Vol. 5, n. 1, January-March 2009 1th International ... - Salute per tutti

ISPLAD 1 st International Meeting “High Technology in Dermatology”, Rome, 27-28-29 March 2009
L’azione fotosensibilizzatrice di queste porfirine si esplica in condizioni sperimentali particolarmente blande,
come brevi tempi di incubazione e di irradiamento, basse velocità di fluenza ed uso di lunghezze d’onda nella
regione rossa dello spettro visibile (600-700 nm), che sono dotate di buon potere di penetrazione nella maggior
parte dei tessuti biologici. La PDT antimicrobica presenta una serie di caratteristiche particolarmente favor
e v o l i :
1. un’elevata selettività d’azione nei confronti dei patogeni rispetto ai principali costituenti dei tessuti ospiti;
2. un ampio spettro d’azione, che consente un’efficace azione terapeutica anche nei confronti di infezioni originate
da una flora microbica mista;
3. la capacità di indurre la mortalità di ceppi batterici e fungini sia selvaggi che caratterizzati da antibiotico-resistenza
(per esempio, Staphylococcus aureus, MRSA);
4. l’induzione della morte cellulare attraverso un processo multi-bersaglio, coinvolgente un ampio numero di
proteine e lipidi insaturi, con conseguente impossibilità per la cellula microbica di sviluppare processi di riparo
e quindi non selezione di ceppi fotoresistenti;
5. l’azione fotosensibilizzatrice focalizzata a livello della membrana citoplasmatica senza coinvolgimento del
materiale genetico, con conseguente minima probabilità di stimolare processi di mutagenicità.
L’efficacia e la potenzialità della PDT antimicrobica è stata studiata in dettaglio su modelli animali, come pure
su cani affetti da infezioni spontanee da batteri Gram-positivi e Gram-negativi, in collaborazione con il
Dipartimento di Patologia Veterinaria dell’Università di Padova.
Tutte le lesioni infette erano state trattate con antibiotici secondo protocolli tradizionali ed erano cronicizzate. I
risultati ottenuti sono stati altamente significativi, in quanto in ogni caso si è ottenuta un’elevata diminuzione
della popolazione batterica e rimarginazione della ferita. Questa tecnica è attualmente in fase di sperimentazione
clinica per il trattamento di ulcere croniche attraverso la sterilizzazione della lesione e la stimolazione della
crescita di cheratinociti e fibroblasti nei distretti cutanei perilesionali.
Applications of photodynamic therapy in the treatment of infections by antibiotic-resistant
b a c t e r i a
The synthesis of porphyrin derivatives, characterized by amphyfilic property resulting from the inclusion in their
tetrapyrrolic macrocycles of cationic functional groups selected, allowed to extend the use of photodynamic therapy
(PDT) to treat infections of microbial origin. In particular, some tetra-N-alkyl-pyridine-porphyrins were able to
induce a large (> 5 log) reduction in the survival of a broad spectrum of pathogens, including Gram-positive bacteria,
Gram-negative bacteria, fungi, parasitic protozoa and mycoplasma at the status of both cysts and trophozoites.
The photosensitization activity of these porphyrins is expressed in very mild experimental conditions, such as
shorter incubation and irradiation times, low fluence rates and use of wavelengths in the red area of the visible
spectrum (600-700 nm), which have a good power of penetration in most biological tissues. The antimicrobial PDT
presents a number of favorable characteristics:
a) a high selectivity of action against pathogenic agents compared to the main constituents of host tissues;
b) a broad spectrum of action, which allows an effective therapeutic action even against infections caused by a
mixed microbial flora;
c) ability on inducing mortality of bacterial and fungal strains both wild or characterized by antibiotic resistance
(eg, Staphylococcus aureus, MRSA);
d) induced cell death through a multi-target process, involving a large number of protein and unsaturated lipids,
with consequent inability of the cell to develop microbial repair processes and therefore a no selection of photoresistant
strains;
e) the photosensitizing action focused at the level of the cytoplasmic membrane without involvement of the genetic
material, resulting in minimum probability of stimulating mutagenicity processes.
The efficacy and potential of antimicrobial PDT has been studied in detail in animal models, as well as on dogs
suffering from spontaneous infections by Gram-positive and Gram-negative bacteria, in collaboration with the
Department of Veterinary Pathology, of University of Padua.
All infected lesions were treated with antibiotics according to traditional protocols and were persistent. The results
obtained were highly significant, because in every case a high reduction of bacterial population and wound healing
was obtained. This technique is currently undergoing clinical trials for the treatment of chronic ulcers through
sterilization of the lesion and the stimulation of growth of keratinocytes and skin fibroblasts in the perilesional cutaneous
area.
Journal of Plastic Dermatology 2009; 5, 1
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