Explorando a atividade antifúngica da Terapia Fotodinâmica com Hipericina e mecanismo de ação da versão P123-Hipericina sobre Microsporum canis

Abstract

RESUMO: Nos últimos anos a aplicação da Terapia Fotodinâmica (TFD) em pesquisas relacionadas as micoses superficiais vêm ganhando notoriedade, em consequência ao baixo custo e à facilidade com que uma fonte de luz pode ser aplicada nessas infecções. Entre as mais de cem classes de fotossensibilizadores (FS), destaca-se a ação antifúngica da Hipericina (Hip) devido à sua capacidade de permear a membrana lipídica e de se acumular em diferentes organelas citoplasmáticos das células eucariotas. Com o propósito de potencializar a ação fotodinâmica deste FS, sistemas de administração medicamentosa estão sendo empregados, dentre eles os copolímeros de bloco Pluronic®. Apesar dos crescentes estudos aplicando Hip na TFD não há consenso metodológico entre os artigos disponíveis. Assim, nosso objetivo, primeiramente foi realizar uma revisão panorâmica sobre o tema reunindo as publicações existentes, a fim de orientar os cientistas em suas decisões ao planejar as melhores estratégias para a execução desta terapia em infecções fúngicas. Esta revisão proporcionou uma visão concisa e crítica das propriedades e características do Hip que possibilitam sua ação antifúngica na TFD, fornecendo assim uma perspectiva futura de tratamento para micoses ainda não testadas. Neste contexto, nosso grupo de pesquisa tem demonstrado resultados antifúngicos importantes e promissores aplicando a combinação da TFD com Hip nanoencapsulada em micelas copoliméricas P123 (P123-Hip-TFD), evidenciando dados in vitro, ex vivo e in vivo. Entre os fungos estudados, a ação antidermatofítica frente ao Microsporum canis caracteriza o objeto de estudo desta tese. Deste modo, sustentados em resultados in vivo preliminares, nosso segundo objetivo foi entender o mecanismo de ação fotodinâmico da P123-Hip sobre este dermatófito. Os ensaios antifúngicos demonstraram que a P123-Hip-TFD exerceu ação fungistática sobre M. canis, mantendo essa ação até 24 h após a exposição, corroborando com os resultados de internalização do FS, que apresentaram captação satisfatória da P123-Hip a partir da concentração de 3,125 ?mol/L. Dentre as espécies reativas de oxigênio estudadas, foi detectado o oxigênio singleto (¹O2) durante a exposição. Além disso, o aumento da intensidade de fluorescência do iodeto de propídio nas células tratadas indicou morte celular necrótica, enquanto o tamanho e a granularidade das células também foram alterados. Os nossos resultados mostram, pela primeira vez, uma proposta para o mecanismo de ação da TFD mediada por P123-Hip contra o M. canis, evidenciando uma ação prolongada sobre o fungo, por meio da ativação da via fotodinâmica do tipo II, que resultou na ruptura da membrana

ABSTRACT: In recent years, the application of Photodynamic Therapy (PDT) in research associated with superficial mycoses has gained notoriety, due to the low cost and ease with which a light source can be applied to these infections. Of the more than one hundred classes of photosensitizers (PS), the antifungal action of Hypericin (Hyp) stands out due to its ability to permeate the lipid membrane and accumulate in different cytoplasmic organelles of eukaryotic cells. To potentiate the photodynamic action of this PS, drug delivery systems are being used, including Pluronic® block copolymers. Despite the growing number of studies applying Hyp to PDT, there is no methodological consensus among the available articles. Thus, our aim was firstly to carry out a panoramic review of the subject, gathering existing publications to guide scientists in their decisions when planning the best strategies for carrying out this therapy in fungal infections. This review has provided a concise and critical overview of the properties and characteristics of Hyp that enable its antifungal action in PDT, thus providing a future treatment perspective for yet untested mycoses. Against this background, our research group has demonstrated important and promising antifungal results by applying the combination of PDT with Hyp nanoencapsulated in P123 copolymer micelles (P123-Hyp-PDT), showing in vitro, ex vivo and in vivo data. Among the fungi studied, the antidermatophytic action against Microsporum canis is the subject of this PhD thesis. Therefore, based on preliminary in vivo results, our second objective was to understand the mechanism of photodynamic action of P123-Hyp on this dermatophyte. The antifungal tests demonstrated that P123-Hyp-PDT exerted a fungistatic action on M. canis, maintaining this action up to 24 h after exposure, corroborating the results of PS internalization, which showed satisfactory uptake of P123-Hyp from a concentration of 3.125 ?mol/L. Of the reactive oxygen species studied, singlet oxygen (¹O2) was detected during exposure. In addition, the increase in propidium iodide fluorescence intensity in the treated cells indicated necrotic cell death, while the size and granularity of the cells were also altered. Our results provide, for the first time, a proposal for the mechanism of action of PDT mediated by P123-Hyp against M. canis, showing a prolonged action on the fungus, through the activation of the type II photodynamic pathway, which resulted in the rupture of the plasma membrane and cellular alterations in the microconidiaplasmática e em alterações celulares nos microconídios