Navegação IPEN por autor "WAINWRIGHT, MARK"
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Navegação IPEN por autor "WAINWRIGHT, MARK"
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SABINO, CAETANO P.; WAINWRIGHT, MARK; RIBEIRO, MARTHA S.
; SELLERA, FABIO P.; ANJOS, CAROLINA dos; BAPTISTA, MAURICIO da S.; LINCOPAN, NILTON. Global priority multidrug-resistant pathogens do not resist photodynamic therapy.
Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology,
v. 208,
p. 1-9,
2020.
DOI:
10.1016/j.jphotobiol.2020.111893
Abstract:
Microbial drug-resistance demands immediate implementation of novel therapeutic strategies. Antimicrobial
photodynamic therapy (aPDT) combines the administration of a photosensitizer (PS) compound with low-irradiance
light to induce photochemical reactions that yield reactive oxygen species (ROS). Since ROS react with
nearly all biomolecules, aPDT offers a powerful multitarget method to avoid selection of drug-resistant strains. In
this study, we assayed photodynamic inactivation under a standardized method, combining methylene blue
(MB) as PS and red light, against global priority pathogens. The species tested include Acinetobacter baumannii,
Klebsiella aerogenes, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecium,
Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus, Candida albicans and Cryptococcus neoformans. Our strain collection
presents resistance to all tested antimicrobials (> 50). All drug-resistant strains were compared to their drugsensitive
counterparts. Regardless of resistance phenotype, MB-aPDT presented species-specific dose-response
kinetics. More than 5log10 reduction was observed within less than 75 s of illumination for A. baumannii, E. coli,
E. faecium, E. faecalis and S. aureus and within less than 7 min for K. aerogenes, K. pneumoniae, P. aeruginosa, C.
albicans and C. neoformans. No signs of correlations in between drug-resistance profiles and aPDT sensitivity
were observed. Therefore, MB-aPDT can provide effective therapeutic protocols for a very broad spectrum of
pathogens. Hence, we believe that this study represents a very important step to bring aPDT closer to implementation
into mainstream medical practices.
Palavras-Chave: microbial drug resistance; photosensitivity; therapy; bacteria; antimicrobial agents; radiant flux density; light sources; inactivation
. Global priority multidrug-resistant pathogens do not resist photodynamic therapy. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, v. 208, p. 1-9, 2020. DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2020.111893. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/31380. Acesso em: $DATA.Como referenciar este itemEsta referência é gerada automaticamente de acordo com as normas do estilo IPEN/SP (ABNT NBR 6023) e recomenda-se uma verificação final e ajustes caso necessário.
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SABINO, CAETANO P.; WAINWRIGHT, MARK; ANJOS, CAROLINA dos; SELLERA, FABIO P.; BAPTISTA, MAURICIO S.; LINCOPAN, NILTON; RIBEIRO, MARTHA S.
. Inactivation kinetics and lethal dose analysis of antimicrobial blue light and photodynamic therapy.
Photodiagnosis and Photodynamic Therapy,
v. 28,
p. 186-191,
2019.
DOI:
10.1016/j.pdpdt.2019.08.022
Abstract:
Background: Antimicrobial Photodynamic therapy (A-PDT) has been used to treat infections. Currently, microbial
inactivation data is reported presenting survival fraction averages and standard errors as discrete points
instead of a continuous curve of inactivation kinetics. Standardization of this approach would allow clinical
protocols to be introduced globally, instead of the piecemeal situation which currently applies.
Methods: To this end, we used a power-law function to fit inactivation kinetics and directly report values of
lethal doses (LD) and a tolerance factor (T) that informs if inactivation rate varies along the irradiation procedure.
A deduced formula was also tested to predict LD for any given survival fraction value. We analyzed the
photoantimicrobial effect caused by red light activation of methylene blue (MB-APDT) and by blue light (BL)
activation of endogenous microbial pigments against 5 clinically relevant pathogens.
Results: Following MB- APDT, Escherichia coli and Staphylococcus aureus cells become increasingly more tolerant
to inactivation along the irradiation process (T < 1). Klebsiella pneumoniae presents opposite behavior, i.e., more
inactivation is observed towards the end of the process (T > 1). P. aeruginosa and Candida albicans present
constant inactivation rate (T˜1). In contrast, all bacterial species presented similar behavior during inactivation
caused by BL, i.e., continuously becoming more sensitive to blue light exposure (T > 1).
Conclusion: The power-law function successfully fit all experimental data. Our proposed method precisely
predicted LD and T values. We expect that these analytical models may contribute to more standardized methods
for comparisons of photodynamic inactivation efficiencies.
Palavras-Chave: antimicrobial agents; therapy; chemotherapy; inactivation; lethal doses; light sources; data analysis; candida; methylene blue
. Inactivation kinetics and lethal dose analysis of antimicrobial blue light and photodynamic therapy. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, v. 28, p. 186-191, 2019. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2019.08.022. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30437. Acesso em: $DATA.Como referenciar este itemEsta referência é gerada automaticamente de acordo com as normas do estilo IPEN/SP (ABNT NBR 6023) e recomenda-se uma verificação final e ajustes caso necessário.
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SABINO, CAETANO P.; BALL, ANTHONY R.; BAPTISTA, MAURICIO S.; DAI, TIANHONG; HAMBLIN, MICHAEL R.; RIBEIRO, MARTHA S.
; SANTOS, ANA L.; SELLERA, FABIO P.; TEGOS, GEORGE P.; WAINWRIGHT, MARK. Light-based technologies for management of COVID-19 pandemic crisis.
Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology,
v. 212,
p. 1-8,
2020.
DOI:
10.1016/j.jphotobiol.2020.111999
Abstract:
The global dissemination of the novel coronavirus disease (COVID-19) has accelerated the need for the implementation of effective antimicrobial strategies to target the causative agent SARS-CoV-2. Light-based technologies have a demonstrable broad range of activity over standard chemotherapeutic antimicrobials and conventional disinfectants, negligible emergence of resistance, and the capability to modulate the host immune response. This perspective article identifies the benefits, challenges, and pitfalls of repurposing light-based strategies to combat the emergence of COVID-19 pandemic.
Palavras-Chave: visible radiation; coronaviruses; ultraviolet radiation; antimicrobial agents; inactivation; photosensitivity; modulation; radiobiology; epidemiology; lasers; viruses
. Light-based technologies for management of COVID-19 pandemic crisis. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, v. 212, p. 1-8, 2020. DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2020.111999. Disponível em: http://200.136.52.105/handle/123456789/31622. Acesso em: $DATA.Como referenciar este itemEsta referência é gerada automaticamente de acordo com as normas do estilo IPEN/SP (ABNT NBR 6023) e recomenda-se uma verificação final e ajustes caso necessário.
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ALVARENGA, LETICIA H.; GOMES, ANA C.; CARRIBEIRO, PAMELA; GODOY-MIRANDA, BIANCA; NOSCHESE, GIOVANE; RIBEIRO, MARTHA S.
; KATO, ILKA T.; BUSSADORI, SANDRA K.; PAVANI, CHRISTIANE; GERALDO, YHAGO G.E.; SILVA, DANIELA de F.T. da; HORLIANA, ANNA C.R.T.; WAINWRIGHT, MARK; PRATES, RENATO A.. Parameters for antimicrobial photodynamic therapy on periodontal pocket: randomized clinical trial.
Photodiagnosis and Photodynamic Therapy,
v. 27,
p. 132-136,
2019.
DOI:
10.1016/j.pdpdt.2019.05.035
Abstract:
Background: Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) has been investigated as an adjunctive to periodontal
treatment but the dosimetry parameters adopted have discrepancies and represent a challenge to measure efficacy.
There is a need to understand the clinical parameters required to obtain antimicrobial effects by using
aPDT in periodontal pockets. The aim of this study was to investigate parameters relating to the antimicrobial
effects of photodynamic therapy in periodontal pockets.
Material and methods: This randomized controlled clinical trial included 30 patients with chronic periodontitis.
Three incisors from each patient were selected and randomized for the experimental procedures. Microbiological
evaluations were performed to quantify microorganisms before and after treatments and spectroscopy was used
to identify methylene blue in the pocket. A laser source with emission of radiation at wavelength of ʎ=660 nm
and output radiant power of 100mW was used for 1, 3 and 5 min. One hundred μM methylene blue was used in
aqueous solution and on surfactant vehicle.
Results: The results demonstrated the absence of any antimicrobial effect with aqueous methylene blue-mediated
PDT. On the other hand, methylene blue in the surfactant vehicle produced microbial reduction in the group
irradiated for 5 min (p < 0.05). Spectroscopy showed that surfactant vehicle decreased the dimer peak signal at
610 nm.
Conclusion: Within the parameters used in this study, PDT mediated by methylene blue in a surfactant vehicle
reached significant microbial reduction levels with 5 min of irradiation. The clinical use of PDT may be limited
by factors that reduce the antimicrobial effect. Forms of irradiation and stability of the photosensitizers play an
important role in clinical aPDT.
Palavras-Chave: methylene blue; antimicrobial agents; dosimetry; clinical trials; therapy; dentistry; bacteria; irradiation; absorption
. Parameters for antimicrobial photodynamic therapy on periodontal pocket: randomized clinical trial. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, v. 27, p. 132-136, 2019. DOI: 10.1016/j.pdpdt.2019.05.035. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/30018. Acesso em: $DATA.Como referenciar este itemEsta referência é gerada automaticamente de acordo com as normas do estilo IPEN/SP (ABNT NBR 6023) e recomenda-se uma verificação final e ajustes caso necessário.
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SABINO, CAETANO P.; RIBEIRO, MARTHA S.
; WAINWRIGHT, MARK; ANJOS, CAROLINA dos; SELLERA, FABIO P.; DROPA, MILENA; NUNES, NATHALIA B.; BRANCINI, GUILHERME T.P.; BRAGA, GILBERTO U.L.; ARANA-CHAVEZ, VICTOR E.; FREITAS, RAUL O.; LINCOPAN, NILTON; BAPTISTA, MAURICIO S.. The biochemical mechanisms of antimicrobial photodynamic therapy.
Photochemistry and Photobiology,
v. 99,
n. 2,
p. 742-750,
2023.
DOI:
10.1111/php.13685
Abstract:
The unbridled dissemination of multidrug-resistant pathogens is a major threat to global health and urgently demands novel therapeutic alternatives. Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) has been developed as a promising approach to treat localized infections regardless of drug resistance profile or taxonomy. Even though this technique has been known for more than a century, discussions and speculations regarding the biochemical mechanisms of microbial inactivation have never reached a consensus on what is the primary cause of cell death. Since photochemically generated oxidants promote ubiquitous reactions with various biomolecules, researchers simply assumed that all cellular structures are equally damaged. In this study, biochemical, molecular, biological and advanced microscopy techniques were employed to investigate whether protein, membrane or DNA damage correlates better with dose-dependent microbial inactivation kinetics. We showed that although mild membrane permeabilization and late DNA damage occur, no correlation with inactivation kinetics was found. On the other hand, protein degradation was analyzed by three different methods and showed a dose-dependent trend that matches microbial inactivation kinetics. Our results provide a deeper mechanistic understanding of aPDT that can guide the scientific community toward the development of optimized photosensitizing drugs and also rationally propose synergistic combinations with antimicrobial chemotherapy.
Palavras-Chave: antimicrobial agents; photodynamic therapy; biochemical reaction kinetics; microbial drug resistance
. The biochemical mechanisms of antimicrobial photodynamic therapy. Photochemistry and Photobiology, v. 99, n. 2, p. 742-750, 2023. DOI: 10.1111/php.13685. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/34012. Acesso em: $DATA.Como referenciar este itemEsta referência é gerada automaticamente de acordo com as normas do estilo IPEN/SP (ABNT NBR 6023) e recomenda-se uma verificação final e ajustes caso necessário.
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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.
A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.
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Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.
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