بررسی اثر همزمان مهار فتودینامیکی و رامنولیپیدی بر تشکیل بیوفیلم در درماتوفیت‌ها

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آیت الله آملی، آمل، ایران

2 گروه میکروبیولوژی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرگان، گرگان، ایران

چکیده

مقدمه و هدف: عدم موفقیت در درمان بیماری­های مرتبط با درماتوفیت­ها اغلب به دلیل تشکیل بیوفیلم است که باعث می­شود درماتوفیت­ها در برابر ضد قارچ­ها مقاوم باشند. بنابراین به نظر می­رسد که یافتن راهکارهای درمانی جهت مهار تشکیل بیوفیلم، می­تواند به درمان درماتوفیتوز کمک کند. بر همین اساس در تحقیق حاضر تلاش شد تا مهار تولید بیوفیلم درماتوفیت­ها با استفاده از درمان فتودینامیکی و همچنین بیوسورفکتانت رامنولیپید مورد ارزیابی قرار گیرد. هدف از این تحقیق بررسی اثر همزمان فتودینامیکی و رامنولیپیدی بر مهار بیوفیلم در درماتوفیت‌ها بود.
مواد و روش ها: در این مطالعه، پنج گونه درماتوفیت شامل سه ایزوله تریکوفیتون منتاگروفایتس[1]، تریکوفیتون روبروم[1] و تریکوفیتون وروکوزوم[1] و دو ایزوله میکروسپوروم کنیس[1] و میکروسپوروم جیپسئوم[1] مورد ارزیابی قرار گرفتند. بیوفیلم‌ها تحت درمان با رامنولیپید و تابش نور مرئی قرار گرفتند و تأثیرات آن‌ها بر کاهش جذب نوری و تشکیل بیوفیلم مورد سنجش قرار گرفت
نتایج: نتایج نشان داد که ترکیب این دو روش تأثیر قابل توجهی در مهار رشد و تشکیل بیوفیلم در درماتوفیت‌ها دارد. به‌خصوص، کاهش معناداری در میانگین جذب نوری و تشکیل بیوفیلم در گونه‌های تریکوفیتون مشاهده گردید.
نتیجه‌گیری: این یافته‌ها نشان‌دهنده‌ی پتانسیل بالای استفاده از روش‌های ترکیبی در درمان عفونت‌های قارچی و مدیریت بیوفیلم‌ها می‌باشد. پژوهش حاضر می‌تواند به عنوان مبنایی برای مطالعات آینده در زمینه درمان‌های نوین عفونت‌های قارچی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Investigation of photodynamic and rhamnolipid inhibition on the dermatophyte biofilm

نویسندگان [English]

  • Razieh Askari 1
  • Fatemeh Zaboli 1
  • Hamidreza Pordeli 2
  • Hami Kaboosi 1
1 Department of Microbiology, Faculty of Basic Sciences, Islamic Azad University, Ayatollah Amoli Branch, Amol, Iran
2 Department of Microbiology, Faculty of Basic Sciences, Islamic Azad University, Gorgan Branch, Gorgan, Iran
چکیده [English]

Background and Objective: The lack of success in treating diseases related to dermatophytes is often due to the formation of biofilm, which makes dermatophytes resistant to antifungals. Therefore, it seems that finding therapeutic solutions to inhibit biofilm formation can help in the treatment of dermatophytosis. Based on this, in the present research, an attempt was made to evaluate the inhibition of dermatophyte biofilm production using photodynamic therapy and rhamnolipid biosurfactant. The aim of this research was to investigate the simultaneous effect of photodynamic and rhamnolipid on biofilm inhibition in dermatophytes.
Materials and Methods: In this study, five dermatophyte species including three isolates of Trichophyton mentagrophytes, Trichophyton rubrum and Trichophyton verrucosum and two isolates of Microsporum canis and Microsporum gypseum were evaluated. Biofilms were treated with rhamnolipid and visible light irradiation, and their effects on reducing light absorption and biofilm formation were measured.
Results: The results showed that the combination of these two methods has a significant effect in inhibiting the growth and formation of biofilm in dermatophytes. Especially, a significant decrease in average light absorption and biofilm formation was observed in Trichophyton species.
Conclusion: These findings indicate the high potential of using combined methods in treating fungal infections and managing biofilms. The current research can be used as a basis for future studies in the field of new treatments for fungal infections.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dermatophyte
  • Surfactant
  • Rhamnolipid
  • Photodynamics
  • Biofilm

مراجع

  1. Garnacho-Montero J, Barrero-García I, León-Moya C. Fungal infections in immunocompromised critically ill patients. Journal of Intensive Medicine. 2024.
  2. Hayette M-P, Sacheli R. Dermatophytosis, trends in epidemiology and diagnostic approach. Current Fungal Infection Reports. 2015;9:164-79.
  3. Algburi A, Comito N, Kashtanov D, Dicks LM, Chikindas ML. Control of biofilm formation: antibiotics and beyond. Applied and environmental microbiology. 2017;83(3).
  4. Li X, Wu B, Chen H, Nan K, Jin Y, Sun L, Wang B. Recent developments in smart antibacterial surfaces to inhibit biofilm formation and bacterial infections. Journal of Materials Chemistry B. 2018;6(26):4274-92.
  5. Lan M, Zhao S, Liu W, Lee CS, Zhang W, Wang P. Photosensitizers for photodynamic therapy. Advanced healthcare materials. 2019;8(13):1900132.
  6. Almeida A. Photodynamic Therapy in the Inactivation of Microorganisms. Multidisciplinary Digital Publishing Institute; 2020.
  7. Kamal MS, Hussein IA, Sultan AS. Review on surfactant flooding: phase behavior, retention, IFT, and field applications. Energy & Fuels. 2017;31(8):7701-20.
  8. Singh P, Patil Y, Rale V. Biosurfactant production: emerging trends and promising strategies. Journal of applied microbiology. 2019;126(1):2-13.
  9. Varjani SJ, Upasani VN. Critical review on biosurfactant analysis, purification and characterization using rhamnolipid as a model biosurfactant. Bioresource technology. 2017;232:389-97.
  10. Araújo J, Rocha J, Oliveira Filho M, Matias S, Júnior SO, Padilha C. Rhamnolipids Biosurfactants from Pseudomonas Aeruginosa–A Review. Biosciences Biotechnology Research Asia. 2018;15(4):767-81.
  11. Kaskatepe B, Yildiz S. Rhamnolipid biosurfactants produced by Pseudomonas species. Brazilian Archives of Biology and Technology. 2016;59.
  12. Nitta CY, Daniel AGT, Taborda CP, Santana AE, Larsson CE. Isolation of dermatophytes from the hair coat of healthy Persian cats without skin lesions from commercial catteries located in São Paulo metropolitan area, Brazil. Acta Scientiae Veterinariae. 2016;44:1-7.
  13. Chanu KV, Thakuria D, Pant V, Bisht S, Tandel RS. Development of multiplex PCR assay for species-specific detection and identification of Saprolegnia parasitica. Biotechnology Reports. 2022;35:e00758.
  14. Chen B, Sun Y, Zhang J, Chen R, Zhong X, Wu X, et al. In vitro Evaluation of Photodynamic effects against biofilms of dermatophytes involved in onychomycosis. Frontiers in microbiology. 2019;10:1228.
  15. Donlan RM. Biofilms: microbial life on surfaces. Emerging infectious diseases. 2002;8(9):881.
  16. Bacellar IO, Tsubone TM, Pavani C, Baptista MS. Photodynamic efficiency: from molecular photochemistry to cell death. International journal of molecular sciences. 2015;16(9):20523-59.
  17. Cieplik F, Deng D, Crielaard W, Buchalla W, Hellwig E, Al-Ahmad A, Maisch T. Antimicrobial photodynamic therapy–what we know and what we don’ Critical reviews in microbiology. 2018;44(5):571-89.
  18. Suh S-J, Invally K, Ju L-K. Rhamnolipids: Pathways, productivities, and potential. Biobased surfactants. 2019:169-203.
  19. Huis in ‘t Veld RV, Heuts J, Ma S, Cruz LJ, Ossendorp FA, Jager MJ. Current challenges and opportunities of photodynamic therapy against cancer. Pharmaceutics. 2023;15(2):330.
  20. Murugaiyan J, Kumar P, Rao G, Iskandar K, Hawser S, Hays J, et al. Progress in alternative strategies to combat antimicrobial resistance: focus on antibiotics. Antibiotics 2022; 11: 200. Selected recent Ukrainian OA Papers. 2022:23.
  21. Sen S, Borah SN, Kandimalla R, Bora A, Deka S. Efficacy of a rhamnolipid biosurfactant to inhibit Trichophyton rubrum in vitro and in a mice model of dermatophytosis. Experimental Dermatology. 2019;28(5):601-8.
  22. Sen S, Borah SN, Bora A, Deka S. Rhamnolipid exhibits anti-biofilm activity against the dermatophytic fungi Trichophyton rubrum and Trichophyton mentagrophytes. Biotechnology reports. 2020;27:e00516.
  23. Smijs TG, Schuitmaker HJ. Photodynamic Inactivation of the Dermatophyte Trichophyton rubrum. Photochemistry and photobiology. 2003;77(5):556-60.
  24. Smijs TG, van der Haas RN, Lugtenburg J, Liu Y, de Jong RL, Schuitmaker HJ. Photodynamic Treatment of the Dermatophyte Trichophyton rubrum and its Microconidia with Porphyrin Photosensitizers. Photochemistry and photobiology. 2004;80(2):197-202.
  25. Rodrigues GB, Ferreira LK, Wainwright M, Braga GU. Susceptibilities of the dermatophytes Trichophyton mentagrophytes and T. rubrum microconidia to photodynamic antimicrobial chemotherapy with novel phenothiazinium photosensitizers and red light. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2012;116:89-94.
  26. Kim J-H, Han C-S, Chun S-N, Lee M-Y. Photodynamic inactivation of chlorin e6 with halogen light against dermatophytes. Toxicology and Environmental Health Sciences. 2014;6(3):170-5.
دانشور پزشکی
دوره 32، شماره 4 - شماره پیاپی 173
مهر و آبان 1403
صفحه 1-10

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار