Avaliações cito e ecotoxicológicas dos fotossensibilizadores fenotiazínicos atualmente utilizados no tratamento fotodinâmico antimicrobiano

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Andrade, Gabriela Carvalho
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Antimicrobial photodynamic treatment; Citotoxicidade; Cytotoxicity; Ecological danger; Ecotoxicidade; Ecotoxicity; Fotossensibilizadores fenotiazínicos; Phenothiazinium photosensitizers; Risco ecológico; Tratamento fotodinâmico antimicrobiano
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60141/tde-29092021-083106/

O uso indiscriminado de antibióticos e antifúngicos e o consequente aumento do número de linhagens resistentes a esses compostos levaram a uma a busca por tratamentos alternativos capazes de controlar patógenos resistentes. Nesse cenário, o tratamento fotodinâmico antimicrobiano (TFD) é uma alternativa interessante aos antimicrobianos convencionais. A abordagem baseia-se em três componentes: um fotossensibilizador (FS), luz e oxigênio molecular. A exposição do FS à luz resulta na produção local de várias espécies reativas de oxigênio, que matam o micro-organismo sem causar danos significativos ao animal ou à planta hospedeira. Nos últimos anos, o TFD foi proposto para o controle de fitopatógenos. Evidentemente, tal uso implicará na aplicação de grandes quantidades de FS no meio ambiente com a consequente contaminação do solo e dos corpos d\'água. Portanto, os pré-requisitos essenciais para o uso de TFD no campo são as avaliações de impacto ecotoxicológico e ambiental desses compostos. O objetivo deste estudo é avaliar a citotoxicidade e a ecotoxicidade de FS fenotiazínicos e comparar tais dados com aqueles obtidos para o antifúngico NATIVO 75WG, comumente utilizado no controle de fungos fitopatogênicos. A citotoxicidade foi avaliada em fibroblastos humanos pelo ensaio de XTT, enquanto que a ecotoxicidade foi avaliada por meio da determinação da toxicidade aguda para o microcrustáceo aquático Daphnia similis e para embriões do peixe Danio rerio. Os FS fenotiazínicos utilizados foram: Azul de Metileno (MB), Novo Azul de Metileno N (NMBN), Azul de Toluidina (TBO) e Dimetil Azul de Metileno (DMMB). Como tratam-se de compostos FS, todas as avaliações foram feitas na presença e na ausência de luz. Nos ensaios de citotoxicidade, o NATIVO foi a substância mais tóxica, com concentração inibitória 50% (IC50) menor do que maior diluição utilizada no ensaio, que foi 10-8 vezes aconcentração do produto utilizada no campo. Em seguida, vieram os FS DMMB, NMBN, TBO e MB, com IC50 de 1,6; 3,8; 10,5 e 122,1 &mu;M, respectivamente, no escuro. A iluminação com luz vermelha reduziu os valores de IC50 para todos os FS. Nos ensaios de ecotoxicidade com D. similis, todos os FS foram muito tóxicos tanto no escuro como no claro. Apesar disso, a magnitude desse fenômeno foi diferente dependendo do FS, sendo os valores de concentração efetiva para MB, NMBN, TBO e DMMB de 2,1; 2,0; 2,9 e 0,8 &mu;M, respectivamente. Nesse caso, houve maior toxicidade do DMMB em relação aos demais FS. Os resultados com D. rerio mostraram que o FS MB foi tóxico apenas na maior concentração utilizada (100 &mu;M), diferindo dos demais FS. A ecotoxicidade foi expressa pelos valores de concentração letal 50 % (LC50). Para o MB, o valor de LC50 não pode ser calculado devido à baixa mortalidade, sendo, portanto, maior que 100 &mu;M. Para os FS NMBN e TBO, os valores de LC50 no escuro são, respectivamente, 49,8 &mu;M e 40,5 &mu;M. No claro, esses valores diminuiram para 15,4 &mu;M e 31,2 &mu;M. Para o DMMB, novamente não foi possível calcular um valor de LC50, mas esse valor é estimado entre 1 e 10 &mu;M tanto na luz quanto no escuro. Todos os FS foram menos tóxicos quando comparados ao antifúngico NATIVO, que causou morte dos embriões de D. rerio mesmo após diluições de 1:1000. Em resumo, pode-se afirmar, baseado nos ensaios de citotoxicidade e de ecotoxicidade, que a ordem crescente de toxicidade dos compostos avaliados é MB < TBO < NMBN < DMMB < NATIVO. Dessa forma, apesar de os FS terem apresentado uma relevante toxicidade, todos eles foram menos tóxicos que o antifúngico amplamente utilizado NATIVO por uma margem considerável. Portanto, o TFD pode e deve ser considerado como método alternativo no controle de patógenos, agora não somente pela menor probabilidade de seleção de linhagens tolerantes, mas também por sua relativa baixa toxicidade ambiental.