Inativação fotodinâmica mediada por hipericina em micelas poliméricas contra Staphylococcus aureus

Abstract

Resumo: Doenças transmitidas por alimentos (DTAs) apresentam preocupação mundial, pois causam efeitos adversos na saúde de indivíduos e populações. As bactérias são os agentes causadores mais frequentes, entre elas, Staphylococcus aureus apresenta uma preocupação adicional por apresentarem capacidade de formar biofilmes, que são de difícil erradicação. A inativação fotodinâmica utilizando a hipericina (HIP) como fotossensibilizador (FS) se apresenta como uma técnica promissora no controle desse microrganismo. O uso de micelas poliméricas é atrativo para melhorar a hidrofobicidade e ação da HIP. Portanto, o objetivo desse estudo foi avaliar a atividade fotodinâmica de HIP em Pluronic® P123 contra células planctônicas e biofilme de S. aureus (ATCC 25923). Células planctônicas e biofilme de S. aureus foram submetidos à inativação fotodinâmica com LED em diferentes concentrações dos formulados de HIP em Pluronic® P123 com razões molares 2,5 (HIP/P123-2,5) e 10 (HIP/P123-10). Para células planctônicas foram seguidos os tempos de tratamentos propostos pelo planejamento de mistura e para biofilme, o tratamento utilizado foi de 30 minutos de incubação no escuro e 30 minutos de iluminação (30'E/30'L). A inativação total das células planctônicas com HIP/P123-2,5 ocorreu em 15'E/15'L; 0'E/17,5'L e 0'E/30'L. Houve reduções das células bacterianas com HIP/P123-10 em 0'E/30'L. Entretanto, não se observou atividade antibiofilme com 30'E/30'L para ambos os formulados. A inativação fotodinâmica mediada por HIP/P123 se mostrou eficaz contra células planctônicas, podendo ser potencialmente aplicada nas indústrias de alimentos para o controle de S. aureus, garantindo a segurança dos alimentos e evitando danos à saúde dos consumidores

Abstract: Foodborne diseases (DTAs) are of global concern as they cause adverse effects on the health of individuals and populations. Bacteria are the most frequent causative agents, among them, Staphylococcus aureus presents an additional concern for being able to form biofilms, which are difficult to eradicate. Photodynamic inactivation using hypericin (HYP) as a photosensitizer is a promising technique in the control of this microorganism. The use of polymeric micelles is attractive for improving the hydrophobicity and action of HYP. Thus, the aim of this study was to evaluate the photodynamic activity of HYP in Pluronic® P123 against planktonic cells and biofilm of S. aureus (ATCC 25923). Planktonic cells and biofilms of S. aureus were submitted to photodynamic inactivation with LEDs at different concentrations of HYP formulations in Pluronic® P123 2.5 (HYP/P123-2.5) and 10 (HYP/P123-10) molar ratios. For planktonic cells the treatment times proposed by the mixture design and for biofilm, the treatment used was 30 minutes of incubation in the dark and 30 minutes of illumination (30'E/30'L). The total inactivation of planktonic cells with HYP/P123-2.5 occurred in 15'E/15'L; 0’E/17.5'L and 0'E/30'L. There were reductions of bacterial cells with HIP/P123-10 in 0'E/30'L. However, no antibiofilm activity was observed with 30'E/30'L for both formulations. HYP/P123-mediated photodynamic inactivation proved to be effective against planktonic cells and could be potentially applied in food industries to control S. aureus, ensuring food safety and avoiding harm to consumers' health