Doklady ChemistryDoklady ChemistryДоклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах2686-95353034-5111The Russian Academy of Sciences65199410.31857/S2686953523700164EWDYHWCHEMISTRYХИМИЯMONOCATIONIC CHLORIN PHOTOSENSITIZER FOR EFFICIENT PHOTOINACTIVATION OF ANTIBIOTIC RESISTANT GRAM-NEGATIVE MICROORGANISMSМонокатионный хлориновый фотосенсибилизатор для эффективной фотоинактивации грамотрицательных антибиотикорезистентных микроорганизмовKustovA. V.КустовА. В.kustov26@yandex.ruKukushkinaN. V.КукушкинаН. В.kustov26@yandex.ruLyalyakinaE. V.ЛялякинаЕ. В.kustov26@yandex.ruSolomonovaN. N.СоломоноваН. Н.kustov26@yandex.ruGaguaA. K.ГагуаА. К.kustov26@yandex.ruKoifmanO. I.КойфманО. И.kustov26@yandex.ruBerezinD. B.БерезинД. Б.kustov26@yandex.ruG.A. Krestov Institute of Solution Chemistry, Russian Academy of Sciences (ISC RAS)Федеральное государственное учреждение науки Институт химии растворов им. Г.А. Крестова Российской академии наукIvanovo Regional Clinical HospitalОбластное бюджетное учреждение здравоохранения “Ивановская областная клиническая больница”National Medical Research Center for Otorhinolaryngology of the Federal Medico-Biological Agency of RussiaФедеральное государственное бюджетное учреждение “Национальный медицинский исследовательский центр оториноларингологии Федерального медико-биологического агентства”Ivanovo State University of Chemistry and TechnologyФедеральное государственное бюджетное учреждение высшего образования Ивановский государственный химико-технологический университет010120235081596302022025Copyright ©; 2023, А.В. Кустов, Н.В. Кукушкина, Е.В. Лялякина, Н.Н. Соломонова, А.К. Гагуа, О.И. Койфман, Д.Б. БерезинCopyright ©; 2023, А.В. Кустов, Н.В. Кукушкина, Е.В. Лялякина, Н.Н. Соломонова, А.К. Гагуа, О.И. Койфман, Д.Б. Березин2023А.В. Кустов, Н.В. Кукушкина, Е.В. Лялякина, Н.Н. Соломонова, А.К. Гагуа, О.И. Койфман, Д.Б. БерезинА.В. Кустов, Н.В. Кукушкина, Е.В. Лялякина, Н.Н. Соломонова, А.К. Гагуа, О.И. Койфман, Д.Б. Березинhttps://journals.eco-vector.com/2686-9535/article/view/651994

We propose a monocationic chlorin photosensitizer for antimicrobial photodynamic therapy of superficial localized infections. The antimicrobial activity of this specie towards planktonic forms of nosocomial anti-biotic resistant pathogens, viz. Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter cloacae и Acinetobacter baumannii was studied and compared with the activity of the well-established photosensitizer “Fotoran e6”. Our results do indicate that monocationic chlorin provides efficient photoinactivation of all the three microorganisms and can be considered as a new agent for antimicrobial photodynamic therapy.

Предложен водорастворимый монокатионный хлориновый фотосенсибилизатор для антимикробной фотодинамической терапии локализованных поверхностных инфекций. Исследована антимикробная активность хлорина и широко используемого в клинической противоопухолевой фотодинамической терапии фотосенсибилизатора “Фоторан е6” в отношении планктонных форм нозокомиальных резистентных к антибиотикам грамотрицательных бактерий Pseudomonas aeruginosa, Enterobacter cloacae и Acinetobacter baumannii. Установлено, что оба фотосенсибилизатора обладают низкой темновой токсичностью, однако световая токсичность монокатионного хлорина на несколько порядков выше, и он может быть предложен в качестве нового агента для антимикробной фотодинамической терапии.

antibiotic resistance microbial strainsantimicrobial photodynamic therapymonocationic chlorin photosensitizerрезистентные к антибиотикам штаммы микроорганизмовантимикробная фотодинамическая терапиямонокатионный хлориновый фотосенсибилизаторWainwright M., Maisch T., Nonell S., Plaetzer K., Almeida A., Tegos G.P., Hamblin M.R. // Lancet Infect. Dis. 2017. V. 17. № 2. P. e49–e55. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(16)30268-7Banin E., Hughes D., Kuipers O.P. // FEMS Microbiol. Rev. 2017. V. 41. № 3. P. 450–452. https://doi.org/10.1093/femsre/fux016Cieplik F., Deng D., Crielaard W., Buchalla W., Hellwig E., Al-Ahmad A., Maisch T. // Critical Rev. Microbiol. 2018. V. 44. № 5. P. 571–589. https://doi.org/10.1080/1040841X.2018.1467876Кустов А.В., Березин Д.Б., Стрельников А.И., Лапочкина Н.П. Противоопухолевая и антимикробная фотодинамическая терапия: механизмы, мишени, клинико-лабораторные исследования: руководство. А.К. Гагуа (ред.). М.: Ларго, 2020. 108 с.Hamblin M. // Curr. Opin. Microbiol. 2016. V. 33. P. 67–73. https://doi.org/10.1016/j.mib.2016.06.008Kustov A.V., Kustova T.V., Belykh D.V., Khudyaeva I.S., Berezin D.B. // Dyes Pigm. 2020. V. 173. P. 107948. https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2019.107948Fonseca A.S., Mencalha A.L., Paoli F. // Photodiagnosis Photodyn Ther. 2021. V. 35. P. 102430. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2021.102430Гейниц А.В., Толстых П.И., Дербенев В.А., Тамразова О.Б., Гусейнов А.И., Морозова Т.В., Гульмурадо- ва Н.Т. Фотодинамическая терапия гнойных и длительно не заживающих ран. Пособие для врачей. М.: МЗ РФ, 2004. 15 с.Van Straten D., Mashayekhi V., Bruijn H.S., Oliveira S., Robinson D.J. // Cancers. 2017. V. 9. № 2. P. 1–54. https://doi.org/10.3390/cancers9020019Otvagin V.F., Kuzmina N.S., Krylova L.V., Volove-tsky A.B., Nyuchev A.V., Gavryushin A.E., Meshkov I.N., Gorbunova Y.G., Romanenko Y.V., Koifman O.I., Balalaeva I.V., Fedorov A.Y. // J. Med. Chem. 2019. V. 62. P. 11182. https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.9b01294Kustov A.V., Smirnova N.L., Privalov O.A., Moryganova T.M., Strelnikov A.I., Morshnev Ph.K., Koifman O.I., Lubimtsev A.V., Kustova T.V., Berezin D.B. // J. Clin. Med. 2022. V. 11. № 1. P. 233. https://doi.org/10.3390/jcm11010233Yao L., Rong Q., Zaat S.A.J., Breukink E., Heger M. // J. Clin. Transl. Res. 2015. V. 1. № 3. P. 140–167. https://doi.org/10.18053/jctres.201503.002Drulis-Kawa Z., Bednarkiewicz A., Bugla G., Stręk W., Doroszkiewicz W. // Adv. Clin. Exp. Med. 2006. V. 15. № 2. P. 279–283. http://www.advances.umed.wroc.pl/en/article/ 2006/15/2/279Hamblin M.R. // Expert Review of Anti-infective Therapy. 2017. V. 15. № 11. P. 1059–1069. https://doi.org/10.1080/14787210.2017.1397512Vieira C., Gomes A.T.P.C., Mesquita M.Q., Moura N.M.M., Neves M.G.P.M.S., Faustino M.A.F., Almeida A. // Front. Microbiol. 2018. V. 9. P. 2665. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02665Березин Д.Б., Солодухин Т.Н., Шухто О.В., Белых Д.В., Старцева О.М., Худяева И.С., Кустов А.В. // Изв. АН. Сер. хим. 2018. Т. 67. № 7. С. 1273–1279.Batov D.V., Kustov A.V., Kruchin S.O., Makarov V.V., Berezin D.B. // J. Struct. Chem. 2019. V. 60. № 3. P. 443–448. https://doi.org/10.26902/JSC_id39509Kustov A.V., Morshnev Ph.K., Kukushkina N.V., Krestyaninov M.A., Smirnova N.L., Berezin D.B., Kokurina G.N., Belykh D.V. // C. R. Chimie. 2022. V. 97. № 1. P. 97–102. https://doi.org/10.5802/crchim.158Huang L., Dai T., Hamblin M.R. Antimicrobial photodynamic inactivation and photodynamic therapy for infections. In: Photodynamic Therapy. Methods and Protocols. Gomer C.J. (Ed.). New York: Springer Dordrecht Heidelberg London. 2010. P. 155–174.Gsponer N.S., Spesia M.B., Durantini N.E. // Photodiagn. Photodyn. Ther. 2015. V. 12. № 1. P. 67–75. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2014.12.004