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光动力疗法与临床感染性疾病 专题报告审核

2017年03月19日 21:55 雅二住医,周倩蕾,徐峰等 点击:[]

在这种情况下,抗菌光动力疗法在未来或许是抗菌治疗的一个代替或协同治疗方法。


抗菌光动力过程对治疗微生物感染有一些特性,包括作用范围广,对抗生素耐药菌株的有效杀伤,致突变潜力较低和耐光微生物细胞缺乏选择性

抗菌光动力治疗中也有着之前所提及的三要素,光敏剂,光,氧分子。它应用一种无毒染料即光敏剂(PS),再由可见光(390-700nm)激活的过程。在光照射下,光敏剂从基态越升至能量更高的三重态。产生活性氧的方式有两种,激活的PS可以与生物分子直接发生化学反应产生自由基(电子转移、I型反应)或与氧气反应生成高活性单线态氧(能量转移,II型反应)。

在抗菌光动力疗法中,单线态氧是参与微生物损伤的主要活性物质,较短的存在时间和较短的作用半径(0.02μm)而适用于局部杀灭细菌、病毒和真菌(如皮肤)(Rajesh et al . 2011)。同时不会引起周围组织损伤,使得PDT II型反应成为治疗局部感染的理想选择。单线态氧可引起多个细胞成分产生光氧化效应,包括蛋白质的失活和脂质过氧化反应,导致细胞膜、溶酶体和线粒体的溶解。

因此,光敏剂激发产生的单线态氧是一种非特异性的氧化剂,且细胞没有相应的防御机制。表面和局部治疗似乎是抗菌光动力疗法最有前途的方向,因为它既不伤害周围的组织也不影响组织其他的菌群。

       

包括了亚甲蓝及其衍生物。其中亚甲基氯对于白色链珠菌的治疗有着良好的效果。白念珠菌不仅是人类口腔真菌感染主要的病原体,同时也是艾滋病患者感染的最常见真菌病。研究表明,在小鼠体表伤口真菌接种后接受光照,白念珠菌的数量显著减少。有效的杀死微生物后,微生物的毒力因素可能依然存在,并可能会导致广泛的组织损伤,如白念珠菌产生的胞外酶,能引起组织破坏和感染侵入。抗菌光动力疗法的一个重要特性是,活性氧能摧毁那些毒力因素。结果发现光动力治疗并不会引起健康舌背组织的任何组织学变化,这说明aPDT对宿主的健康组织不会造成影响。研究人员推测,那些未被aPDT所杀死的酵母菌,其蛋白酶活性相对较低,这意味着aPDT影响了细胞分泌通路,可能是aPDT的一个作用机制。


可用于体外治疗洋葱伯克霍尔德菌的复杂感染。由于洋葱布克氏菌广泛耐药,导致囊性纤维变性患者的洋葱布克氏菌复杂性感染难以治疗。当其和其他病原体如铜绿假单胞菌感染时,可以引起慢性肺部感染,导致长期肺部炎症和肺功能下降,感染发生率和死亡率很高。研究人员使用抗菌光动力治疗,卟啉可以减少99.999%游离的和生物膜上细胞细菌。证明aPDT治疗的结果看起来是有效果的)。


氨基乙酰丙酸及亲脂性的衍生物甲基氨基乙酰丙酸都没有光活性,但他们可直接由细菌、酵母、真菌和某些寄生虫摄取,之后可诱导原卟啉IX的积累(PPIX)。光照PPIX后可使细胞结构发生光损伤而导致生物体失活。它的光动力治疗已被证明在炎症性疾病时有效。如,红色毛癣菌所致的脚趾甲癣,马拉色氏霉菌所致毛囊炎。


目前正在深入研究其潜在的生物医学应用,由60-70个碳原子构成的足球状结构,呈生物惰性,只有衍生成亲水或阳离子族时才能溶于水和作为光敏剂。


可在10分钟内被白光带通滤波器激活,并杀伤以上微生物。在致命伤口模型上,小鼠背部感染伤口切除后接种生物荧光变形杆菌,应用富勒烯和宽带白光照明后,82%的变形杆菌感染的小鼠存活了下来)。相比之下,没有接受治疗的小鼠只有8%能存活。富勒烯对于传染病的治疗有巨大潜力。




 

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