Comprimentos de onda duplos de luz demonstraram ser eficazes contra antibióticos

18 de julho de 2023

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pela Applied Microbiology International

Os cientistas combinaram dois comprimentos de onda de luz para desativar uma bactéria que é invulnerável a alguns dos antibióticos mais utilizados no mundo, dando esperança de que o regime possa ser adaptado como um potencial tratamento desinfetante.

Sob a orientação do líder do projeto, Dr. Gale Brightwell, cientistas da AgResearch da Nova Zelândia demonstraram a nova eficiência antimicrobiana de uma combinação de dois comprimentos de onda de luz contra uma 'superbactéria' conhecida como E. coli beta-lactamase de espectro estendido resistente a antibióticos.

A resistência antimicrobiana (RAM) é uma grande ameaça global de crescente preocupação para a saúde humana e animal, com previsão de ocorrência de 10 milhões de mortes devido à RAM todos os anos após 2050. Existe agora uma necessidade crítica de desenvolver tecnologias antimicrobianas seguras e eficazes que não resultem em resistência nova e emergente, explicou a autora correspondente Amanda Gardner.

Uma combinação de luz UVC distante (222 nm) e LED azul (405 nm) demonstrou ser eficaz na inativação de uma ampla gama de microrganismos, ao mesmo tempo que é muito mais segura de usar e manusear em comparação com UVC tradicional a 254 nm. disse.

"As E. coli que escolhemos para esta investigação eram E. coli produtoras de beta-lactamases de espectro estendido (ESBL-Ec), pois essas bactérias produzem enzimas que decompõem e destroem antibióticos comumente usados, incluindo penicilinas e cefalosporinas, tornando esses medicamentos ineficazes para tratar infecções", disse ela.

"Essa resistência intrínseca significa que há menos opções de antibióticos disponíveis para tratar infecções por Enterobacteriaceae produtoras de ESBL. Em muitos casos, mesmo infecções comuns, como infecções do trato urinário, requerem tratamentos mais complexos. Em vez de tomar antibióticos orais em casa, os pacientes com essas infecções podem requerem hospitalização e antibióticos carbapenêmicos intravenosos (IV).

"O acoplamento da luz UVC distante e da luz LED azul aumenta a eficácia das duas luzes individuais através da implantação de diferentes mecanismos de inativação de microrganismos. Há um grande potencial para que esses dois comprimentos de onda de luz sejam usados ​​juntos em muitas aplicações onde a segurança para o o usuário final é da maior importância", disse ela.

A equipe descobriu que uma combinação de luz dupla UVC distante e LED azul poderia ser usada para desinfetar E. coli resistente e sensível a antibióticos, oferecendo uma tecnologia não térmica que pode não aumentar a resistência aos antibióticos.

No entanto, se exposta a níveis subletais de luz UVC dupla e distante, a E. coli resistente a antibióticos testada exibiu tolerância à luz. Uma descoberta surpreendente foi que esta tolerância à luz só foi exibida pela E. coli resistente a antibióticos e não pela E. coli sensível a antibióticos que também foi testada.

Gardner diz que mais estudos são necessários para entender se a tolerância à luz se deve a uma alteração genética ou a algum outro mecanismo.

"Também é importante investigar o desenvolvimento da tolerância à luz em outras bactérias resistentes aos antimicrobianos e determinar a dose mínima de luz UVC distante que pode criar tolerância à luz, bem como o potencial de desenvolvimento adicional de resistência a outras coisas, como desinfetantes, calor e pH em bactérias para fins de aplicação", disse ela.

As descobertas são publicadas no Journal of Applied Microbiology.

Mais Informações: Amanda Gardner et al, Tolerância à luz de cepas de Escherichia coli produtoras de ß-lactamase de espectro estendido após exposição repetitiva a UVC distante e luz LED azul, Journal of Applied Microbiology (2023). DOI: 10.1093/jambio/lxad124