Published July 1, 2023
| Version v1
Publication
Open
Combined bisdemethoxycurcumin and potassium iodide-mediated antimicrobial photodynamic therapy
Creators
- 1. Khon Kaen University
Description
Abstract
Antimicrobial photodynamic therapy is emerging as a promising way to treat infections with minimal side effects. Typically, a single photosensitizer used in photodynamic therapy is capable of generating only one type of reactive oxygen species, which may have inadequate capability to eradicate certain types of microbes, especially Candida species. Thus, the use of combined photosensitizers is examined as a means of achieving superior antimicrobial results. We postulate that bisdemethoxycurcumin, a type I reactive oxygen species generator, combined with potassium iodide, an antimicrobial iodide molecule, might exhibit superior antimicrobial effects compared to a single photosensitizer-mediated photodynamic therapy. The effects of bisdemethoxycurcumin + potassium iodide + dental blue light on Candida albicans reduction were examined. Candida biofilms were treated with 20, 40 or 80 μM bisdemethoxycurcumin, 100 mM potassium iodide or a combination of these species for 20 min before irradiation with a dental blue light (90 J/cm2). The negative and positive controls were phosphate buffer saline and nystatin at 1 : 100,000 units/ml, respectively. Candidal numbers were quantified at 0, 1, 6 and 24 h. Hydroxyl radicals were spectrophotometrically measured using 2-[6-(4′amino phynoxyl-3H-xanthen-3-on-9-yl)] benzoic acid or APF probe-mediated fluorescence intensity (Varioskan) at 490/515 nm (excitation/emission). Candidal counts and hydroxyl radical comparisons were performed using the Kruskal-Wallis test and one-way ANOVA, respectively. Correlations between candidal numbers and hydroxyl radical levels were done with a Pearson correlation test. Forty μM bisdemethoxycurcumin+100 mM KI could provide a 3.5 log10 CFU/ml reduction after 6 h. Bisdemethoxycurcumin alone generated OH levels that were strongly correlated with candidal reduction. In conclusion, 40 μM bisdemethoxycurcumin+100 mM KI could reduce C. albicans biofilm.Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الملخص
يظهر العلاج الضوئي الديناميكي المضاد للميكروبات كطريقة واعدة لعلاج الالتهابات بأقل آثار جانبية. عادةً ما يكون المحسس الضوئي الواحد المستخدم في العلاج الديناميكي الضوئي قادرًا على توليد نوع واحد فقط من أنواع الأكسجين التفاعلية، والتي قد يكون لها قدرة غير كافية على القضاء على أنواع معينة من الميكروبات، وخاصة أنواع المبيضات. وبالتالي، يتم فحص استخدام المحسسات الضوئية المركبة كوسيلة لتحقيق نتائج متفوقة مضادة للميكروبات. نحن نفترض أن bisdemethoxycurcumin، وهو مولد أنواع الأكسجين التفاعلي من النوع الأول، جنبًا إلى جنب مع يوديد البوتاسيوم، وهو جزيء يوديد مضاد للميكروبات، قد يُظهر تأثيرات مضادة للميكروبات متفوقة مقارنة بالعلاج الديناميكي الضوئي بوساطة محسس ضوئي واحد. تم فحص آثار bisdemethoxycurcumin + يوديد البوتاسيوم + الضوء الأزرق للأسنان على تقليل المبيضات البيضاء. تمت معالجة الأغشية الحيوية للمبيضات بـ 20 أو 40 أو 80 ميكرومتر من ثنائي ميثوكسي كوركومين أو 100 ميكرومتر من يوديد البوتاسيوم أو مزيج من هذه الأنواع لمدة 20 دقيقة قبل التشعيع بضوء أزرق سني (90 جول/سم2). كانت الضوابط السلبية والإيجابية هي محلول الفوسفات الملحي والنيستاتين عند 1 : 100000 وحدة/مل، على التوالي. تم تحديد أعداد المبيضات عند 0 و 1 و 6 و 24 ساعة. تم قياس جذور الهيدروكسيل بقياس الطيف الضوئي باستخدام 2 -[6 -(4′أمينو فينوكسيل-3 H -زانثين-3 -على-9 -يل)] حمض البنزويك أو شدة التألق بوساطة مسبار APF (فاريوسكان) عند 490/515 نانومتر (الإثارة/الانبعاث). تم إجراء عدد الكانديدال ومقارنات جذور الهيدروكسيل باستخدام اختبار كروسكال واليس و ANOVA أحادي الاتجاه، على التوالي. تم إجراء الارتباطات بين أعداد المبيضات ومستويات الهيدروكسيل الجذرية باستخدام اختبار ارتباط بيرسون. يمكن أن يوفر أربعون ميكرومتر من ثنائي ميثوكسي كوركومين + 100 ملليمتر من KI انخفاضًا بمقدار 3.5 لوغاريتم10 CFU/مل بعد 6 ساعات. أنتج Bisdemethoxycurcumin وحده مستويات OH التي كانت مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بتقليل المبيضات. في الختام، يمكن أن يقلل 40 ميكرومتر من ثنائي ميثوكسي كوركومين + 100 ملليمتر من الغشاء الحيوي للبكتيريا البيضاء.Translated Description (French)
Résumé
La thérapie photodynamique antimicrobienne apparaît comme un moyen prometteur de traiter les infections avec des effets secondaires minimes. En règle générale, un seul photosensibilisateur utilisé en thérapie photodynamique est capable de générer un seul type d'espèces réactives de l'oxygène, qui peuvent avoir une capacité insuffisante pour éradiquer certains types de microbes, en particulier les espèces Candida. Ainsi, l'utilisation de photosensibilisateurs combinés est examinée comme moyen d'obtenir des résultats antimicrobiens supérieurs. Nous postulons que la bisdéméthoxycurcumine, un générateur d'espèces réactives de l'oxygène de type I, combinée à l'iodure de potassium, une molécule d'iodure antimicrobienne, pourrait présenter des effets antimicrobiens supérieurs par rapport à une seule thérapie photodynamique médiée par un photosensibilisateur. Les effets de la bisdéméthoxycurcumine + iodure de potassium + lumière bleue dentaire sur la réduction de Candida albicans ont été examinés. Les biofilms de Candida ont été traités avec 20, 40 ou 80 μM de bisdéméthoxycurcumine, 100 mM d'iodure de potassium ou une combinaison de ces espèces pendant 20 min avant l'irradiation avec une lumière bleue dentaire (90 J/cm2). Les témoins négatifs et positifs étaient le tampon phosphate salin et la nystatine à 1 : 100 000 unités/ml, respectivement. Les nombres candidaux ont été quantifiés à 0, 1, 6 et 24 h. Les radicaux hydroxyles ont été mesurés par spectrophotométrie à l'aide de l'acide 2-[6-(4′amino phynoxyl-3H-xanthène-3-on-9-yl)] benzoïque ou de l'intensité de fluorescence médiée par la sonde APF (Varioskan) à 490/515 nm (excitation/émission). Les numérations candidales et les comparaisons des radicaux hydroxyle ont été effectuées à l'aide du test de Kruskal-Wallis et de l'ANOVA unidirectionnelle, respectivement. Les corrélations entre les nombres de candida et les niveaux de radicaux hydroxyle ont été effectuées avec un test de corrélation de Pearson. La bisdéméthoxycurcumine 40 μM +100 mM KI pourrait fournir une réduction de 3,5 log10 UFC/ml après 6 h. La bisdéméthoxycurcumine seule a généré des taux d'OH fortement corrélés à la réduction des candidoses. En conclusion, 40 μM de bisdéméthoxycurcumine+100 mM KI pourraient réduire le biofilm de C. albicans.Translated Description (Spanish)
Resumen
La terapia fotodinámica antimicrobiana está surgiendo como una forma prometedora de tratar infecciones con efectos secundarios mínimos. Típicamente, un solo fotosensibilizador utilizado en la terapia fotodinámica es capaz de generar solo un tipo de especies reactivas de oxígeno, que pueden tener una capacidad inadecuada para erradicar ciertos tipos de microbios, especialmente especies de Candida. Por lo tanto, se examina el uso de fotosensibilizadores combinados como un medio para lograr resultados antimicrobianos superiores. Postulamos que la bisdemetoxicurcumina, un generador de especies reactivas de oxígeno de tipo I, combinado con yoduro de potasio, una molécula de yoduro antimicrobiano, podría exhibir efectos antimicrobianos superiores en comparación con una sola terapia fotodinámica mediada por fotosensibilizadores. Se examinaron los efectos de la bisdemetoxicurcumina + yoduro de potasio + luz azul dental sobre la reducción de Candida albicans. Las biopelículas de Candida se trataron con bisdemetoxicurcumina 20, 40 u 80 μM, yoduro de potasio 100 mM o una combinación de estas especies durante 20 min antes de la irradiación con una luz azul dental (90 J/cm2). Los controles negativos y positivos fueron solución salina amortiguadora de fosfato y nistatina a 1 : 100.000 unidades/ml, respectivamente. Los números candidales se cuantificaron a las 0, 1, 6 y 24 h. Los radicales hidroxilo se midieron espectrofotométricamente usando ácido 2-[6-(4'amino finoxil-3H-xanten-3-on-9-il)] benzoico o intensidad de fluorescencia mediada por sonda APF (Varioskan) a 490/515 nm (excitación/emisión). Los recuentos candidales y las comparaciones de radicales hidroxilo se realizaron utilizando la prueba de Kruskal-Wallis y ANOVA unidireccional, respectivamente. Las correlaciones entre los números candidales y los niveles de radicales hidroxilo se realizaron con una prueba de correlación de Pearson. Cuarenta μM de bisdemetoxicurcumina+ KI 100 mM podrían proporcionar una reducción de 3,5 log10 UFC/ml después de 6 h. La bisdemetoxicurcumina sola generó niveles de OH que se correlacionaron fuertemente con la reducción de candidiasis. En conclusión, 40 μM de bisdemetoxicurcumina+ 100 mM de KI podrían reducir la biopelícula de C. albicans.Files
pdf.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:198be7507be9cdc264237feae99a5542
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- العلاج الضوئي الديناميكي المضاد للميكروبات المركب مع ثنائي ميثوكسي كوركومين بوساطة يوديد البوتاسيوم
- Translated title (French)
- Traitement photodynamique antimicrobien combiné à la bisdéméthoxycurcumine et à l'iodure de potassium
- Translated title (Spanish)
- Terapia fotodinámica antimicrobiana combinada mediada por bisdemetoxicurcumina y yoduro de potasio
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4382045047
- DOI
- 10.1016/j.heliyon.2023.e17490
References
- https://openalex.org/W1967580039
- https://openalex.org/W1974475739
- https://openalex.org/W1992193993
- https://openalex.org/W2020539314
- https://openalex.org/W2022509150
- https://openalex.org/W2060970241
- https://openalex.org/W2062107526
- https://openalex.org/W2064444552
- https://openalex.org/W2073212095
- https://openalex.org/W2081608002
- https://openalex.org/W2094811296
- https://openalex.org/W2122716163
- https://openalex.org/W2144322656
- https://openalex.org/W2144491599
- https://openalex.org/W2155908385
- https://openalex.org/W2167423732
- https://openalex.org/W2334096763
- https://openalex.org/W2466772943
- https://openalex.org/W2588260342
- https://openalex.org/W2772677312
- https://openalex.org/W2793030638
- https://openalex.org/W2892030981
- https://openalex.org/W2900581380
- https://openalex.org/W2903394051
- https://openalex.org/W2924927275
- https://openalex.org/W2941046852
- https://openalex.org/W2964349537
- https://openalex.org/W3000238665
- https://openalex.org/W3010803533
- https://openalex.org/W3111166562
- https://openalex.org/W3152991145
- https://openalex.org/W3160528042
- https://openalex.org/W3199054518
- https://openalex.org/W3210722906