Uso de la terapia fotodinámica y el chitosan para la inactivación de Candida Albicans en un modelo de experimentación

Abstract

Objetivo El objetivo principal de este estudio fue el de evaluar los efectos de la terapia fotodinámica (TFD) y el chitosan sobre la candidiasis oral en ratones y estudiar el posible efecto positivo sobre el fotosensibilizante azul de metileno usado en este tratamiento. Los objetivos específicos fueron: 1. Comparar la colonización de cándida albicans en tres cepas diferentes de ratones (DBA/2, Balb/c y Swiss) para determinar la más indicada como modelo de experimentación.

2. Valorar la efectividad de la los diferentes tratamientos comparándolos con el grupo control.

3. Analizar macroscópicamente las lenguas de ratones DBA/2 inmunodeprimidos afectados de candidiasis oral con los diferentes tratamientos y compararlo con un grupo control.

4. Estudiar las alteraciones epiteliales microscópicas de las lenguas de ratones DBA/2 inmunodeprimidos afectados de candidiasis oral con los diferentes tratamientos y compararlo con un grupo control.

5. Observar la respuesta inflamatoria microscópica en el tejido conectivo de las lenguas de ratones DBA/2 inmunodeprimidos afectados de candidiasis oral con los diferentes tratamientos y compararlo con un grupo control.

Material y método Un total de 41 ratones (n= 37 DBA/2, n=2 Balb/c y n=2 Swiss) fueron utilizados. Para la consecución del primer objetivo específico se incluyeron 6 ratones: - Grupo 1: 2 ratones consanguíneos de la cepa DBA/2. - Grupo 2: 2 ratones consanguíneos de la cepa Balb/c. - Grupo 3: 2 ratones de cruzamiento libre de la cepa Swiss. Un ratón de cada grupo fue inoculado con una solución de Candida Albicans de 109 cels/mL y el otro con una solución de 1010 cels/mL, posteriormente a administrarles fármacos inmunosupresores (dexametasona). Las muestras fueron recogidas mediante frotis bucal para su posterior estudio. Para la consecución del segundo, tercero, cuarto y quinto objetivos específicos fueron incluidos un total de 35 ratones DBA/2. Todos los animales fueron inoculados con una suspensión de 109 células/mL, posteriormente a la administración de inmunosupresores (dexametasona). Los animales fueron divididos en 7 grupos de tratamiento (n=5 animales por grupo) en relación al tratamiento empleado para la candidiasis oral: Grupo 1 (control), Grupo 2 (nistatina), Grupo 3 (TFD), Grupo 4 (chitosan 1,5 mg/mL), Grupo 5 (chitosan 3 mg/mL), Grupo 6 (TFD + chitosan 1,5 mg/mL) y Grupo 7 (TFD + chitosan 3 mg/mL). Resultados Al comparar la colonización cándida albicans en tres cepas diferentes (DBA/2, Balb/c y Swiss) para determinar la más indicada en los modelos de candidiasis oral en ratones inmunodeprimidos, observamos que el mayor número de UFC/mL se produjo en la cepa DBA/2. Al valorar la efectividad de la TFD, nistatina, aplicación tópica de chitosan a 1,5 y 3 mg/mL y el tratamiento combinado de TFD + chitosan tópico a 1,5 y 3 mg/mL y compararlo con un grupo control (a los 3, 5, 7 y 11 días de tratamiento) observamos que el recuento de UFC/mL fue similar en todos los grupos a los 3 y 5 días de finalizar la inoculación. Al finalizar el experimento, todos los grupos de estudio presentaban un recuento de UFC/mL mucho más bajo que el grupo control, con diferencias estadísticamente significativas (p≤0,05). Al analizar macroscópicamente la lengua de los animales al finalizar el experimento sólo observamos la presencia de placas blancas en 2 dorsos linguales de los 35 animales y ambos pertenecían a animales del grupo control. Histológicamente, sólo la presencia de levaduras e hifas en queratina y la espongiosis fueron significativamente más altas en el control que en el resto de los grupos de tratamiento (p=0,024 y p=0,018 respectivamente). Finalmente, la presencia de células inflamatorias en la lámina propia fue menor en los animales tratados con TFD (Grupo 3) que en el resto de grupos, con diferencias estadísticamente significativas (p=0,024). Objective The main objective of this study was to evaluate the effects of photodynamic therapy (PDT) and chitosan on oral candidiasis in mice and study the possible positive effect on the photosensitizer methylene blue used in this treatment. The specific objectives were: 1. Compare the colonization of Candida albicans in three different strains of mice (DBA / 2, BALB / c and Swiss) to determine the most appropriate as a model of experimentation.

2. Assess the effectiveness of different treatments compared to the control group.

3. Macroscopic analysis of the tongues of immunosuppressed DBA / 2 mice affected with oral candidiasis and different treatments and compared to a control group.

4. To study the microscopic epithelial disruption of the tongues of immunosuppressed DBA / 2 oral mice affected with oral candidiasis and different treatments and compared with a control group.

5. Observe the microscopic inflammatory response in the connective tissue of the tongues of immunosuppressed DBA / 2 mice afeccted with oral candidiasis and different treatments and compared with a control group.

Materials and methods A total of 41 mice (n = 37 DBA / 2, n = 2 Balb / c and n = 2 Swiss) were used. To achieve the first specific objective 6 mice were included:

- Group 1: 2 inbred mice of the DBA / 2 strain. - Group 2: 2 inbred mice of the Balb / c strain. - Group 3: 2 free crossing mice of Swiss strain.

One mouse from each group was inoculated with Candida albicans solution of 109 cells / ml and the other with a solution of 1010 cells / mL, then to administer immunosuppressant drugs (dexamethasone). To achieve the remaining specific objectives were included a total of 35 DBA / 2 mice. All animals were inoculated with a suspension of 109 cells / mL, after the administration of immunosuppressants (dexamethasone). The animals were divided into 7 treatment groups (n = 5) in relation to the treatment used for oral candidiasis: G1 (control), G2 (Nystatin), G3 (TFD), G4 (chitosan 1 , 5 mg / mL), G5 (chitosan 3 mg / mL), G6 (PDT + chitosan 1.5 mg / mL) and G7 (PDT + chitosan 3 mg / mL).

Results Comparing candida albicans colonization in three different strains (DBA / 2, BALB / c and Swiss) to determine the most appropriate models of oral candidiasis in immunocompromised mice, we found that the largest number of CFU / mL occurred in the DBA strain /2. In assessing the effectiveness of PDT, nystatin, topical application of chitosan 1.5 and 3 mg / mL and the combined treatment of topical PDT chitosan + 1.5 and 3 mg / mL and compared with a control group, note that the count of CFU / mL was similar in all groups at 3 and 5 days of inoculation end. At the end of the experiment, all the study groups presents a count of CFU / mL much lower than the control group, with statistically significant differences (p ≤ 0.05). In macroscopic analysis of the tongues at the end of the experiment, we observed the presence of white patches on the backs of two tongues of the 35 animals and both belonged to control animals. Histologically, only the presence of yeast and hyphae in keratin and spongiosis were significantly higher in the control than in the other treatment groups (p = 0.024 and p = 0.018 respectively). Finally, the presence of inflammatory cells in the lamina propria was lower in animals treated with PDT (Group 3) than in the other groups, with statistically significant differences (p = 0.024).