Эффективность фотодинамической терапии в модели экспериментального туберкулеза у мышей

Цель исследования: изучить эффективность антимикробной фотодинамической терапии (АФДТ) с использованием в качестве фотосенсибилизатора фталоцинана гидроксиалюминия (Фотосенс) в экспериментальной модели туберкулезной инфекции у мышей.

Материалы и методы. Мыши линии Balb/c инфицировались штаммом M. tuberculosis с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) Beij ing BO/W148. АФДТ с использованием фталоцианина гидроксиалюминия и светового воздействия красным лазером начинали на 45 сутки. Всего было проведено 4 сеанса АФДТ на проекции обоих легких, печени и селезенки. Терапевтический эффект АФДТ оценивали на 60-е сутки по выраженности микобактериальной нагрузки и специфической гранулематозной инфильтрации в легких, печени и селезенке. Абсорбцию световой энергии лазерного излучения грудной и брюшной стенкой, а также тканями легких, печени и селезенки определяли методом фотометрии с использованием флуовизора.

Результаты. Ткани экспериментального животного задерживают значительное количество световой энергии, однако остаточная величина светопропускания достаточна для оказания выраженного терапевтического эффекта, проявлявшегося в значительном снижении микобактериальной нагрузки и специфического воспалительного процесса во всех исследованных внутренних органах.

Заключение. Использование АФДТ может быть эффективным способом лечения некоторых форм туберкулезной инфекции, в том числе вызванных M. tuberculosis с МЛУ.

1. Бредихин Д. А., Никонов С. Д., Чередниченко А. Г., Корбут А. И., Петренко Т. И. Фотодинамическая инактивация Mycobacterium tuberculosis метиленовым синим in vitro // Туберкулёз и болезни лёгких. – 2019. – Т. 97, № 7. – С. 28–33.

2. Бредихин Д. А., Никонов С. Д., Чередниченко А. Г., Петренко Т. И. Фотодинамическая инактивация Mycobacterium tuberculosis радахлорином in vitro // Туберкулёз и болезни лёгких. – 2018. – Т. 96, № 3. – С. 5–10.

3. Васильева И. А., Белиловский Е. М., Борисов С. Е., Стерликов С. А. Туберкулез с множественной лекарственной устойчивостью возбудителя в странах мира и в Российской Федерации // Туберкулёз и болезни лёгких. – 2017. – Т. 95, № 11. – С. 5–17.

4. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Туберкулез у взрослых: Клинические рекомендации. 2020. URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/schema/16_1/ [Дата обращения 30 августа 2023]

5. Никонов С. Д., Бредихин Д. А., Белогородцев С. Н., Шварц Я. Ш. Фотодинамическая инактивация микобактерий туберкулеза с использованием фталоцианина алюминия // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2023. – №3. – С. 350–354.

6. Никонов С. Д., Смоленцев М. Н., Краснов Д. В., Бредихин Д. А., Белогородцев С. Н. Фотодинамическая терапия при туберкулезной эмпиеме плевры // Туберкулёз и болезни лёгких. – 2021. – Т. 99, № 5. – С. 51–56.

7. Семенов Д. Ю., Васильев Ю. Л., Дыдыкин С. С., Странадко Е. Ф., Шубин В. К., Богомазов Ю. К., Морохотов В. А., Щербюк А. Н., Морозов С. В., Захаров Ю. И. // Антимикробная и антимикотическая фотодинамическая терапия (обзор литературы) // BiomedicalPhotonics. – 2021. – Т. 10, № 1. – С. 25–31.

8. Castano A. P., Demidova T. N., Hamblin M. R. Mechanisms in photodynamic therapy: part one – photosensitizers, photochemistry and cellular localization // Photodiagnosis Photodyn. Ther. – 2004. – № 1. – P. 279–293.

9. Falk-Mahapatra R., Gollnick S. O. Photodynamic Therapy and Immunity: An Update, Photochem. Photobiol., – 2020. – Vol. 96. – № 3 – P. 550–559.

10. Global tuberculosis report 2021, Geneva: World Health Organization 2021. Available at: https://www.who.int/publications/i/item/9789240037021 [Accessed Aug 30, 2023].

11. Guterres K.B., Rossi G.G., Menezes L.B., Anraku de Campos M.M., Iglesias B.A. Preliminary evaluation of the positively and negatively charge effects of tetra-substituted porphyrins on photoinactivation of rapidly growing mycobacteri. Tuberculosis (Edinb.), 2019, vol. 117, pp. 45–51.

12. Jeong B., Kim J.K., Bae T., Park I. Effect of photodynamic therapy enhanced by methylene blue on drug-resistant Mycobacterium smegmatis. J. Bacteriol. Virol., 2020, vol. 50, no. 4, pp. 235–24.

13. Lukyanets E.A. Phthalocyanines as photosensitizers in the photodynamic therapy of cancer. Journal of Porphyrins and Phthalocyanines, 1999, vol. 3, no. 6, pp. 424–432.

14. Rossi G.G., Guterres K.B., Hahn da Silveira C., Schneider Moreira K., Lima Burgo T.A., Almeida Iglesias B., Anraku de Campos M.M. Peripheral tetra-cationic Pt(II) porphyrins photo-inactivating rapidly growing mycobacteria: First application in mycobacteriology. Microbial Pathogenesis, 2020, vol. 148, pp. 104455.

15. Shim I., Choi M., Min Y., Seok K.H., Kim J.K., Jeong J.Y., Oak C.H., Park I. Effect of methylene blue-mediated photodynamic therapy on wild-type and ciprofloxacin-resistant Mycobacterium smegmatis. J. Bacteriol. Virol., 2016, vol. 46, pp. 27–35.

16. Shleeva M., Savitsky A., Kaprelyants A. Photoinactivation of mycobacteria to combat infection diseases: current state and perspectives. Appl. Microbiol. Biotechnol., 2021, vol. 105, no. 10, pp. 4099–4109.