Taighde frithmhiocróbach agus frithfhungasach ar ghorm meitiléine: solas i gcomparáid le dorchadas

Feiceann beirt léitheoirí an frása gorm meitiléine frithmhiocróbach agus samhlaíonn siad rudaí éagsúla. Samhlaíonn duine acu leacht gorm a nimhíonn miocróib ar theagmháil leo. Samhlaíonn an duine eile nós imeachta ina scriosann ruaim agus solas dearg iad. Tá cuid den fhírinne sa dá léargas. Ní coincheap iomlán ceachtar acu, agus is nuair a mheasctar iad a théann formhór na maíomh ar líne amú.

Is é an t-idirdhealú sin ábhar an athbhreithnithe seo. Tá tocsaineacht mheasartha ag gorm meitiléine sa dorchadas má tá an tiúchan sách ard. Le solas dearg, déantar fótaíogróir de: ionsúnn sé fótón, sroicheann sé staid thripléid imoibríoch, agus spreagann sé ceimic ocsaídiúcháin a dhéanann damáiste do go leor spriocanna ag an am céanna. Tá ainm dá chuid féin ar an réimeas sin a ghníomhachtaítear le solas, teiripe fhótaidinimiciúil fhrithmhiocróbach, agus tá coinníollacha dá chuid féin ag baint leis. Ní hé an tiúchan amháin a shainíonn é. Is iad an tonnfhad, an dáileog solais, an goradh, an ocsaigin agus an t-orgánach a chinneann an toradh.

An dá choincheap maraithe

Smaoinigh ar choincheap an dorchadais ar dtús. Is ruaim feinitiaisiniam í gorm meitiléine a bhfuil lucht deimhneach uirthi. Ceanglaíonn sí le clúdaigh mhiocróbacha, téann sí isteach i gcealla go leibhéil éagsúla, agus glacann sí páirt i gceimic ocsaídiúcháin-dí-ocsaídiúcháin agus cheangailteach. Níl aon fhótóin i gceist. Tarlaíonn marú, ach ag tiúchana atá an-éagsúil ó orgánach go horgánach, agus ní sprioc aonair shoiléir atá i gceist leis an meicníocht.

Cuireann an coincheap fótaidinimiciúil solas leis. Forluíonn fótóin dhearga timpeall 630 go 680 nm le banda ionsúcháin na ruaime, agus tá buaic an mhonaiméir gar do 664 nm. Cuireann an t-ionsú an ruaim i staid shingléid ghearrshaolach, agus ansin i staid thripléid a mhaireann níos faide. Leanann dhá chineál imoibriúcháin as sin. I gceimic Chineál I, aistríonn an tripléad leictreon chuig foshraith agus cuireann sé tús le conairí radacacha a chuimsíonn speicis sárocsaíde agus hiodrocsaile. I gceimic Chineál II, aistríonn sé fuinneamh go díreach chuig ocsaigin sa bhunstaid agus cruthaíonn sé ocsaigin shingléid. Is féidir leis an dá cheann tarlú ag an am céanna, agus tá sé róshimplí a rá nach bhfuil sa ruaim ach oibreán ocsaigine singléid. Léiríonn athbhreithniú ar an ngaol idir struchtúr agus gníomhaíocht i bhfótaíogróirí feinitiaisiniam an pointe sin go díreach: i measc ruaimeanna gaolmhara, níor lean an fhótathocsaineacht bhaictéarach táirgeacht na hocsaigine singléid amháin, mar bhí an glacadh isteach, an logánú agus an dí-ocsaídiú go dtí an fhoirm leuco neamhghníomhach chomh tábhachtach céanna leis an bhfótafisic. Mínítear an fhótacheimic atá taobh thiar den riail maidir le tonnfhad in athbhreithniú gaolmhar ar ruaim agus solas dearg.

Tá ocsaigin shingléid lárnach d'airí úsáideach amháin. Imoibríonn sí le go leor bithmhóilíní ag an am céanna, mar sin is ionsaí ilfhachtórach é seachas ionsaí atá dírithe ar einsím nó próitéin cheangailteach amháin. Chuir cur síos bunaidh ar cheimiteiripe fhrithmhiocróbach fhótaidinimiciúil é sin i láthair mar an chúis nach bhfuil mórán tábhachta le gnáthphróifílí frithsheasmhachta: ní chuireann próitéin bhreise a cheanglaíonn peinicillin ná barr-isiméaráis shóchánaithe bac ar ráig ocsaigine imoibríche. Sheas an loighic sin i dtástálacha ar Staphylococcus aureus atá frithsheasmhach in aghaidh meiticilline agus ar eintreacocaí atá frithsheasmhach in aghaidh vancaimicine, mar a léiríonn an mhaitrís thíos. Ní chiallaíonn sé sin nach féidir frithsheasmhacht a bheith ann, ach go n-oibríonn sí ar bhealach eile. Is féidir le caidéil eis-sreafa agus cosaintí frithocsaídeacha an dáileog a athrú fós, go háirithe i bhfungais.

Maitrís na n-orgánach agus na samhlacha staidéir

Is í an tábla seo croí na hailt. Baineann gach luach le prótacal ar leith: an ruaim chéanna, ach dáileog solais nó goradh difriúil, agus uimhir dhifriúil dá réir. Ná glac leis gur téarmaí inmhalartaithe iad MBC, MLC agus MIC. Ciallaíonn MBC agus MLC anseo nach bhfuil aon orgánaigh bheo fágtha san fho-chultúr, agus ciallaíonn MIC cosc ar fhás. Tugtar na coinníollacha solais le gach iontráil.

Orgánach agus samhail	Toradh sa dorchadas	Toradh le solas	Coinníollacha
S. aureus NCTC 6571, fionraí planctónach	MBC 5 uM	MBC 5 uM	Tábla athbhreithnithe, solas bán 12 J per cm2
S. aureus NCTC 6571, fionraí planctónach	MLC 2.5 uM	MLC 1 uM	Prótacal príomhstaidéir 1997, 1.7 mW per cm2 ar feadh 1 uair an chloig, thart ar 6.3 J per cm2, ionacalam gar do 10^6 CFU per mL, mar a tuairiscíodh sa staidéar bunaidh ar mharú fótabhaictéarach le feinitiaisiniam
MRSA EMRSA-15, planctónach	MBC 80 uM	MBC 20 uM	Tábla athbhreithnithe, thart ar 12 J per cm2, íogrú ceithre oiread
MRSA EMRSA-16, planctónach	MBC 40 uM	MBC 10 uM	An prótacal céanna agus atá thuas
E. coli NCTC 9001, planctónach	MBC 500 uM	MBC 100 uM	An prótacal céanna, íogrú cúig oiread
P. aeruginosa NCTC 10622, planctónach	MBC 500 uM	MBC 25 uM	An prótacal céanna, íogrú fiche oiread
E. faecalis NCTC 775, planctónach	MLC 100 uM	MLC 100 uM	Prótacal 1997 ag 6.3 J per cm2, gan aon fheabhas don tréithchineál agus don dáileog seo
E. faecium atá frithsheasmhach in aghaidh vancaimicine, planctónach	MBC 400 uM	MBC 400 uM	Tábla athbhreithnithe, gan aon fheabhas leis an mbunruaim, cé gur thug díorthaigh mheitilithe níos hidreafóbaí feabhas, de réir an staidéir ar eintreacocaí atá frithsheasmhach in aghaidh vancaimicine
Candida albicans, planctónach	MIC os cionn 12.79 ug per mL	MIC 12.79, 6.39, agus 1.59 ug per mL ag 5, 10, agus 15 J per cm2	Réamhghoradh 30 nóiméad sa dorchadas, LED dearg 600 go 650 nm le buaic ag 635 nm, de réir staidéar dáileoige-freagartha ar ghníomhaíocht fhótaidinimiciúil fhrithfhungasach gorm meitiléine
C. albicans YEM14 i gcomparáid le tréithchineál a róshloinneann caidéil eis-sreafa, marú CFU	Ní bhaineann sé le hábhar	Marú thart ar 5 log sa bhuntréithchineál, marú beagnach nialasach sa tréithchineál a róshloinneann CDR1/CDR2	Ruaim 100 uM, goradh 30 nóiméad, 660 nm ag 60 J per cm2, de réir staidéar ar éifeachtaí caidéal eis-sreafa ar fhótamharú le gorm meitiléine
Hífí Trichophyton rubrum i gcomparáid le spóir	Ní bhaineann sé le hábhar	MIC na hífí thart ar 6.3 ug per mL, na spór thart ar 2.0 ug per mL; bhí 5 ug per mL móide 100 J per cm2 ag teastáil chun CFU a chosc go hiomlán sna hífí, i gcomparáid le 1.25 ug per mL móide 40 J per cm2 sna spóir	Prótacal fótaidinimiciúil 635 nm, de réir staidéar ar shoghabháltacht deirmeatóifítí ag céimeanna éagsúla
Bithscannán aibí faoi na drandail ina bhfuil 33 speiceas, gléas Calgary, lá 6	Laghdú os cionn 80 faoin gcéad ar an líon iomlán le MB amháin	Laghdú thart ar 55 faoin gcéad ar ghníomhaíocht mheitibileach le MB móide LED 660 nm, gan aon athstruchtúrú leathan ar an gcomhphobal	Ruaim 0.01 faoin gcéad (100 ug per mL), 660 nm ag thart ar 330 mW per cm2 ar feadh 5 nóiméad, fás anaeróbach, de réir staidéar in vitro ar bhithscannán béil ilspeiceasach

Seasann trí phatrún amach. Ar an gcéad dul síos, faigheann stafalacocaí Gram-deimhneacha bás ag leibhéil ísle mhicreamhólacha, agus bíonn thart ar céad oiread níos mó ruaime ag teastáil ó bhaictéir shlat-chruthacha Gram-diúltacha sa dorchadas, toisc go gcuireann scannán seachtrach na mbaictéar Gram-diúltach srian ar dhul isteach. Laghdaíonn solas an bhearna ach ní dhúnann sé í. Ar an dara dul síos, tá gníomhaíocht fhrithfhungasach gorm meitiléine fíor ach coinníollach: tagann feabhas géar ar mharú frithfhungasach Candida le gorm meitiléine de réir mar a ardaíonn an dáileog solais, agus is féidir le hathrú feinitíopa aonair, amhail róshloinneadh caidéal eis-sreafa, marú 5 log a chur ar ceal ag an dáileog chéanna. Ar an tríú dul síos, iompraíonn bithscannán aibí ar bhealach éagsúil le fionraí, agus is sa chomhthéacs sin a bhaineann an ró faoin mbithscannán béil.

Baictéir: cá gcabhraíonn solas is mó, agus cá háit nach gcabhraíonn sé

Is iad na stafalacocaí an cás íogair. Fiú na luachanna sa tábla athbhreithnithe do MRSA eipidéimeach, tá siad ag leibhéal an chomparadóra vancaimicine nó faoina bhun nuair a chuirtear solas i bhfeidhm. D'éirigh níos fearr fós le díorthaigh dhémheitilithe, mar mhéadaigh meitiliú an lipifileacht agus táirgeacht na hocsaigine singléid, agus chuir sé in aghaidh an dí-ocsaídiúcháin go dtí an fhoirm leuco. Tá tábhacht leis an mionsonra ceimice sin: léiríonn sé gur toradh ar sheachadadh agus ar fhótafisic le chéile é an marú, seachas ar fhótafisic amháin.

Léiríonn orgánaigh Gram-diúltacha an taobh a bhaineann le seachadadh. Bhí 500 uM ag teastáil ó Pseudomonas sa dorchadas agus 25 uM le solas, feabhas fiche oiread, ach tá an luach faoi sholas fós i bhfad os cionn raon na stafalacocach. Cuidíonn an lucht caitiúnach leis an ruaim druidim leis an scannán seachtrach, ach is é an treá an teorainn fós. Athraíonn foirmlithe, am gortha agus rogha an díorthaigh na huimhreacha seo níos mó ná an ruaim chéanna a úsáid arís ag dáileog níos airde.

Soláthraíonn na heintreacocaí an rabhadh. Faoi na prótacail níos sine, níor léirigh E. faecalis aon bhuntáiste ó sholas ar chor ar bith, agus bhí móilín difriúil ag teastáil ó E. faecium atá frithsheasmhach in aghaidh vancaimicine seachas níos mó solais. Tá míléamh á dhéanamh ar an litríocht ag aon duine a luann MBC aonair do ghorm meitiléine mar thairiseach ginearálta frithbhaictéarach. Níl a leithéid de thairiseach ann. Níl ann ach luachanna a bhaineann go sonrach le tréithchineál, meán, ionacalam, goradh, tonnfhad agus flúinse. Clúdaítear sa treoir maidir le léirmhíniú cuar maraithe conas na luachanna sin a léamh gan tú féin a chur amú.

Fungais: soghabhálach, ach is iad an chéim agus na caidéil a chinneann

Cruthaíonn ballaí fungasacha ina bhfuil glúcáin, mannáin agus citin fadhb glactha isteach atá éagsúil leis an bhfadhb i mbaictéir, agus tá cosaintí gníomhacha ag fungais freisin. Is é an toradh thuas maidir le heis-sreabhadh Candida an sampla is soiléire: an ruaim chéanna, an solas céanna, an meán céanna, ach mhair an tréithchineál róshloinnteach agus chaill an buntréithchineál thart ar 99.999 faoin gcéad dá aonaid fhoirmithe coilíneachta. Cuireann deirmeatóifítí gné forbartha leis. Faigheann spóir bás i bhfad níos éasca ná hífí, mar sin is féidir le prótacal a ghlanann spóir blúirí hífe a fhágáil inmharthana ag an dáileog chéanna.

Sin é an fáth a dteastaíonn an smacht céanna ar sholas i dtuairiscí ar ghorm meitiléine frithfhungasach agus a theastaíonn sna cinn bhaictéaracha. Sna staidéir chliniciúla fhótaidinimiciúla ar ingne agus ar chraiceann, úsáideadh ruaim 1 go 2 faoin gcéad in éineacht le solas dearg tomhaiste ag flúinsí sainithe agus leantach, agus rinneadh idirdhealú idir cuma chliniciúil agus glanadh miceolaíoch. Déantar athbhreithniú ar na trialacha sin san achoimre ar an bhfianaise fhótaidinimiciúil maidir le fungais ingne agus craicinn. Má chuirtear beagán ruaime caolaithe ar loit faoi sholas seomra, atáirgtear an dath ach fágtar an nós imeachta ar lár.

An seiceáil bithscannáin: samhail bhéil de 33 speiceas

Tá aird tuillte ag staidéar 2024 ar bhithscannán béil ilspeiceasach toisc go dtástálann sé an cás deacair seachas an cás éasca. D'fhás tríocha trí speiceas béil, lena n-áirítear Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium agus streipteacocaí béil, go hanaeróbach ina mbithscannán aibí ar lá 6. Ba é an chóireáil ruaim 0.01 faoin gcéad le LED 660 nm ar feadh 5 nóiméad ag ionradaíocht ard. Laghdaigh an ruaim amháin agus an solas amháin na líonta iomlána go suntasach, agus laghdaigh an teaglaim an ghníomhaíocht mheitibileach thart ar leath, ach níor athstruchtúraíodh an comhphobal agus níor steirilíodh an bithscannán.

Is fíoréifeacht í sin, ach tá teorainn shoiléir léi. Tacaíonn sí le cóireáil fhótaidinimiciúil mar aguisín áitiúil i bpóca atá glanta, ní mar shruthlú a chóireálann peiriadontaitis dhiagnóisithe leis féin. Tugann sé sin sinn chuig an mbearna ghinearálta.

Cén fáth nach ionann marú sa tsaotharlann agus cóireáil

I dtástáil MBC phlanctónach, nochtar cealla aonfhoirmeacha do ruaim aonfhoirmeach agus do sholas aonfhoirmeach i meán ocsaiginithe. Ní sholáthraíonn lot aon cheann de sin. Moillíonn an mhaitrís dul isteach, seasann staideanna atá cosúil le staideanna marthanacha an t-ocsaídiú, ionsúnn fuil agus eisileán solas, fágann geoiméadracht na bhfíochán scáthanna, agus lagaíonn pócaí hipocsacha ceimic Chineál II toisc go dteastaíonn ocsaigin mhóilíneach ó ocsaigin shingléid de réir sainmhínithe. Cuireann ionfhabhtuithe measctha speicis leis a bhfuil difríochtaí eatarthu ó thaobh glactha isteach agus soghabháltachta de, mar sin ní féidir le luach ó aon tréithchineál tagartha amháin an suíomh a léiriú.

Déanann sampla an bhéil an bhearna soiléir. Ní chruthaíonn laghdú ar Porphyromonas nó ar streipteacocaí i bpláta, ná bithscannán saothraithe a laghdú faoi leath, go gcóireálann sruthlú gorm peiriadontaitis, go leigheasann sé ionfhabhtú iondódontach, nó go nglanann sé baictéiréime. Braitheann cúram cliniciúil peiriadontach ar bhriseadh meicniúil agus ar bhaint an bhithscannáin, mar aon le bainistiú anatamaíocht an phóca, agus déantar staidéar ar chóireáil solasbhunaithe mar aguisín logánta. Níl aon ghaol seasta idir an tiúchan ruaime a mharaíonn i dtobar agus an tiúchan a shroicheann baictéir faoi líne na ndrandal, agus ní dáileog 660 nm é solas seomra. Is le cliniceoir a bhaineann teorainneacha dáileoige, sábháilteachta agus idirghníomhaíochta d'aon úsáid sa bhéal, mar a leagtar amach sa tagairt sábháilteachta agus idirghníomhaíochta.

Cad nach ionann an fhianaise seo agus é

Ní maíomh faoi dhífhabhtán tí í. Úsáideann táblaí baictéaricídeacha tréithchineálacha, meáin, amanna teagmhála, speictrim agus flúinsí sainithe. Ní deir siad tada faoi dhromchlaí cistine, faoi na hamanna teagmhála a theastaíonn nuair a bhíonn salachar orgánach ann, ná faoi chaighdeáin rialála díghalraithe.

Ní hionann í agus ionadach ar antaibheathach sistéamach ach oiread. Teastaíonn ruaim, solas ionsúite agus ocsaigin san áit chéanna ag an am céanna ó ghnáthghníomhaíocht fhótaidinimiciúil. Ní shroicheann solas suíomhanna domhain ná scaipthe ar an mbealach a shroicheann druga slogtha an fhuil. Cuireann an litríocht an cur chuige seo i láthair d'ionfhabhtú áitiúil inrochtana nó mar aguisín, díreach mar a chuir Wainwright díghalrú áitiúil i láthair ón tús.

Tá an achoimre chothrom níos cúinge, ach tá sí suimiúil fós. Tá gníomhaíocht mheasartha fhrithmhiocróbach ag gorm meitiléine sa dorchadas, agus scaoileann solas dearg éifeacht fhótaidinimiciúil i bhfad níos mó i gcás go leor baictéar agus fungas. Tá cóimheasa móra idir solas agus dorchadas ann, amhail 500 go 25 uM do Pseudomonas agus 80 go 20 uM do MRSA eipidéimeach, in éineacht le teipeanna teagascacha in eintreacocaí agus i Candida a bhfuil cumas eis-sreafa aige. Braitheann an t-aistriú chuig úsáid chliniciúil ar an seachadadh, ar fhiseolaíocht an bhithscannáin agus ar an ocsaigin chomh mór céanna leis an tiúchan ainmniúil ruaime. Coinnigh na coinníollacha sin le feiceáil agus bíonn brí leis na huimhreacha. Bain iad agus ní bhíonn aon bhrí leo.