La inactivación fotodinámica (PDI) de microorganismos ha sido propuesta como una modalidad alternativa para el tratamiento de bacterias patogénicas resistentes a antibióticos [1]. Esta metodología se fundamenta en la acumulación preferencial del fotosensibilizador en las células microbianas. Posteriormente, 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. Estudios recientes indican que la presencia de cargas positivas en la periferia de los sensibilizadores los hace aptos para la fotoinactivación directa de bacterias Gram-negativas y Gram-positivas [2].
En este trabajo, la actividad fotodinámica de nuevas porfirinas catiónicas, con diferente patrones de sustitución (Esquema), fueron investigadas en solución conteniendo sustratos biológicamente activos e in vitro en bacterias Escherichia coli.
La actividad fotodinámica en presencia de 9,10-dimetilantraceno muestra que estos sensibilizadores producen oxígeno molecular singlete, O2(1Dg), con un rendimiento cuántico de ~0,41-0,53. Los estudios in vitro indican que las porfirinas catiónicas son incorporadas rápidamente a las células E. coli en ~5 min. La porfirina A3B3+ presenta una mayor incorporación intracelular y permanece fuertemente unida a las células aún después de tres etapas de lavado. La inactivación fotodinámica de las células E. coli, tratadas con 1 mM de sensibilizador e irradiadas con luz visible, sigue el orden: A3B3+ > A44+ >> ABAB2+ > AB3+. En estas condiciones, el efecto de la porfirina aniónica TPPS4- es prácticamente indetectable. Estudios en condiciones anóxicas indican que el O2(1Dg) es la principal especie responsable de la inactivación celular. La actividad fotodinámica en suspensión celular fue confirmada mediante el retardo en la curva de crecimiento. La capacidad de inactivación fotodinámica de estos sensibilizadores fue evaluada en células de E. coli inmovilizadas sobre una superficie de agar. En estas condiciones, la porfirina A3B3+ mantiene una eficiencia elevada para inactivar bacterias. Los resultados sugieren que la porfirina tricatiónica A3B3+ presenta propiedades interesantes como agente sensibilizador para su aplicación en la inactivación fotodinámica de bacterias en suspensiones líquidas o localizadas sobre una superficie.
1. Hamblin, M. R.; Hasan, T.; Photochem. Photobiol. Sci. 2004, 3, 436-450.
2. Lazzeri, D.; Rovera, M.; Pascual, L.; Durantini, E. N.; Photochem. Photobiol. 2004, 80, 286-293.
