Таҳқиқоти зиддимикробӣ ва зиддизамбуруғии метилени кабуд: рӯшноӣ дар муқоиса бо торикӣ

Ду хонанда ибораи «таъсири зиддимикробии метилени кабуд»-ро мебинанд ва чизҳои гуногунро тасаввур мекунанд. Яке моеъи кабудеро тасаввур мекунад, ки ҳангоми тамос микробҳоро заҳролуд мекунад. Дигаре амалиётеро тасаввур мекунад, ки дар он ранг бо нури сурх якҷоя онҳоро нобуд месозад. Ҳар ду тасаввур қисман дурустанд. Ҳеҷ кадом мафҳуми комил нест ва маҳз омехта кардани онҳо сабаби нодуруст будани аксари иддаоҳои интернетӣ мешавад.

Мавзӯи ин шарҳ ҳамин фарқият аст. Метилени кабуд дар консентратсияи кофӣ дар торикӣ заҳрнокии мӯътадил дорад. Бо нури сурх он ба фотосенсибилизатор табдил меёбад: фотонро ҷаббида, ба ҳолати реактивии триплетӣ мегузарад ва реаксияҳои оксидшавиеро ба вуҷуд меорад, ки ҳамзамон ба бисёр ҳадафҳо осеб мерасонанд. Ин низоми бо рӯшноӣ фаъолшаванда номи хоси худ — табобати фотодинамикии зиддимикробӣ — ва шароити хоси худро дорад. Танҳо консентратсия онро муайян намекунад. Дарозии мавҷ, вояи рӯшноӣ, инкубатсия, оксиген ва организм натиҷаро муайян мекунанд.

Ду мафҳуми нобудсозӣ

Аввал мафҳуми таъсир дар торикиро баррасӣ мекунем. Метилени кабуд ранги фенотиазинии дорои заряди мусбат аст. Он бо қабатҳои берунии микробҳо пайваст мешавад, ба дараҷаҳои гуногун ба ҳуҷайраҳо ворид мегардад ва дар реаксияҳои оксидшавию барқароршавӣ ва пайвастшавӣ иштирок мекунад. Дар ин ҷо фотонҳо иштирок намекунанд. Нобудсозӣ рӯй медиҳад, аммо танҳо дар консентратсияҳое, ки вобаста ба организм хеле фарқ мекунанд, ва механизми он ба як ҳадафи ягона маҳдуд нест.

Мафҳуми фотодинамикӣ рӯшноиро илова мекунад. Фотонҳои сурх дар ҳудуди 630 то 680 nm бо банди ҷаббиши ранг мувофиқ меоянд; қуллаи ҷаббиши мономер наздики 664 nm аст. Ҷаббиш рангро аввал ба ҳолати кӯтоҳумри синглетӣ ва сипас ба ҳолати дарозумртари триплетӣ мегузаронад. Аз он ҷо ду гурӯҳи реаксияҳо оғоз меёбанд. Дар реаксияҳои навъи I триплет электронро ба субстрат интиқол дода, роҳҳои радикалиро оғоз мекунад, ки супероксид ва зарраҳои гидроксилиро дар бар мегиранд. Дар реаксияҳои навъи II он энергияро мустақиман ба оксигени дар ҳолати асосӣ буда интиқол медиҳад ва оксигени синглетӣ ҳосил мекунад. Ҳар ду метавонанд ҳамзамон ҷараён гиранд ва рангро танҳо агенти оксигени синглетӣ номидан аз ҳад содда аст. Шарҳи робитаи сохтор ва фаъолияти фотосенсибилизаторҳои фенотиазинӣ ин нуктаро бевосита нишон медиҳад: дар байни рангҳои ба ҳам наздик фотозаҳрнокии бактериявӣ танҳо ба ҳосили оксигени синглетӣ вобаста набуд, зеро ҷаббида шудан, ҷойгиршавӣ ва барқароршавӣ ба шакли ғайрифаъоли лейко ба андозаи фотофизика аҳамият доштанд. Фотохимияи қоидаи дарозии мавҷ дар шарҳи ҳамроҳ оид ба ранг ва нури сурх шарҳ дода шудааст.

Оксигени синглетӣ дар як хусусияти муфид нақши марказӣ дорад. Он ҳамзамон бо бисёр биомолекулаҳо реаксия мекунад, бинобар ин ҳамла бисёромила аст, на танҳо ба як фермент ё сафедаи пайвасткунанда нигаронидашуда. Тавсифи бунёдии химиотерапияи фотодинамикии зиддимикробӣ ҳаминро сабаби аҳамияти ками профилҳои муқовимати маъмулӣ донист: сафедаи иловагии пайвасткунандаи пенисиллин ё топоизомеразаи мутатсияшуда таркиши оксигени реактивиро бознамедорад. Ин мантиқ дар озмоишҳо бар зидди Staphylococcus aureus-и ба метисиллин муқовиматнок ва энтерококкҳои ба ванкомисин муқовиматнок тасдиқ шуд, чунон ки ҷадвали зер нишон медиҳад. Ин маънои номумкин будани муқовиматро надорад, балки танҳо нишон медиҳад, ки он ба таври дигар амал мекунад. Насосҳои хориҷкунӣ ва муҳофизатҳои антиоксидантӣ ҳанӯз метавонанд вояи заруриро тағйир диҳанд, махсусан дар замбуруғҳо.

Ҷадвали организмҳо ва моделҳои таҳқиқот

Ин ҷадвал қисми асосии мақола аст. Ҳар як нишондиҳанда ба протоколи мушаххас вобаста аст: ҳамон ранг, аммо вояи дигари рӯшноӣ ё инкубатсияи дигар — рақами дигар. MBC, MLC ва MIC-ро ба ҷойи ҳам истифода набаред. Дар ин ҷо MBC ва MLC маънои набудани организмҳои зиндамонда ҳангоми кишти такрориро доранд, дар ҳоле ки MIC маънои боздории афзоишро дорад. Шароити рӯшноӣ барои ҳар сатр оварда шудааст.

Организм ва модел	Натиҷа дар торикӣ	Натиҷа бо рӯшноӣ	Шароит
S. aureus NCTC 6571, суспензияи планктонӣ	MBC 5 uM	MBC 5 uM	Ҷадвали шарҳ, нури сафед 12 J per cm2
S. aureus NCTC 6571, суспензияи планктонӣ	MLC 2.5 uM	MLC 1 uM	Протоколи аслии соли 1997, 1.7 mW per cm2 барои 1 соат, тақрибан 6.3 J per cm2, инокулум наздики 10^6 CFU per mL, дар таҳқиқоти аслии таъсири фотобактерисидии рангҳои фенотиазинӣ гузориш шудааст
MRSA EMRSA-15, планктонӣ	MBC 80 uM	MBC 20 uM	Ҷадвали шарҳ, тақрибан 12 J per cm2, чор баробар зиёд шудани ҳассосият
MRSA EMRSA-16, планктонӣ	MBC 40 uM	MBC 10 uM	Ҳамон протоколи боло
E. coli NCTC 9001, планктонӣ	MBC 500 uM	MBC 100 uM	Ҳамон протокол, панҷ баробар зиёд шудани ҳассосият
P. aeruginosa NCTC 10622, планктонӣ	MBC 500 uM	MBC 25 uM	Ҳамон протокол, бист баробар зиёд шудани ҳассосият
E. faecalis NCTC 775, планктонӣ	MLC 100 uM	MLC 100 uM	Протоколи соли 1997 бо 6.3 J per cm2, барои ин штамм ва воя беҳбудӣ набуд
E. faecium-и ба ванкомисин муқовиматнок, планктонӣ	MBC 400 uM	MBC 400 uM	Ҷадвали шарҳ, бо ранги ибтидоӣ беҳбудӣ набуд, аммо ҳосилаҳои метилонидашудаи гидрофобтар беҳбудӣ доданд, тибқи таҳқиқоти энтерококки ба ванкомисин муқовиматнок
Candida albicans, планктонӣ	MIC болотар аз 12.79 ug per mL	MIC 12.79, 6.39 ва 1.59 ug per mL ҳангоми 5, 10 ва 15 J per cm2	Пешинкубатсияи 30-дақиқаӣ дар торикӣ, LED-и сурхи 600 то 650 nm бо қулла дар 635 nm, тибқи таҳқиқоти вобастагии таъсири фотодинамикии зиддизамбуруғии метилени кабуд аз воя
C. albicans YEM14 дар муқоиса бо штамми дорои ифодаи барзиёди насосҳои хориҷкунӣ, нобудсозӣ аз рӯйи CFU	Татбиқ намешавад	Тақрибан 5 log коҳиш дар штамми волидайнӣ, нобудсозии наздик ба сифр дар штамми дорои ифодаи барзиёди CDR1/CDR2	Ранг 100 uM, инкубатсияи 30-дақиқаӣ, 660 nm бо 60 J per cm2, тибқи таҳқиқоти таъсири насосҳои хориҷкунӣ ба фотонобудсозӣ бо метилени кабуд
Гифаҳои Trichophyton rubrum дар муқоиса бо спораҳо	Татбиқ намешавад	MIC-и гифаҳо тақрибан 6.3 ug per mL, спораҳо тақрибан 2.0 ug per mL; барои боздории пурраи CFU дар гифаҳо 5 ug per mL бо 100 J per cm2 лозим буд, дар муқоиса бо 1.25 ug per mL бо 40 J per cm2 барои спораҳо	Протоколи фотодинамикии 635 nm, тибқи таҳқиқоти ҳассосияти марҳилаҳои инкишофи дерматофитҳо
Биопардаи пухтарасидаи зери милки иборат аз 33 намуд, дастгоҳи Calgary, рӯзи 6	Танҳо MB шумораи умумиро зиёда аз 80 фоиз коҳиш дод	MB бо LED-и 660 nm фаъолияти метаболикиро тақрибан 55 фоиз коҳиш дод, бе тағйироти васеъ дар сохтори ҷомеаи микробӣ	Ранг 0.01 фоиз (100 ug per mL), 660 nm бо тақрибан 330 mW per cm2 барои 5 дақиқа, афзоиши анаэробӣ, тибқи таҳқиқоти in vitro-и биопардаи бисёрнамудии даҳон

Се қонуният барҷастаанд. Аввал, стафилококкҳои граммусбат дар сатҳҳои пасти микромолярӣ нобуд мешаванд, дар ҳоле ки бактерияҳои чӯбчашакли грамманфӣ дар торикӣ тақрибан сад баробар бештар ранг талаб мекунанд, зеро мембранаи берунии грамманфиҳо воридшавиро маҳдуд мекунад. Рӯшноӣ ин фарқро кам мекунад, аммо онро бартараф намесозад. Дуюм, таъсири зиддизамбуруғии метилени кабуд воқеӣ, вале шартӣ аст: нобудсозии зиддизамбуруғии Candida бо метилени кабуд ҳангоми зиёд шудани вояи рӯшноӣ босуръат беҳтар мешавад ва як тағйироти фенотипӣ, монанди ифодаи барзиёди насосҳои хориҷкунӣ, метавонад коҳиши 5 log-ро дар ҳамон воя пурра аз байн барад. Сеюм, биопардаи пухтарасида аз суспензияҳо фарқ мекунад ва сатри биопардаи даҳон ба ҳамин ҳолат дахл дорад.

Бактерияҳо: рӯшноӣ дар куҷо бештар кӯмак мекунад ва дар куҷо не

Стафилококкҳо мисоли ҳассос мебошанд. Ҳатто нишондиҳандаҳои ҷадвали шарҳ барои MRSA-и эпидемӣ пас аз истифодаи рӯшноӣ ба нишондиҳандаи муқоисавии ванкомисин баробар ё аз он пасттаранд. Ҳосилаҳои диметилонидашуда боз ҳам беҳтар амал карданд, зеро метилонӣ липофилӣ ва ҳосили оксигени синглетиро зиёд карда, ҳамзамон ба барқароршавӣ ба шакли лейко муқобилат мекард. Ин ҷузъиёти химиявӣ муҳим аст: он нишон медиҳад, ки нобудсозӣ натиҷаи расонидани модда ва фотофизика аст, на танҳо фотофизика.

Организмҳои грамманфӣ аҳамияти расонидани моддаро нишон медиҳанд. Барои Pseudomonas дар торикӣ 500 uM ва бо рӯшноӣ 25 uM лозим буд — беҳбудии бисткарата, вале нишондиҳандаи зери рӯшноӣ ҳамоно аз ҳудуди стафилококкҳо хеле баландтар аст. Заряди катионӣ ба наздик шудани ранг ба мембранаи берунӣ кӯмак мекунад, аммо гузариш ба дохил ҳамоно омили маҳдудкунанда мемонад. Таркиби омодашуда, вақти инкубатсия ва интихоби ҳосила ин рақамҳоро бештар аз истифодаи такрории ҳамон ранг бо вояи баландтар тағйир медиҳанд.

Энтерококкҳо зарурати эҳтиётро нишон медиҳанд. Дар протоколҳои кӯҳнатар E. faecalis аз рӯшноӣ ҳеҷ бартарӣ нагирифт ва E. faecium-и ба ванкомисин муқовиматнок ба молекулаи дигар ниёз дошт, на ба рӯшноии бештар. Ҳар касе, ки як MBC-и метилени кабудро ҳамчун собитаи умумии зиддибактериявӣ меорад, адабиёти илмиро нодуруст мехонад. Чунин собита вуҷуд надорад. Танҳо нишондиҳандаҳои вобаста ба штамм, муҳит, инокулум, инкубатсия, дарозии мавҷ ва флюенс вуҷуд доранд. Тарзи хондани ин нишондиҳандаҳо бе худфиребӣ дар дастури тафсири каҷхаттаҳои нобудсозӣ баррасӣ шудааст.

Замбуруғҳо: ҳассосанд, аммо марҳила ва насосҳо ҳалкунандаанд

Девораҳои замбуруғӣ, ки аз глюканҳо, маннанҳо ва хитин иборатанд, дар муқоиса бо бактерияҳо мушкили дигари воридшавиро ба вуҷуд меоранд ва замбуруғҳо инчунин муҳофизатҳои фаъол доранд. Натиҷаи боло оид ба хориҷкунӣ дар Candida равшантарин мисол аст: ранг якхела, рӯшноӣ якхела, муҳит якхела, аммо штамми дорои ифодаи барзиёд зинда монд, дар ҳоле ки штамми волидайнӣ тақрибан 99.999 фоизи воҳидҳои колониясозро аз даст дод. Дерматофитҳо омили марҳилаи инкишофро илова мекунанд. Спораҳо нисбат ба гифаҳо хеле осонтар нобуд мешаванд, бинобар ин протоколе, ки спораҳоро нест мекунад, метавонад дар ҳамон воя пораҳои гифаро қобили ҳаёт гузорад.

Аз ҳамин сабаб, гузоришҳои зиддизамбуруғии метилени кабуд ба ҳамон назорати дақиқи рӯшноӣ ниёз доранд, ки гузоришҳои бактериявӣ талаб мекунанд. Таҳқиқоти клиникии фотодинамикии нохун ва пӯст ранги 1 то 2 фоизаро бо нури сурхи ченшуда, флюенсҳои муайян ва мушоҳидаи минбаъда якҷоя истифода карданд ва намуди клиникиро аз покшавии микологӣ ҷудо арзёбӣ намуданд. Ин озмоишҳо дар хулосаи далелҳои фотодинамикӣ оид ба замбуруғҳои нохун ва пӯст баррасӣ шудаанд. Молидани ранги маҳлулшуда ба ҷойи осеб дар рӯшноии хона танҳо рангро такрор мекунад, аммо амалиётро не.

Санҷиши биопарда: модели даҳонии иборат аз 33 намуд

Таҳқиқоти соли 2024 оид ба биопардаи бисёрнамудии даҳон сазовори таваҷҷуҳ аст, зеро ҳолати душворро месанҷад, на ҳолати осонро. Сию се намуди даҳонӣ, аз ҷумла Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium ва стрептококкҳои даҳон, дар шароити анаэробӣ афзоиш ёфта, то рӯзи 6 биопардаи пухтарасида ташкил карданд. Коркард аз ранги 0.01 фоиза ва LED-и 660 nm барои 5 дақиқа бо шиддати баланди шуоъдиҳӣ иборат буд. Ҳам ранг дар алоҳидагӣ ва ҳам рӯшноӣ дар алоҳидагӣ шумораи умумиро ба таври назаррас кам карданд ва якҷоя фаъолияти метаболикиро тақрибан нисф коҳиш доданд, аммо сохтори ҷомеаи микробӣ тағйир наёфт ва биопарда стерилӣ нашуд.

Ин таъсири воқеӣ бо ҳадди равшан аст. Он истифодаи коркарди фотодинамикиро ҳамчун ёрии маҳаллӣ дар кисаи тозашуда дастгирӣ мекунад, на ҳамчун маҳлули обгардонӣ, ки пародонтити ташхисшударо мустақилона табобат мекунад. Ин моро ба тафовути умумӣ меорад.

Чаро нобудсозӣ дар лаборатория ба табобат баробар нест

Дар муайянкунии MBC-и планктонӣ ҳуҷайраҳои якхела дар муҳити дорои оксиген ба ранг ва рӯшноии яксон дучор мешаванд. Ҷойи осеб ҳеҷ кадоми ин шароитро таъмин намекунад. Матрикс воридшавиро суст мекунад, ҳолатҳои монанд ба ҳуҷайраҳои персистерӣ ба оксидшавӣ тоб меоранд, хун ва экссудат рӯшноиро ҷаббида мегиранд, шакли бофта минтақаҳои сояафкан мегузорад ва кисаҳои камоксиген реаксияҳои навъи II-ро заиф мекунанд, зеро ҳосилшавии оксигени синглетӣ аз рӯйи таъриф ба оксигени молекулавӣ ниёз дорад. Сироятҳои омехта намудҳоеро илова мекунанд, ки аз рӯйи ҷаббидан ва ҳассосият фарқ мекунанд, бинобар ин нишондиҳандаи як штамми намунавӣ вазъияти тамоми ҷойи осебро ифода карда наметавонад.

Мисоли даҳон ин тафовутро равшан мекунад. Кам кардани Porphyromonas ё стрептококкҳо дар зарфи кишт ё нисф кам кардани биопардаи парваришшуда исбот намекунад, ки маҳлули кабуди обгардонӣ пародонтитро табобат мекунад, сирояти эндодонтиро шифо медиҳад ё бактериемияро бартараф месозад. Нигоҳубини клиникии пародонт ба вайронсозии механикӣ ва бартараф кардани биопарда, инчунин ба идоракунии сохтори анатомии киса такя мекунад; коркарди рӯшноӣ бошад, ҳамчун ёрии маҳаллӣ таҳқиқ мешавад. Консентратсияи ранге, ки дар чоҳчаи лабораторӣ нобуд мекунад, бо консентратсияе, ки ба бактерияҳои зери канори милк мерасад, робитаи собит надорад ва рӯшноии хона вояи 660 nm нест. Муайян кардани воя, бехатарӣ ва маҳдудиятҳои таъсири мутақобил барои ҳар гуна истифода дар даҳон бояд ба зиммаи мутахассиси клиникӣ бошад, чунон ки дар маълумотномаи бехатарӣ ва таъсири мутақобил баён шудааст.

Ин далелҳо чӣ нестанд

Ин иддаои безараргардонии хонагӣ нест. Ҷадвалҳои бактерисидӣ штаммҳо, муҳитҳо, вақтҳои тамос, спектрҳо ва флюенсҳои муайянро истифода мебаранд. Онҳо дар бораи сатҳҳои ошхона, вақти зарурии тамос дар ҳузури ифлосии органикӣ ё стандартҳои меъёрии безараргардонӣ чизе намегӯянд.

Ин инчунин ҷойгузини антибиотики системавӣ нест. Таъсири фотодинамикии маъмулӣ ранг, рӯшноии ҷаббидашуда ва оксигенро дар як ҷой ва дар як вақт талаб мекунад. Рӯшноӣ ба ҷойҳои амиқ ё паҳншуда намерасад, он гуна ки доруи фурӯбурдашуда ба хун мерасад. Адабиёти илмӣ ин равишро барои сирояти маҳаллии дастрас ё ҳамчун усули ёрирасон ҷой медиҳад — маҳз ҳамон тавре, ки Wainwright аз оғоз безараргардонии маҳаллиро тавсиф карда буд.

Хулосаи одилона маҳдудтар аст, вале ҳамоно ҷолиб. Метилени кабуд дар торикӣ фаъолияти зиддимикробии мӯътадил дорад ва нури сурх барои бисёр бактерияҳо ва замбуруғҳо таъсири фотодинамикии хеле пурқувваттарро фаъол мекунад. Фарқҳои калон байни рӯшноӣ ва торикӣ, монанди 500 то 25 uM барои Pseudomonas ва 80 то 20 uM барои MRSA-и эпидемӣ, дар баробари нокомиҳои ибратбахш дар энтерококкҳо ва Candida-и дорои қобилияти хориҷкунӣ мушоҳида мешаванд. Татбиқи ин натиҷаҳо ба амал ба ҳамон андоза ба расонидани модда, физиологияи биопарда ва оксиген вобаста аст, ки ба консентратсияи номиналии ранг. Ин шартҳоро ошкор нигоҳ доред ва рақамҳо маъно хоҳанд дошт. Онҳоро канор гузоред ва рақамҳо бемаъно мешаванд.