Fungal derived dye as potential photosensitizer for antimicrobial photodynamic therapy

Autor(es)

de Lima, Isabelle Almeida ; Lima, Caio de Azevedo ; de Annunzio, Sarah Raquel ; de Oliveira, Fernanda ; da Silva, Silvio Silverio ; Fontana, Carla Raquel ; Santos-Ebinuma, Valeria de Carvalho

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF PHOTOCHEMISTRY AND PHOTOBIOLOGY B-BIOLOGY; v. 264, p. 9-pg., 2025-03-01.

Resumo

Photodynamic therapy (PDT) combines light with a photosensitizing agent to target and destroy abnormal cells or pathogens, offering a non-invasive and precise approach. Applying microbial dyes in PDT presents a great opportunity because these compounds may absorb specific wavelengths of light, generating reactive oxygen species (ROS) that induce oxidative stress, leading to cell or microbial death. This study evaluated the extract of Talaromyces amestolkiae containing azaphilone red dyes obtained from cultivation process as photosensitizer (PS) in antimicrobial photodynamic therapy (aPDT). Initially the crude extract was obtained in incubator shaker varying the culture media composition. Following, the crude extract containing the red dyes exhibited nontoxicity in dark conditions across all concentrations tested. PDT experiments with different amounts of the crude extract at a light dose of 80 J.cm-2 and upon irradiation at 460 nm was studied. A complete reduction of Escherichia coli and approximately 2 log10 reductions of Staphylococcus aureus, Cutibacterium acnes and Enterococcus faecalis was achieved using 25 % (v.v-1) of the crude extract while 50 % (v.v-1) of the crude extract led to a complete reduction of both E. coli and S. aureus, and around 5 log10 reductions of C. acnes and E. faecalis. Importantly, minimal photodegradation of the PS occurred during irradiation across all concentrations studied. These findings highlight the potential of T. amestolkiae-derived red dyes extract for use in aPDT, demonstrating non-toxicity in the absence of light, good aqueous solubility, high photostability, and strong microbial reduction capabilities under specific light conditions. (AU)

• Processo FAPESP: 21/06686-8 - Processo biotecnológico visando o desenvolvimento de colorantes naturais microbianos para aplicação industrial: fase II
• Beneficiário: Valéria de Carvalho Santos Ebinuma
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 23/01368-3 - Estabilização e encapsulamento de colorantes naturais e aplicação no desenvolvimento de embalagens e cosméticos
• Beneficiário: Valéria de Carvalho Santos Ebinuma
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/09088-1 - Avaliação da terapia fotodinâmica contra biofilmes acneicos polimicrobianos: um estudo pré-clínico
• Beneficiário: Sarah Raquel de Annunzio
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 22/14603-8 - Metabolômica não direcionada baseada em redes moleculares visando a valorização dos compostos coloridos de fungos
• Beneficiário: Fernanda de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/23015-7 - Terapia fotodinâmica antimicrobiana via irradiação em modo contínuo e chaveado contra Enterococcus faecalis e Cutibacterium acnes
• Beneficiário: Carla Raquel Fontana
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 21/09175-4 - Biorrefinaria como uma plataforma para a produção de colorantes fúngicos
• Beneficiário: Fernanda de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/04294-5 - Produção de colorantes naturais por Talaromyces amestolkiae e avaliação do seu potencial como agente fotossensibilizador para terapia fotodinâmica antimicrobiana
• Beneficiário: Isabelle Almeida de Lima
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica