ПРОТИМІКРОБНА АКТИВНІСТЬ КОМПЛЕКСНОГО ЗАСТОСУВАННЯ ФОТОСЕНСИБІЛІЗАТОРІВ ТА СВІТЛОДІОДНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ ЧЕРВОНОГО СПЕКТРУ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32782/2786-7684/2026-2-18

Ключові слова:

умовно-патогенні мікроорганізми, антимікробна фотодинамічна терапія, антибіотикорезистентність, низькоінтенсивне випромінювання

Анотація

Вступ. Нераціональне і надмірне застосування антибіотиків у клінічній практиці, а також широке використання протимікробних засобів поза межами медицини зумовлює пришвидшення темпів поширення антимікробної резистентності, що в свою чергу зумовлює пошук ефективних немедикаментозних засобів боротьби з інфекційними агентами. Метою роботи було дослідити комплексний вплив фотосенсибілізаторів (ФС) – 0,1% водних розчинів азуру, метиленового синього, метиленового зеленого, брильянтового зеленого та світлодіодного випромінювання червоного спектру на ріст умовно-патогенних мікроорганізмів. Матеріали і методи. При дослідженні сумісного впливу ФС та світлодіодного випромінювання червоного спектру на інтенсивність росту мікроорганізмів, останні було поділено на кілька груп для вивчення ступеню впливу вказаних факторів окремо. Об’єкти дослідження – клінічні ізоляти S. aureus (n = 5), C. albicans (n = 5), E. coli (n = 5) та E. faecalis (n = 5), а також колекційні штами S. aureus ATCC 25923, C. albicans ATCC 2091 та E. coli ATCC 25922. Результати досліджень та їх обговорення. Комплексний вплив ФС метиленового синього та азуру зі світлодіодним випромінюванням червоного спектру зумовлював зниження інтенсивності росту досліджуваних штамів мікроорганізмів в середньому на 34,1-72,5%, порівняно з контрольними групами. Ступінь антимікробного впливу при сумісному застосуванні ФС та LED суттєво перевищував дію ФС при окремому їх застосуванні. 0,1% водний розчин метиленового зеленого не проявляв протимікробної активності ані при самостійному застосуванні, ані в комплексі з LED, тоді як брильянтовий зелений зумовлював повне інгібування росту мікроорганізмів. Висновки. Розроблена методика аФДТ із використанням ФС метиленового синього та азуру володіє суттєвим протимікробним ефектом, який в середньому на 17,8–52,7% вищий у порівнянні з окремим застосуванням ФС. Зважаючи на високу ефективність та відсутність ризику виникнення резистентності мікроорганізмів, метод аФДТ може бути рекомендований для комплексного лікування гнійно-запальних процесів, зумовлених умовно-патогенними мікроорганізмами.

Посилання

Hutchings MI, Truman AW, Wilkinson B. Antibiotics: past, present and future. Curr Opin Microbiol. 2019;51:72-80. doi: https://doi.org/10.1016/j.mib.2019.10.008

Cook MA, Wright GD. The past, present, and future of antibiotics. Sci Transl Med. 2022;14(657):eabo7793. doi: https://doi.org/10.1126/scitranslmed.abo7793

Banin E, Hughes D, Kuipers OP. Bacterial pathogens, antibiotics and antibiotic resistance. FEMS Microbiol Rev. 2017;41(3):450-2. doi: https://doi.org/10.1093/femsre/fux016

Davies J, Davies D. Origins and evolution of antibiotic resistance. Microbiol Mol Biol Rev. 2010;74(3):417-33. doi: https://doi.org/10.1128/mmbr.00016-10

Serwecińska L. Antimicrobials and antibiotic-resistant bacteria: a risk to the environment and to public health. Water. 2020;12(12):3313. doi: https://doi.org/10.3390/w12123313

Watkins RR, Bonomo RA. Overview: global and local impact of antibiotic resistance. Infect Dis Clin North Am. 2016;30(2):313-22. doi: https://doi.org/10.1016/j.idc.2016.02.001

Cella E, Giovanetti M, Benedetti F, Scarpa F, Johnston C, Borsetti A, et al. Joining Forces against Antibiotic Resistance: The One Health Solution. Pathogens. 2023;12(9):1074. doi: https://doi.org/10.3390/pathogens12091074

Dadgostar P. Antimicrobial resistance: implications and costs. Infect Drug Resist. 2019;12:3903-10. doi: https://doi.org/10.2147/IDR.S234610

Pantyo VV, Koval GM, Danko EM, Pantyo VI. Complex impact of polarized and non-polarized low intense light and methylene blue on growth rate of some opportunistic microorganisms. Regul Mech Biosyst. 2020;11(4):520-3. doi: https://doi.org/10.15421/022079

Polat E, Kang K. Natural photosensitizers in antimicrobial photodynamic therapy. Biomedicines. 2021;9(6):584. doi: https://doi.org/10.3390/biomedicines9060584

Pousty D, Ma B, Mathews C, Halanur M, Mamane H, Linden KG. Biofilm inactivation using LED systems emitting germicidal UV and antimicrobial blue light. Water Res. 2024;267:122449. doi: https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122449

Murugaiyan J, Kumar PA, Rao GS, Iskandar K, Hawser S, Hays S, et al. Progress in Alternative Strategies to Combat Antimicrobial Resistance: Focus on Antibiotics. Antibiotics. 2022;11(2):200. doi: https://doi.org/10.3390/antibiotics11020200

Piksa M, Lian C, Samuel IC, Pawlik KJ, Samuel ID, Matczyszyn K. The role of the light source in antimicrobial photodynamic therapy. Chem Soc Rev. 2023;52(5):1697-22. doi: https://doi.org/10.1039/D0CS01051K

Franco-Duarte R, Černáková L, Kadam S, Kaushik KS, Salehi B, Bevilacqua A, et al. Advances in chemical and biological methods to identify microorganisms – from past to present. Microorganisms. 2019;7(5):130. doi: https://doi.org/10.3390/microorganisms7050130

Pantyo VV, Danko EM, Fizer MM, Koval GM, Pantyo VI. Impact of polarized low-intense radiation and photosensitizers on growth of Staphylococcus aureus. Bull Probl Biol Med. 2022;2(165):12-6. doi: https://doi.org/10.29254/2077-4214-2022-2-2-165-12-16

Rajesh S, Koshi E, Philip K, Mohan A. Antimicrobial photodynamic therapy: An overview. Journal of Indian Society of Periodontology, 2011;15(4):323-327. doi: https://doi.org/10.4103/0972-124X.92563

Carrera ET, Dias HB, Corbi SCT, Marcantonio RAC, Bernardi ACA, BagnatoVS, Rastelli ADS. The application of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) in dentistry: a critical review. Laser physics. 2016;26(12):123001. doi: https://doi.org/10.1088/1054-660X/26/12/123001

Klausen M, Ucuncu M, Bradley M. Design of Photosensitizing Agents for Targeted Antimicrobial Photodynamic Therapy. Molecules. 2020; 25(22):5239. doi: https://doi.org/10.3390/molecules25225239

Almeida A, Faustino MAF, Neves MGPMS. Antimicrobial Photodynamic Therapy in the Control of COVID-19. Antibiotics. 2020; 9(6):320. doi: https://doi.org/10.3390/antibiotics9060320

Piksa M, Lian C, Samuel IC, Pawlik KJ, Samuel ID, Matczyszyn K. The role of the light source in antimicrobial photodynamic therapy. Chemical Society Reviews. 2023;52(5):1697-1722. doi: https://doi.org/10.1039/D0CS01051K

Pantyo VV, Koval GM, Danko EM, Pantyo VI. Complex impact of polarized and non-polarized low intense light and methylene blue on growth rate of some opportunistic microorganisms. Regul. Mech. Biosyst. 2020;11(4): 520–523. doi: https://doi.org/10.15421/022079

Pantyo VV, Pallah OV, Boiko NV, Danko EM, Koval GM, Pantyo VI, Chobey AS. Impact of methylene blue and LED radiation on microbial biofilms. Regul. Mech. Biosyst. 2025;16(1):e25014. doi: https://doi.org/10.15421/0225014

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-05-30

Номер

Розділ

БІОЛОГІЯ