Антимикробная фотодинамическая терапия для уничтожения грамотрицательных бактерий

Антимикробная фотодинамическая терапия (ФДТ), или фотодинамическая инактивация (ФДИ), представляет собой многообещающую новую стратегию уничтожения патогенных микроорганизмов, таких как грамположительные и грамотрицательные бактерии, дрожжи и грибы. Поиск новых подходов, позволяющих уничтожать бактерии без стимуляции появления нежелательных лекарственно-устойчивых штаммов, свидетельствует о том, что ФДТ может иметь преимущества перед традиционной антибиотикотерапией. ФДТ является нетермической фотохимической реакцией, для протекания которой необходимо одновременное присутствие видимого света, кислорода и красителя или фотосенсибилизатора (ФС). Были изучены различные ФС на предмет их способности связываться с бактериями и эффективно генерировать активные формы кислорода (АФК) при фотоактивации. АФК образуются по механизмам I или II типа и могут инактивировать несколько классов микробных клеток, включая грамотрицательные бактерии, такие как Pseudomonas aeruginosa, которые обычно характеризуются непроницаемой наружной клеточной мембраной, содержащей эндотоксины и блокирующей антибиотики, красители и детергенты, тем самым защищая чувствительные внутреннюю мембрану и клеточную стенку. В настоящем обзоре рассмотрены значимые рецензируемые публикации, а также патенты США и международные патенты, поданные в последние годы, посвящённые уничтожению грамотрицательных бактерий посредством ФДИ или ФДТ. Обзор организован главным образом по природе используемого ФС и включает натуральные или синтетические пищевые красители; катионные красители, такие как метиленовый синий и толуидиновый синий; производные тетрапирролов, такие как фталоцианины, хлорины, порфирины, производные хлорофилла и бактериохлорофилла; функционализированные фуллерены; наночастицы в сочетании с различными ФС; другие составы, предназначенные для направленной доставки ФС к бактериям; фотоактивные материалы и поверхности; конъюгаты ФС с поликатионными полимерами или антителами; а также проницающие агенты, такие как ЭДТА, PMNP и CaCl₂. В обзоре также рассмотрены различные лабораторные модели на животных, обычно используемые для лечения инфекций, вызванных грамотрицательными бактериями, с помощью антимикробной ФДТ.