Acción citotóxica de porfirinas catiónicas en la inactivación fotodinámica de Escherichia coli.?

CAMINOS, DANIEL A.; SPESIA MARIANA B.; PONS PATRICIA; DURANTINI, EDGARDO N.

Los Cocos, Córdoba

Workshop; 3er Workshop Argentino de Química Medicinal.; 2008

ivisión Química Medicinal, Asociación de Química Argentina

Las bacterias patogénicas resistentes a antibióticos pueden ser erradicadas mediante la inactivación fotodinámica (PDI). En esta metodología, un agente sensibilizador es acumulado preferencialmente por las células microbianas y la irradiación del cultivo con luz visible induce el desarrollo de fotoprocesos que afectan el sistema celular, conduciendo a un daño letal en las bacterias.

En el presente trabajo se realizaron estudios sobre el mecanismo de acción de la PDI en cultivos de E. coli, mediante el efecto fotodinámico producido por una porfirina anfifílica tetracatiónica, A₃B³⁺, y una tetracatiónica, TMAP⁴⁺. Los estudios in vitro indican que las porfirinas catiónicas son incorporadas rápidamente a las células E. coli (~5 min). El tratamiento de las bacterias con 1 mM de las porfirinas TMAP⁴⁺ o A₃B³⁺ produce una inactivación de ~4 Log. Las investigaciones muestran que si bien las porfirinas tricatiónica y tetracatiónica interaccionan y fotodescomponen al ADN en solución, el análisis del material genético aislado de los tratamientos in vitro no muestran cambios significativos. Por otro lado, en los estudios microscópicos las bacterias presentan agregación de las macromoléculas citoplasmáticas y en algunas regiones, disrupción de la membrana celular. Sin embargo, estas modificaciones en la membrana no son suficientes para permitir la liberación de los biopolímeros intracelulares.

Así, la pérdida de la funcionalidad en la membrana celular y agregación de las macromoléculas en el citoplasma, podría ser la principal causa de inactivación bacteriana. El tratamiento con fotosensibilizadores específicos, hace perder la viabilidad de los microorganismos sin que se corra el riesgo de adaptación de los mismos por mutación o por conjugación, debido a que no posee un blanco específico en el microorganismo. Por otro lado las bacterias tratadas no sufren lisis durante el tratamiento evitando que fragmentos de ADN sean liberados y así transmitir su material genético por procesos como la transformación. De esta manera, PDI se muestra cada vez más como una terapia prometedora para el tratamiento de infecciones microbianas.