Zwiększona częstość występowania cukrzycy, stosowanie terapii immunosupresyjnej, zakażenie wirusem HIV, epidemia AIDS, inwazyjne procedury kliniczne i konsumpcja antybiotyków o szerokim spektrum działania w ostatnich latach zwiększyły częstość występowania chorób związanych z Candida albicans1,2. Zakażenia C. albicans są często związane z rozwojem biofilmu i mogą powodować objawy kliniczne, takie jak kandydoza, lub objawy ogólnoustrojowe, takie jak kandydemia1,2. Jednym z najbardziej godnych uwagi czynników wirulencji wzrostu biofilmu jest tworzenie zewnątrzkomórkowej macierzy polisacharydowej. Tworzenie biofilmu współpracuje w celu zwiększenia odporności na istniejące leki przeciwgrzybicze, stres środowiskowy i mechanizmy immunologiczne gospodarza3.
Wzrost biofilmu C. albicans rozpoczyna się od wczesnego przylegania komórek planktonu do podłoża, po którym następuje rozmnażanie komórek drożdży przez powierzchnię substratu i wzrost strzępek. Ostatnią fazą wzrostu biofilmu jest faza dojrzewania, w której rozwój drożdży jest hamowany, rozwój strzępek rozszerza się, a macierz zewnątrzkomórkowa otacza biofilm4. Egzopolisacharydy C. albicans (EPS) w matrycy oddziałują ze sobą, tworząc kompleks mannan-glukan5,6. Interakcja egzopolisacharydów ma kluczowe znaczenie dla obrony biofilmów przed lekami7. W związku z tym redukcja EPS z macierzy zewnątrzkomórkowej C. albicans może pomóc w opracowaniu nowych protokołów antybiofilmu do kontroli kandydozy jamy ustnej.
Światło reguluje wzrost, rozwój i zachowanie kilku organizmów8 i zostało zastosowane jako środek przeciwbakteryjny w fotodynamicznej chemioterapii przeciwbakteryjnej (PACT). PACT stosuje światło widzialne o określonej długości fali i fotosensybilizator pochłaniający światło9. Jednak fotouczulacze mają trudności z przenikaniem przez biofilm, co powoduje niższą skuteczność10. Niepowodzenie środków terapeutycznych w pełnej infiltracji biofilmów jest powodem, dla którego biofilmy czasami opierają się tradycyjnej terapii przeciwdrobnoustrojowej3,5. Aby dezaktywować zamknięte komórki drobnoustrojów, środki przeciwdrobnoustrojowe muszą przenikać przez macierz zewnątrzkomórkową; niemniej jednak EPS charakteryzuje przeszkodę dyfuzyjną dla takich cząsteczek, podpowiadając ich poziom przenoszenia do biofilmu lub wpływając na odpowiedź środka przeciwdrobnoustrojowego na samą matrycę11.
Biorąc pod uwagę wady PACT, samo użycie światła jawi się jako wartościowe ulepszenie. Wstępne dane wykazały, że leczenie światłem niebieskim dwa razy dziennie znacznie hamowało wytwarzanie nierozpuszczalnego EPS w biofilmie Streptococcus mutans. Poprzez zmniejszenie ilości nierozpuszczalnego w EPS, niebieskie światło zmniejszyło wzrost biofilmu. Niemniej jednak wyniki fototerapii z wykorzystaniem światła czerwonego w biofilmach C. albicans są skąpe. W związku z tym celem niniejszego badania była ocena, w jaki sposób fototerapia światłem czerwonym wpływa na wzrost i rozmieszczenie biofilmu C. albicans. W przypadku leczenia dwa razy dziennie dostosowaliśmy poprzednie protokoły naszego laboratorium9,12, aby zapewnić łatwy i powtarzalny model biofilmu, który dostarcza odpowiedzi dotyczące żywotności, suchej masy i ilości polisacharydów zewnątrzkomórkowych po leczeniu światłem czerwonym. Ten sam protokół może być stosowany do testowania innych terapii.