Estratégia biofotônica mediada por zincoporfirinas e nanopartículas metálicas para a inativação de Candida albicans

Abstract

A Candida albicans é a principal espécie correlacionada a infecções fúngicas no mundo. A inativação fotodinâmica (PDI) vem sendo abordada como uma tecnologia promissora para o tratamento de infecções por C. albicans, principalmente considerando a disseminação de cepas resistentes suportada pelo uso indiscriminado de antifúngicos. Na PDI, a luz excita o fotossensibilizador (FS) levando as células à morte por estresse oxidativo. As Zn(II) porfirinas (ZnPs) catiônicas apresentam alta eficiência na geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) como FSs e versatilidade estrutural, que pode modular sua biodisponibilidade e interação com estruturas celulares. Ademais, o efeito plasmônico das nanopartículas de prata (AgNPs) apresenta potencial para aprimorar a PDI. Este estudo teve como objetivo avaliar a ação da PDI em C. albicans usando ZnTnHex-2-PyP4+ (ZnP-hexil) ou ZnTE-2-PyP4+ (ZnP-etil) associadas a AgNPs ou não. As AgNPs estabilizadas com polivinilpirrolidona foram sintetizadas para favorecer seu contato com as ZnPs e a sobreposição espectral entre a banda de plasmon das NPs e de absorção das ZnPs. Análises espectroscópicas e do potencial zeta (ζ) foram realizadas para caracterizar a interação AgNPs-ZnPs. A geração de ROS pelos sistemas foi mensurada usando a sonda 2,7-diclorodihidrofluoresceína diacetato (DCFH-DA). Foram avaliadas várias concentrações de ZnPs e duas proporções de AgNPs (v:v – 1:4 ou 4:1; AgNPs:ZnPs), na PDI mediada por LED azul. As interações entre as leveduras e as ZnPs ou AgNPs-ZnPs foram analisadas por microscopia de fluorescência. Reduções sutis na intensidade de emissão das ZnPs foram observadas após associação com AgNPs. As análises de ζ confirmaram a interação AgNPs-ZnPs. A PDI usando ZnP-hexil (0,8 μM) e ZnP-etil (5,0 μM) promoveu uma redução de 3 e 2 log10 na viabilidade das leveduras, respectivamente. Por outro lado, os sistemas AgNPs-ZnP-hexil e AgNPs-ZnP-etil levaram à completa erradicação fúngica sob os mesmos parâmetros de irradiação, mas com concentrações de porfirina de ca. 4 e 8  menores, respectivamente. Houve aumento de ROS quando as ZnPs foram associadas a AgNPs. Pelas micrografias, houve marcação das leveduras pela ZnP-hexil, mas não pela ZnP-etil. Observou-se uma maior interação por ambas ZnPs quando os sistemas AgNPs-ZnPs foram utilizados. Acreditamos que o aprimoramento da PDI observado para os sistemas AgNPs-ZnPs pode estar relacionado a uma maior produção de ROS e melhor interação dos FSs com as leveduras.