SEARCH

SEARCH BY CITATION

Background –  Pythiosis is a life-threatening disease caused by Pythium insidiosum. Photodynamic therapy (PDT) is an alternative treatment to surgery that uses the interaction of a photosensitizer, light and molecular oxygen to cause cell death.

Objectives –  To evaluate the effect of PDT on the in vitro growth of P. insidiosum and in an in vivo model of pythiosis.

Methods –  For in vitro studies, two photosensitizers were evaluated: a haematoporphyrin derivative (Photogem®) and a chlorine (Photodithazine®). Amphotericin B was also evaluated, and the control group was treated with sterile saline solution. All experiments (PDT, porphyrin, chlorine and light alone, amphotericin B and saline solution) were performed as five replicates. For in vivo studies, six rabbits were inoculated with 20,000 zoospores of P. insidiosum, and an area of 1 cm3 was treated using the same sensitizers. The PDT irradiation was performed using a laser emitting at 660 nm and a fluence of 200 J/cm2. Rabbits were clinically evaluated daily and histopathological analysis was performed 72 h after PDT.

Results –  For in vitro assays, inhibition rates for PDT ranged from 60 to 100% and showed better results in comparison to amphotericin B. For the in vivo assays, after PDT, histological analysis of lesions showed a lack of infection up to 1 cm in depth.

Conclusions and clinical importance –  In vitro and in vivo studies showed that PDT was effective in the inactivation of P. insidiosum and may represent a new approach to treating pythiosis.

Résumé

Contexte –  La pythiose est une maladie mortelle liée àPythium insidiosum. Une thérapie photodynamique (PDT) est un traitement alternatif à la chirurgie qui repose sur l’interaction d’un photosensibilisant, de la lumière et des molécules d’oxygène provoquant la mort cellulaire.

Objectifs –  Evaluer l’effet de PDT sur la croissance in vitro de P. insidiosum et dans un modèle in vivo de pythiose.

Méthodes –  Pour les études in vitro, deux photosensibilisants sont évalués : un dérivé d’haematoporphyrine (Photogem®) et la chlorine (Photodithazine®). L’amphotéricine B a aussi étéévaluée et le groupe contrôle a été traité avec une solution saline stérile. Tous les traitements (PDT, porphyrine, chlorine et lumière seule, amphotéricine B et solution saline) ont été répétés à cinq reprises. Pour les études in vivo, six lapins ont été inoculés avec 20,000 zoospores de P. insidiosum, une aire de 1 cm3 a été traitée par les mêmes photosensibilisants. L’irradiation de PDT a été réalisée par un laser émettant à 660 nm à une fluence de 200 J/cm2. Les lapins ont étéévalués cliniquement chaque jour et une analyse histopathologique a été réalisée 72 h après la PDT.

Résultats –  Pour les études in vitro, les taux d’inhibition pour le PDT allaient de 60 à 100% et montraient de meilleurs résultats en comparaison à l’amphotéricine B. Pour les études in vivo, après la PDT, les analyses histologiques des lésions ont montré une absence d’infection à 1 cm de profondeur.

Conclusions et importance clinique –  Les études in vitro et in vivo ont montré que la PDT était efficace sur l’inactivation de P. insidiosum et pourrait ainsi représenter une nouvelle approche dans le traitement de la pythiose.

Resumen

Introducción –  La pitiosis es una enfermedad potencialmente mortal causada por Pythium insidiosum. La terapia fotodinámica (PDT) es un tratamiento alternativo a la cirugía que utiliza la interacción de un fotosintetizador, luz y oxígeno molecular para causar la muerte celular.

Objetivos –  Evaluar el efecto in vitro de PDT en el crecimiento de P. insidiosum y en un modelo in vivo de pitiosis.

Métodos –  para estudios in vitro se evaluaron dos fotosintetizadotes: un derivado de hematoporfirina (Photogem®) y una clorina (Photodithazine®). También se evaluó anfotericina B y el grupo control fue tratado con solución salina estéril. Todos los experimentos (PDT, porfirina, clorina y luz sola, anfotericina B y solución salina) fueron realizados con cinco repeticiones. Para los estudios in vivo se inocularon seis conejos con 20.000 zoosporas de P. insidiosum y un área de 1 cm3 fue tratada con los mismos sensitizadores. La irradiación con PDT se llevo a cabo utilizando un láser con emisión a 660 nm y un flujo de 200 J/cm2. Los conejos se evaluaron clínicamente todos los días y se llevó a cabo un estudio histopatológico a las 72 h tras PDT.

Resultados –  para los ensayos in vitro los índices de inhibición para PDT variaron entre 60–100% y dieron mejores resultados en comparación con anfotericina B. Para los ensayos in vivo, tras PDT el análisis histológico de las lesiones mostró una ausencia de infección hasta 1 cm de profundidad.

Conclusiones e importancia clínica –  estudios in vitro e in vivo muestran que PDT fue efectiva en la inactivación de P. insidiosum y puede representar un nuevo método para tratar la pitiosis.

Zusammenfassung

Hintergrund –  Phytiosis ist eine lebensbedrohliche Erkrankung, die durch Phytium insidiosum verursacht wird. Die photodynamische Therapie (PDT) ist eine alternative Behandlung zur Chirurgie. Diese Methode nützt die Interaktion zwischen einem Photosensitizer, Licht und molekularem Sauerstoff für den Zelltod.

Ziele –  Eine Evaluierung der Wirkung von PDT auf das in vitro Wachstum von P. insidiosum und ein in vivo Modell für Phytiose.

Methoden –  Für die in vitro Studien wurden zwei Photosensitizer evaluiert: ein Hämatoporphyrin Derivat (Photogem®) und ein Chlorin (Photodithazine®). Amphotericin B wurde ebenfalls evaluiert und die Kontrollgruppe wurde mit steriler Kochsalzlösung behandelt. Alle Experimente (PDT, Porphyrin, Chlorin und Licht alleine, Amphotericin B und Kochsalzlösung) wurden als fünffache Wiederholungen durchgeführt. Für die in vivo Studien wurden sechs Kaninchen mit 20.000 Zoosporen von P. insidiosum inokuliert; eine Fläche von 1 cm3 wurde mit denselben Sensitizern behandelt. Die PDT Bestrahlung wurde mittels Laser durchgeführt, welcher bei 660 nm und einer Fluenz von 200 J/cm2 emittierte. Die Kaninchen wurden täglich klinisch evaluiert und eine histopathologische Analyse wurde 72 h nach der PDT durchgeführt.

Ergebnisse –  Für in vitro Assays erreichten die Inhibitionswerte der PDT 60 bis 100% und zeigten im Vergleich zu Amphotericin B bessere Ergebnisse. Bei den in vivo Assays zeigte die histologische Analyse der Läsionen nach der PDT die Abwesenheit einer Infektion bis zu einer Gewebetiefe von 1 cm.

Schlussfolgerungen und klinische Bedeutung –  In vitro und in vivo Studien zeigten, dass die PDT bei der Inaktivierung von P. insidiosum effektiv war und eine neue Herangehensweise bei der Behandlung der Phytiosis darstellen könnte.

inline image

inline image