| Περίληψη: | Η παρούσα εργασία διερευνά τη χρήση πολυμερικών νανοσωματιδίων πολυ(αιθυλενιμίνης) ως παράγοντες με πιθανές αντιμυκητιασικές ιδιότητες. Η υπόθεση αυτή εργασίας βασίζεται σε πληθώρα βιβλιογραφικών δεδομένων που έχουν υποδείξει τις αντιμικροβιακές ιδιότητες που εκδηλώνουν τα συγκεκριμένα πολυμερή καθώς και παράγωγά τους εναντίον βακτηρίων και άλλων μικροοργανισμών όπως είναι τα άλγη και κάποια είδη μυκήτων.
Χρησιμοποιώντας ως πρότυπο μοντέλο τον ευκαιριακά παθογόνο υφομύκητα Aspergillus nidulans, μελετήθηκε η αντιμυκητιασική δράση της υπερδιακλαδισμένης πολυ(αιθυλενιμίνης) (PEI) καθώς και των τροποποιημένων παραγώγων της με ομάδες γουανιδίνης (guanidinylated PEI, GPEI) ή με τεταρτοταγείς αμμωνιακές ομάδες (quaternized PEI, QPEI). Πιο συγκεκριμένα, μελετήθηκε ο υποκυτταρικός εντοπισμός των νανοσωματιδίων αυτών σε αναπτυσσόμενες υφές του μύκητα, η επίδρασή τους στην ανάπτυξη των υφών και η ικανότητα τους να προκαλέσουν κυτταρικό θάνατο σε υφές αλλά και σε κονιδιοσπόρια. Ο υποκυτταρικός εντοπισμός των νανοσωματιδίων πραγματοποιήθηκε μέσω μικροσκοπίας επιφθορισμού και συνεστιακής μικροσκοπίας laser. Μέσω της χρήσης των προαναφερθέντων τεχνικών/προσεγγίσεων, μελετήθηκε η τοξικότητα των νανοσωματιδίων μέσω της χρώσης τους με propidium iodide (PI), ουσίας που αποτελεί δείκτη κυτταρικού θανάτου. Η επίδραση των νανοσωματιδίων στην ανάπτυξη του μύκητα εκτιμήθηκε μέσω δοκιμασιών ανάπτυξης αξιοποιώντας φωτομετρικές μεθόδους (crystal violet microplate assay). Επιπρόσθετα, δεδομένα σχετικά με την τοξικότητα των νανοσωματιδίων αποκτήθηκαν μέσω δοκιμασιών επιβίωσης και συγκεκριμένα μέσω ποσοτικοποίησης της ανάκτησης της αύξησης κονιδιοσπορίων επωασμένων παρουσία των νανοσωματιδίων με τη μέθοδο καταμέτρησης αναπτυσσόμενων αποικιών (Colony formation assay).
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα νανοσωματίδια, επισημασμένα με τη φθορίζουσα χρωστική ισοκυανική φθορεσκεΐνη (fluorescein isothiocyanate, FITC), εντοπίζονται αρχικά περιμετρικά της μεμβράνης του μύκητα τόσο στις υφές όσο και στα μη εκβλαστημένα αδρανή κονιδιοσπόρια του, ενώ στη συνέχεια εισέρχονται στο εσωτερικό τους. Ωστόσο, όταν βρίσκονται στον ενδοκυττάριο χώρο δεν φαίνονται να εντοπίζονται σε συγκεκριμένα οργανίδια. Όσον αφορά την επίδρασή τους στην ανάπτυξη του μύκητα, τα νανοσωματίδια εκδηλώνουν κυτταροστατικές ιδιότητες, εμποδίζοντας την εκβλάστηση και κατ’ επέκταση τον σχηματισμό υφών. Από τη σύγκριση μεταξύ των νανοσωματιδίων με διαφορετικές λειτουργικές τερματικές ομάδες εκτιμήθηκαν οι διαφορές στην κυτταροστατική ικανότητα τους, με το PEI να αποτελεί τον πιο ικανό αντιμυκητιασικό παράγοντα καθώς προκαλεί πλήρη αναστολή της ανάπτυξης του μύκητα σε χαμηλότερες συγκεντρώσεις (MIC = 120 nM) από το GPEI (ΜΙC = 210 nM) και το QPEI (ΜΙC = 230 nM). Συνεπώς, οι γουανιδινικές ομάδες φαίνεται να είναι πιο ικανοί αναστολείς της αύξησης των μυκήτων σε σύγκριση με τις τεταρτοταγείς αμινομάδες, ενώ και οι δύο αυτές ομάδες μειώνουν τη δραστικότητα του αρχικού πολυμερούς. Στη συνέχεια, χρώση με τη φθορίζουσα χρωστική PI έδειξε ότι η μεμβράνη των κυττάρων που έχουν αναπτυχθεί παρουσία των νανοσωματιδίων σε συγκεντρώσεις >MIC για επαρκές χρονικό διάστημα (30 - 60 λεπτά) εμφανίζει αυξημένη διαπερατότητα στη χρωστική, συνεπώς έχει διαταραχθεί η ακεραιότητά της προκαλώντας κυτταρικό θάνατο. Η μυκητοκτόνος δράση των νανοσωματιδίων επιβεβαιώθηκε και μέσω της μεθόδου καταμέτρησης αναπτυσσόμενων αποικιών. Τα αποτελέσματα αυτής της μεθόδου έδειξαν ότι τα κονιδιοσπόρια του μύκητα που έχουν υποστεί κατεργασία με τα νανοσωματίδια εμφανίζουν αδυναμία ανάκτησης αύξησης και συνεπώς η επιβίωση τους μειώνεται μέχρι και 70%. H μυκητοκτόνος δράση των νανοσωματιδίων συγκρίθηκε με αυτή της ιτρακοναζόλης, ενός γνωστού αντιμυκητιασικού φαρμάκου, και τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ότι η δράση των νανοσωματιδίων είναι παρόμοια με αυτή της ιτρακοναζόλης.
|
|---|
