De volta às raízes: inativação fotodinâmica de bactérias com base na curcumina solúvel em água ligada à polivinilpirrolidona como fotossensibilizador

A inativação fotodinâmica (PDI), a superprodução induzida por luz e mediada por fotossensibilizador de espécies reativas de oxigênio em microrganismos, representa uma abordagem convincente para tratar infecções com patógenos (multirresistentes). Devido às suas propriedades fotoativas favoráveis ​​combinadas com excelente biocompatibilidade, a curcumina derivada das raízes da cúrcuma (Curcuma longa) foi identificada como um fotossensibilizador vantajoso para PDI. Para superar a baixa solubilidade em água e a rápida decomposição da substância natural em pH fisiológico, examinamos a aplicabilidade da polivinilpirrolidona curcumina (PVP-C) em uma solução aquosa acidificada (solubilidade de PVP-C até 2,7 mM) para fotoinativação de Gram (+) e bactérias Gram (-). Cinco PVP-C micromolar incubados por 5 minutos e iluminados usando um arranjo de LED de luz azul (435 ± 10 nm, 33,8 J cm (-2)) resultou em uma redução> 6 log10 do número de Staphylococcus aureus viáveis. Nesta concentração, períodos de incubação mais longos resultam em uma fototoxicidade mais baixa, provavelmente devido à degeneração da curcumina. Após um aumento da concentração de PVP-C para 50 μM (incubação por 15 ou 25 min), uma erradicação completa de Staphylococcus aureus pode ser alcançada. Como esperado para um fotossensibilizador não catiônico, a permeabilização da parede celular com CaCl2 antes da adição de 50 μM de PVP-C por 15 min é necessária para induzir uma queda na contagem de Gram (-) Escherichia coli por mais de 3 log10. Como ambos os constituintes da formulação, curcumina (E número E100) e polivinilpirrolidona (E1201), foram aprovados como aditivos alimentares, um PDI baseado em PCP-C pode permitir uma aplicação clínica muito moderada (por exemplo, para desinfecção de feridas) ou mesmo para emprego na produção asséptica de alimentos.