bacteriana, carregada negativamente), não mancharem a pele dos animais, e estarem disponíveis comercialmente. Assim, esta dissertação teve como objetivo avaliar a eficácia da PDT in vitro utilizando porfirinas tetracatiônicas frente a bactérias multirresistentes isoladas de lesões superficiais de cães, gatos e equinos, tanto em monocultivos quanto em associações bacterianas (policultivos). Para a avaliação da atividade antibacteriana em monocultivos foram utilizados isolados clínicos de Staphylococcus pseudointermedius, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa e Serratia marcescens com perfil de multirresistência aos antimicrobianos. Soluções dessas bactérias foram incubadas com cada uma das porfirinas em concentração não-citotóxica para células eucariotas (40µM), e expostas à luz por 0, 15 e 30 min para Gram-positivas, e 0, 30, 60 e 90 min para bactérias Gram-negativas, ou mantidas no escuro (controle). Em seguida, a solução foi plaqueada em meios de cultivo, que foram incubados a 37ºC por 24 h, quando foi realizada a contagem das unidades formadoras de colônia (UFC) e comparadas com o controle. A porfirina 4-H2TMeP foi capaz de inativar completamente isolados de S. pseudointermedius e P. aeruginosa, e reduzir significativamente a concentração de E. coli, K. pneumoniae, e S. marcescens. Desta forma, foi selecionada para os ensaios em policultivos e para a avaliação de força atômica. Policultivos de representantes multirresistentes de S. pseudointermedius e P. aeruginosa; E. coli e Proteus mirabilis; P. aeruginosa e P. mirabilis; S. pseudointermedius e E. coli; S. pseudointermedius e P. mirabilis; foram incubados com 40µM de 4-H2TMeP e irradiados nas mesmas condições dos monocultivos, por 0, 30 e 90 min. Houve uma redução significativa nas concentrações bacterianas, inclusive inativando completamente as associações de E. coli e S. pseudointermedius, P. aeruginosa e S. pseudointermedius, P. aeruginosa e Proteus mirabilis. O efeito da PDT sobre a força de adesão na parede bacteriana, indicou fragilidade em Gram-positiva, e maior rigidez em Gram-negativa em relação ao controle. Ambas as alterações dificultam a sobrevivência e multiplicação bacteriana, e indicam que a porfirina interfere na integridade da parede bacteriana. Os resultados obtidos nestes ensaios in vitro demonstraram que a PDT utilizando a porfirina 4-H2TMeP foi eficiente frente a bactérias multirresistentes tanto em culturas puras como em policultivos, e permitem o planejamento de futuros estudos para a validação desta terapia no tratamento de lesões tegumentares de animais.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES New nanocarriers have been contributing to the development of so-called third-generation photosensitizers for use in photodynamic therapy (PDT). Chloro-aluminum phthalocyanine (ClAlPc) is a promising second-generation photosensitizer for use in PDT, that exhibits adequate singlet oxygen quantum yield (ΦΔ), strong absorption at the phototherapeutic window (600 - 800 nm) and low photodegradation. However, ClAlPc is characterized by highly hydrophobic, it’s resulting in a poor solubility in the physiological medium. To overcome this fact, the encapsulation of ClAlPc in nanocarriers is essential to promote a better bioavailability of the drug in the organism and consequently improve the phototherapeutic activity. Thus, the objective of this work was to encapsulate ClAlPc in MH-b-PMMA block copolymer nanocarriers (MH-b-PMMA@ClAlPc) and evaluate its photodynamic activity. As a comparison, this work also had the objective to encapsulate ClAlPc in poly-ε-caprolactone nanocapsules and in nanoemulsions of commercial surfactants (Span 60® and Tween 80® ). The physicochemical characterization of the nanoparticles was performed through hydrodynamic radius, polydipersion index, zeta potential, morphology, drug content, encapsulation efficiency and stability in accelerated conditions (LUMiSizer). In vitro evaluation of the photodynamic activity of the nanostructured systems was performed through a typical photodegradation experiment of the chemical quencher 1,3-diphenylbenzofuran (DPBF). The release kinetics profile of ClAlPc from the nanocarriers was also studied. The toxicity and biodistribution of nanoparticles were evaluated against the specie Caenorhabditis elegans. The nanostructured systems showed nanometer sizes, low polydispersity indices, negative zeta potential, with high values in modulus, what indicated a good stability, high encapsulation efficiency, nearly 100%. The analyses by LUMiSizer confirmed optimal stability for the MH-b-PMMA@ClAlPc nanoparticles, suggesting a shelf life of at least 3 years. Furthermore, the nanocarriers containing the photosensitizer were able to generate cytotoxic singlet oxygen species when irradiated with laser light (660 nm and power of 30 mW), showing ΦΔ values close to those of free ClAlPc. The nanoparticles showed a controlled and sustained release profile of the drug. In the toxicity study, the nanostructured systems induced a decrease in the larval development of C. elegans, however, at low concentrations, the nanoparticles did not induce nematode lethality. Furthermore, the biosdistribution analyses showed that the nanocarriers were localized mostly in the cells around the intestine, confirming the oral absorption of the nanoparticles. In conclusion, the nanocarriers prepared in this work are promising for carrying hydrophobic photosensitizers for use in PDT. Novos nanocarreadores vem contribuindo para o desenvolvimento dos chamados fotossensibilizadores de terceira geração visando o uso na terapia fotodinâmica (PDT). A ftalocianina de cloro-alumínio (ClAlPc) é um promissor fotossensibilizador de segunda geração para o emprego na PDT, pois apresenta rendimento quântico de oxigênio singleto (ΦΔ) adequado, absorção máxima no comprimento de onda janela fototerapêutica (600 - 800 nm) e baixa fotodegradação. Entretanto, a ClAlPc caracteriza-se por ser altamente hidrofóbica, resultando em uma baixa solubilidade em meios fisiológicos. Devido a este fato, a sua encapsulação em nanocarreadores é essencial para promover uma melhor biodisponibilidade do fármaco no organismo e consequentemente melhorar a sua atividade fototerapêutica. Sendo assim, o principal objetivo deste trabalho é encapsular a ClAlPc em nanocarreadores de copolímero em bloco MH-b-PMMA (MH-b-PMMA@ClAlPc) e avaliar a sua tividade fotodinâmica. A título de comparação, este trabalho também terá como objetivo encapsular a ClAlPc em nanocápsulas de poli-ε-caprolactona e em nanoemulsões de surfactantes comerciais (Span 60® e Tween 80® ). A caracterização físico-química das nanopartículas foi realizada através do raio hidrodinâmico, índice de polidipersão, potencial zeta, morfologia, conteúdo de fotossensibilizador, eficiência de encapsulamento e estabilidade em condições aceleradas (LUMiSizer). A avaliação in vitro da atividade fotodinâmica dos sistemas nanoestruturados foi realizada através de um típico experimento de fotodegradação do supressor químico 1,3-difenilbenzofurano (DPBF). Estudou-se também o perfil de cinética de liberação da ClAlPc contida nos nanocarreadores. A toxicidade e biodistribuição das nanopartículas foi avaliada frente à espécie Caenorhabditis elegans. Os sistemas nanoestruturados apresentaram tamanhos nanométricos, baixos índices de polidispersão e potencial zeta negativo, com altos valores em módulo, indicando uma boa estabilidade, alta eficiência de encapsulamento, próximo a 100%. As análises de LUMiSizer confirmaram uma ótima estabilidade para as nanopartículas MH-b-PMMA@ClAlPc, sugerindo um tempo de vida de prateleira de pelo menos 3 anos. Além disso, os nanocarreadores contendo o fotossensibilizador foram capazes de gerar espécies citotóxicas de oxigênio singleto quando irradiados com luz laser (660 nm e potência de 30 mW), apresentando valores de ΦΔ próximos ao da ClAlPc livre. As nanopartículas apresentaram um perfil de liberação controlado e sustentado da ClAlPc. No estudo de toxicidade, os sistemas nanoestruturados levaram a uma diminuição no comprimento do corpo dos nematódeos, entretanto, em baixas concentrações as nanopartículas não induziram o decréscimo na viabilidade celular. Além disso, as análises de biosdistribuição mostraram que os nanocarreadores se localizaram majoritariamente nas células ao redor do intestino, comprovando a absorção por via oral das nanopartículas. Sendo assim, conclui-se que os nanocarreadores preparados neste trabalho são promissores para o carreamento de fotossensibilizadores hidrofóbicos para emprego na PDT.

HIV-infected cells persist for decades in patients administered with antiretroviral therapy (ART). Meanwhile, an alarming surge in drug-resistant HIV viruses has been occurring. Addressing these issues, we propose the application of photoimmunotherapy (PIT) against not only HIV Env-expressing cells but also HIV. Previously, we showed that a human anti-gp41 antibody (7B2) conjugated to cationic or anionic photosensitizers (PSs) could specifically target and kill the HIV Env-expressing cells. Here, our photolysis studies revealed that the binding of photoimmunoconjugates (PICs) on the membrane of HIV Env-expressing cells is sufficient to induce necrotic cell death due to physical damage to the membrane by singlet oxygen, which is independent of the type of PSs. This finding persuaded us to study the virus photoinactivation of PICs using two HIV-1 strains, X4 HIV-1 NL4-3 and JR-CSF virus. We observed that the PICs could destroy the viral strains, probably via physical damage on the HIV envelope. In conclusion, we report the application of PIT as a possible dual-tool for HIV immunotherapy and ART by killing HIV-expressing cells and cell-free HIV, respectively.

A terapia fotodinâmica (TFD) é uma alternativa de tratamento para o câncer de mama, demonstrando seletividade e importante citotoxicidade aos tecidos malignos. Este tipo de terapia envolve o uso de dois componentes não tóxicos: uma substância fotossensibilizante e uma fonte de luz (como lasers de baixa potência). Em combinação, eles podem induzir efeitos celulares e teciduais por meio de processos dependentes de oxigênio, levando as células tumorais à morte por necrose, apoptose e autofagia. Assim, o objetivo foi avaliar a atividade antitumoral da terapia fotodinâmica utilizando células tumorais mamárias em modelos experimentais in vitro. A linhagem celular de tumor de mama 4T1 foi cultivada em meio RPMI suplementado com 10% de soro fetal bovino (SFB) e 1% de antibiótico a 37°C e 5% de CO2. O azul de metileno (AM) foi dissolvido em meio RPMI nas concentrações 5, 10, 15, 20, 25, 50, 100 e 150 µM, filtrado e as células foram incubadas durante 30 min a 37°C. Logo após esse período de incubação, a solução de AM foi removida, as placas lavadas eu um novo meio RPMI adicionado. A irradiação foi realizada com laser vermelho de baixa potência (660nm - AsGaAl), perpendicularmente e pontualmente, nos seguintes parâmetros: potência 100mW, densidade de energia 100 Jcm-2 , energia por ponto 2,8 J, modo de emissão de luz contínua e tempo de exposição 28s. Após a irradiação, viabilidade celular foi testada através de MTT, a migração celular foi realizada pelo método wound healing e níveis relativos de mRNA através de real time PCR. Os resultados de viabilidade celular indicam que as concentrações de AM de 5 a 50 µM não foram tóxicas para as células 4T1, enquanto as concentrações de 100 e 150 µM apresentaram citotoxicidade. Por outro lado, células 4T1 incubadas com AM e irradiadas com laser de baixa potência apresentaram redução da viabilidade e na migração celular na concentração de 50 µM. Níveis relativos de mRNA para caspase-6 não foram alterados nos tratamentos testados; já os níveis para Bcl-2 foram reduzidos após TFD 25 µM. Em conclusão, concentrações superiores a 100 µM de AM no tempo de incubação de 30 min geram efeitos citotóxicos nas células, reduzindo a viabilidade. Concentração de 50 µM demonstrou diminuição na viabilidade e migração celular após a TFD, indicando uma boa dose-resposta do tratamento para esse tipo de célula. Photodynamic therapy (PDT) is an alternative treatment for breast cancer, demonstrating selectivity and important cytotoxicity to malignant tissues. Such therapy involves the use of two non-toxic components: a photosensitizing substance and a light source (such as low-power lasers). In combination, they can induce cellular and tissue effects through oxygen-dependent processes, leading tumor cells to death by necrosis, apoptosis and autophagy. Thus, the objective was to evaluate the antitumor activity of photodynamic therapy using breast tumor cells in experimental models in vitro. 4T1 breast tumor cell line was cultured in RPMI medium supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS) and 1% antibiotic at 37°C and 5% CO2. Methylene blue (MB) was dissolved in RPMI medium at concentrations 5, 10, 15, 20, 25, 50, 100 and 150 µM, filtered and the cells were incubated for 30 min at 37°C. Shortly after this incubation period, the MB solution was removed, the plates washed and a new RPMI medium added. Irradiation was performed with a low power red laser (660nm - AsGaAl), perpendicularly and punctually, in the following physical parameters: power 100mW, energy density 100 Jcm-2 , energy per spot 2.8 J, continuous light emission mode and exposure time 28s. After irradiation, cell viability was tested by MTT, cell migration was performed by wound healing method and mRNA relative levels by real time PCR. Cell viability results indicate that MB concentrations from 5 to 50 µM were not toxic to 4T1 cells, while concentrations of 100 and 150 µM showed cytotoxicity. On the other hand, 4T1 cells incubated with MB and irradiated with low power laser showed reduced viability and cell migration at 50 µM concentration. Caspase-6 mRNA relative level was not altered in the treatments tested; Bcl-2 mRNA relative level was reduced after PDT 25 µM. In conclusion, concentrations up to 100 µM and 30 min of incubation time generate cytotoxic effects on cells, reducing viability. Concentration of 50 µM demonstrated a decrease in cell viability and migration after PDT, indicating a good dose-response treatment for this cell type