Šio tyrimo tikslas buvo įvertinti aktininės keratozės klinikinius ypatumus ir fotodinaminio gydymo skirtingomis raudonosios šviesos dozėmis veiks-mingumą. Aktininė keratozė – tai ikinavikinė odos liga, pasireiškianti ilgalaikio saulės poveikio srityse, o jos diagnozė nustatoma remiantis klinikiniu vaizdu. Histologinis tyrimas atliekamas tik neaiškiais atvejais. Vis tik pasitaiko diagnozavimo klaidų ir nesuta¬pimo atvejų tarp tyrėjų dermatologų bei dermatopatologų. Šiame darbe įvertinome ir nustatėme AK klinikinės raiškos ypatumus bei jų sąsajas su histologiniais požymiais, o taip pat AK klinikinio tyrimo jautrumą ir specifiškumą, remiantis histologinio tyrimo duomenimis. Nuo 0,025 iki 20 proc. atvejų AK transfor¬muojasi į plokščiųjų ląstelių karcinomą. Aktininę keratozę rekomenduojama gydyti, nes prognozuoti, kuri AK plis iš epidermio į gilesnius odos sluoksnius ir taps plokščiųjų ląstelių karcinoma, neįmanoma. Veiksmingas bei saugus būdas gydyti AK yra vietinio poveikio foto¬dinaminis gydymas, tačiau jo trūkumas – skausmas procedūros metu. Atlikę perspektyvųjį tyrimą, įvertinome aktininės keratozės klinikinės raiškos ypatumus po fotodinaminio gydymo su 5-aminolevulino rūgštimi. Nustatėme skausmą procedūros metu įtakojančius veiksnius. Nustatėme šio gydymo dviejomis raudonosios šviesos dozėmis veiksmingumą po dvejų metų stebėjimo bei AK atkrytį prognozuojančius veiksnius. Pateikėme praktines šio AK gydymo rekomendacijas. / The aim of this study was to evaluate clinical characteristics of actinic keratosis and the efficacy of photodynamic treatment with different red light doses. The diagnosis of AK is based upon its typical clinical aspects. However, there are data stating that diagnosing single AKs clinically is not precise and that there are even interobserver disagreements between dermatologists and dermatopathologists. In this study we assessed the clinical peculiarities of AK and its correlation with histological characteristics. We assessed the sensitivity and specificity of AK clinical diagnosis based on histopathological analysis. In 0.025% to 20% cases AK transforms into squamous cell carcinoma. It is impossible to predict which AK will spread from the epithelium into the deeper layers of the skin. Therefore, treatment of actinic keratosis is recommended in all cases. Topical photodynamic treatment is safe and effective therapy for AK but pain is the limitation of the procedure. We performed a prospective within-patient study and evaluated the clinical pecularities of actinic keratosis after photodynamic treatment. We assessed the factors that influence pain during the treatment. We assessed the efficacy of photodynamic treatment with different red light doses for actinic keratosis after two-years follow-up. Factors that influence the recurrence of AK were evaluated. Follow-up data for two years was used to formulate the practical recommendations of the study.

O aumento da tolerância aos fungicidas convencionais, observado em diversos gêneros de fungos de interesse, e a preocupação crescente com o meio ambiente têm estimulado o desenvolvimento de novas alternativas para o controle de fitopatógenos. Dentre as novas estratégias antimicrobianas que têm sido avaliadas, o tratamento fotodinâmico antimicrobiano (TFA) é uma das mais promissoras. O TFA baseia-se no uso de um fotossensibilizador (FS) que se acumula seletivamente nas células do microrganismo alvo. A ativação do FS pela luz, na presença de oxigênio molecular, induz à formação de espécies reativas de oxigênio, como o oxigênio singlete, que provocam a morte do microrganismo alvo, com poucos danos ao hospedeiro. Apesar de muito promissor, o TFA ainda não foi explorado para o controle de fitopatógenos. No presente estudo, foi avaliada, in planta, a eficácia do TFA com o fotossensibilizador azul de metileno (MB) e radiação solar em conídios do fungo fitopatogênico Colletotrichum acutatum. Os experimentos foram conduzidos com MB de diferentes fabricantes, em duas concentrações (25 e 50 ?M) e em diferentes formulações, ao longo das diferentes estações do ano, em dias com e sem nebulosidade e em diferentes temperaturas. O TFA com MB e radiação solar foi extremamente eficaz, matando aproximadamente 100% dos conídios em todas as condições avaliadas. Os efeitos da aplicação do MB na planta hospedeira Citrus sinensis também foram avaliados. O FS foi aplicado repetidas vezes em folhas e em flores de mudas de laranjeira. Nenhum dano foi observado nas folhas ou nas pétalas após os tratamentos com o MB. Pela primeira vez, foi feito o estudo mecanístico dos efeitos do TFA com MB em conídios de C. acutatum. Foram avaliados os efeitos do TFA na permeabilidade da membrana plasmática dos conídios e na formação de espécies reativas de oxigênio tardias, por meio da utilização das sondas fluorescentes iodeto de propídio (PI) e dihidroetídio (DHE), respectivamente. O TFA com MB danificou a membrana plasmática, reduzindo a sua permeabilidade seletiva e induziu a formação de espécies reativas de oxigênio tardias nos conídios. Também foi conduzido um estudo de longa duração, no qual foi avaliada a tolerância dos conídios de C. acutatum ao TFA com o novo azul de metileno, após cada um de 45 ciclos sucessivos de TFA, seguido pela seleção dos sobreviventes. Foram observados aumentos gradativos na tolerância ao TFA a partir do 21° ciclo de seleção. Além do aumento na tolerância, também foi observado um aumento da pigmentação dos conídios, provavelmente decorrente da seleção de mutantes que acumulam mais carotenóides. / The increasing tolerance to conventional fungicides observed in several genera of pathogenic fungi and the growing concern about the environment have stimulated the development of new alternatives to control of plant pathogens. Among the new antimicrobial strategies that have been evaluated, antimicrobial photodynamic treatment (APDT) is one of the most promising. APDT is based on the use of a photosensitizer (PS) that selectively accumulates in the target microbial cells. Activation of the PS by light in the presence of molecular oxygen induces the formation of reactive oxygen species, such as singlet oxygen, which cause damages to the target microorganism without significant harm to the host. Although very promising, APDT has not yet been used to control plant-pathogenic fungi. In the present study, the effectiveness of the APDT with the photosensitizer methylene blue (MB) and solar radiation on conidia of the plant-pathogenic fungus Colletotricum acutatum was evaluated in planta. The experiments were conducted with MB from different brands, in two concentrations (25 and 50 ?M) and different formulations, throughout the different seasons of the year, on cloudy and sunny days and at different temperatures. APDT with MB and solar radiation was extremely effective, killing around 100% of conidia in all conditions evaluated. The effects of the MB on the host plant Citrus sinensis were also evaluated. The PS was applied repeatedly on the leaves and flowers of the plants. No damage was observed on the leaves or the petals after treatment with MB. For the first time the mechanistic study evaluating the effects of APDT on C. acutatum conidia was carried out. The effects of APDT on the permeability of the conidial plasma membrane and on the production of secondary reactive oxygen species were evaluated by using the fluorescent probes propidium iodide (PI) and dihydroethidium (DHE), respectively. APDT with MB damaged the plasma membrane, reducing its selective permeability and induced the formation of secondary reactive oxygen species in conidia. It was also conducted a long term study which assessed the tolerance of conidia of C. acutatum to APDT, after each of 45 successive cycles of APDT with new methylene blue followed by the selection of the survivors. A gradual increase in APDT tolerance was observed from the 21st cycle. Besides the increase in tolerance to APDT, it was also observed an increase in the pigmentation of conidia probably due to the selection of mutants that accumulate more carotenoids.

O crescente aumento da tolerância aos fungicidas atualmente utilizados é um dos principais problemas tanto na área clínica quanto na agrícola e tem estimulado o desenvolvimento de estratégias alternativas para o controle de fungos patogênicos, tais como o tratamento fotodinâmico antimicrobiano (TFA), que pode utilizar fotossensibilizadores (FS) de origem natural ou sintética. Alguns FS, como as cumarinas e furanocumarinas, são produzidos por espécies de Citrus como limão Tahiti (Citrus latifolia) e toranjas (Citrus paradisi). O presente estudo investigou o TFA in vitro de conídios do fungo fitopatogênico Colletotrichum acutatum com: (1) o corante fenotiazínico azul de metileno (MB), (2) uma furanocumarina comercial, 8-metoxipsoraleno (8-MOP), (3) uma cumarina comercial, (2H-chromen-2-one), (4) a cumarina 5,7-dimetoxicumarina extraída no presente trabalho a partir de óleo da casca do limão Tahiti, (5) a cumarina 7-hidroxicumarina extraída no presente trabalho a partir de óleo essencial de toranja rubi, (6) duas frações extraídas por De Menezes e colaboradores (2014a) a partir de um resíduo da indústria citrícola, uma delas constituída pela furanocumarina isopimpinelina e outra constituída por uma mistura das cumarinas 7-metoxicumarina e 5,7-dimetoxicumarina (3:1), (7) cinco extratos brutos obtidos a partir de óleos da casca e essencial de limão Tahiti e óleos essenciais de toranjas rubi e branca. Com exceção do extrato bruto obtido do óleo essencial de toranja branca, todos os demais extratos apresentaram cumarinas e/ou furanocumarinas em sua composição. As suspensões de conídios foram tratadas com os diferentes compostos (50 ?M para os compostos comerciais e as frações puras e 12,5 mg L-1 para os extratos e a mistura) e expostas à radiação solar por 1 h. O MB foi exposto à radiação solar por 30 min, 1 e 2 h. Determinou-se o efeito do tratamento fotodinâmico em folhas de mudas de laranja Valencia (Citrus sinensis) com (1) 8-MOP, (2) mistura de cumarinas, (3) 5,7-dimetoxicumarina e (4) o extrato bruto de limão Tahiti. Adicionalmente, experimentos para avaliar a estabilidade do 8-MOP exposto à radiação solar por até 12 h foram realizados. Nesses experimentos, soluções de 8-MOP (50 ?M) foram expostas à radiação solar e alíquotas foram retiradas após os diferentes tempos de exposição. Após as exposições, estudos de espectroscopia de absorção no UV e emissão de fluorescência foram realizados, além da realização de experimentos para avaliar a eficácia do TFA com os FS previamente expostos à radiação solar por 6 e 12 h. Os TFA mais eficazes foram com o MB, 8-MOP (ambos 50 ?M), a mistura de cumarinas e um dos extratos brutos obtidos de limão Tahiti (ambos 12,5 mg L-1), que mataram 99,998%, 99,378%, 99,336% e 65,049% dos conídios, respectivamente, após 1 h de exposição à radiação solar. Nenhum dano nas folhas de laranja foi observado após o TFA com os compostos. Os espectros de absorção e emissão de fluorescência das soluções de 8-MOP expostas à radiação solar mostraram fotodegradação do composto após 12 h de exposição. Entretanto, as soluções de 8-MOP expostas por 6 e por 12 h ainda foram capazes de matar 99,978% e 95,591% dos conídios de C. acutatum, respectivamente / Increasing tolerance to currently used fungicides is a major problem both in clinical and agricultural areas and has stimulated the development of alternative strategies to control pathogenic fungi such as the antimicrobial photodynamic treatment (APDT), that can use natural or synthetic photosensitizers (PS). Some PS, such as coumarins and furocoumarins are produced by Citrus species such Tahiti acid lime (Citrus latifolia) and grapefruit (Citrus paradisi). This study investigated the in vitro APDT of conidia of the plant-pathogenic fungi C. acutatum with: (1) the phenothiazinium dye methylene blue (MB), (2) commercial furocoumarin, 8-methoxypsoralen (8-MOP), (3) commercial coumarin (2H-chromen-2-one), (4) coumarin 5,7-dimethoxycoumarin, extracted in this study from Tahiti lime peel oil, (5) coumarin 7-hidroxycoumarina, extracted in this study from ruby grapefruit essential oil, (6) two fractions extracted by De Menezes et al (2014a) from a Citrus industry residue, one of them constituted by the furocoumarin isopimpinellin, and the other constituted by the mixture of coumarins 7-methoxycoumarin and 5,7-dimethoxycoumarin (3:1), (7) five crude extracts obtained from Tahiti lime peel or essential oil and ruby and white grapefruit essential oil. Except the extract from the white grapefruit, all the others presented coumarins and/or furocoumarins in their composition. Conidial suspentions were treated with the different PS (50 ?M for commercial and pure compounds and 12.5 mg L-1 for the extracts and the mixture) and exposed to solar radiation for 1 h. The MB was exposed to solar radiation for 30 min, 1 and 2 h. The APDT effect on the leaves of Valencia orange trees (Citrus sinensis) with (1) 8-MOP, (2) the mixture of coumarins, (3) 5,7-dimethoxycoumarin, and (4) the most efective extract from Tahiti lime were determined. Additionally, experiments to assess the 8-MOP stability after exposure to solar radiation for 12 h were realized. 8-MOP solutions (50 ?M) were exposed under solar radiation and rates were removed after different times of exposition. After the expositions, absorption spectroscopic studies in UV and fluorescence emission were realized, as well as holding the realization of experiments of APDT efficacy evaluation after 6 and 12 h to exposure under solar radiation. The more effective treatments were with MB, 8-MOP (both 50 ?M), the coumarins mixture and one of the extracts from Tahiti lime (both 12.5 mg L-1), killing at least 99,998%, 99,378%, 99,336% and 65,049% of the conidia, respectively after 1 h under solar radiation. No damage to orange tree leaves was observed after APDT with any of the compounds. The absorption and fluorescence intensity spectra showed the 8-MOP photodegradation after 12 h of exposition, although the 8-MOP solutions exposed under solar radiation for 6 and 12 h still killed at least 99,978% and 95,591% of the C. acutatum conidia, respectively

O tratamento fotodinâmico antifúngico (APDT) é um método promissor que combina um fotossensibilizador não tóxico (FS), oxigênio e luz visível para provocar a morte seletiva das células microbianas. O desenvolvimento do APDT depende da identificação de FS que sejam eficazes para as diferentes espécies de patógenos. No presente estudo, as suscetibilidades, in vitro, de conídios de Colletotrichum acutatum, C. gloeosporioides (ambas são espécies fitopatogênicas) e Aspergillus nidulans ao APDT com quatro FS fenotiazínicos [azul de metileno (MB), novo azul de metileno N (NMBN), azul de toluidina O (TBO) e o novo fenotiazínico pentacíclico S137 (S137)] em combinação com a luz vermelha, foram investigadas. Nós também avaliamos a suscetibilidade dos conídios de C. acutatum e A. nidulans ao APDT com o psoraleno 8-metóxipsoraleno (8-MOP), com duas cumarinas (7- metoxicumarina e 5,7-dimetóxicumarina) e com uma furanocumarina (isopimpinelina) em combinação com a radiação solar. Ambas as cumarinas e a furanocumarinas foram extraídas, no presente trabalho, do limão Tahiti (Citrus latifolia). Os efeitos dos tratamentos com os diferentes FS nas folhas de laranja-pera (Citrus sinensis) também foram avaliados. O NMBN e o S137 foram os fenotiazínicos mais eficazes. Os APDT com o NMBN (50 ?M) e S137 (10 ?M) e dose de luz de 25 J cm-2 resultaram na redução de aproximadamente 5 logs na sobrevivência dos conídios das três espécies. O APDT com o 8-MOP e com as cumarinas resultaram em uma redução de aproximadamente 4 logs na sobrevivência dos conídios de C. acutatum e A. nidulans. O APDT com a furanocumarina foi menos efetivo e resultou em uma redução na sobrevivência dos conídios de aproximadamente dois logs para C. acutatum e de três logs para A. nidulans. Nenhum dano nas folhas foi observado quando os FS foram colocados na superfície adaxial das folhas. Os estudos histológicos mostraram que nenhum dos FS fenotiazínicos atravessou a cutícula das folhas. / Antifungal photodynamic treatment (APDT) is a promising method that combines a nontoxic photosensitizer (PS), oxygen and visible light to cause selective killing of microbial cells. The development of APDT depends on identifying effective PS for the different pathogenic species. In the present study, the in vitro susceptibilities of Colletotrichum acutatum, C. gloeosporioides (both are phytophatogenic species) and Aspergillus nidulans conidia to APDT with four phenothiazinium PS [methylene blue (MB), new methylene blue N (NMBN), toluidine blue O (TBO) and the novel pentacicyclic phenothiazinium S137 (S137)] in combination with red light were investigated. We also evaluated the susceptibilities of C. acutatum and A. nidulans conidia to APDT with the psoralen 8-methoxypsoralen (8-MOP), with two coumarins (7-methoxicoumarin and 5,7-dimethoxycoumarin) and one furanocoumarin (isopimpinelin) in combination with solar radiation. Both the coumarins and the furanocoumarin were extracted, in the present work, from Tahiti lemon (Citrus latifolia). The effects of the treatments with all the PS on Citrus sinensis leaves were also evaluated. NMBN and S137 were the more effective phenothiazinium PS. APDT with NMBN (50 ?M) and S137 (10 ?M) and light dose of 25 J cm-2 resulted in a reduction of approximately 5 logs in the survival of the conidia of the three species. APDT with 8-MOP and with the coumarins resulted in a reduction of approximately 4 logs in the survival of C. acutatum and A. nidulans conidia. APDT with the furanocumarin was less effective and resulted in the reduction of approximately 2 logs for C. acutatum and 3 logs for A. nidulans. No damages to the leaves were observed when the PS were spotted on the adaxial surface of the leaves and the plants were exposed to solar radiation. Histological studies showed that the phenothiazinium PS did not cross the leave cuticle.

Fusarium é um grande gênero de fungos filamentosos amplamente distribuídos que são importantes patógenos de plantas, animais e humanos. As doenças causadas por Fusarium spp. geram grandes perdas econômicas na produção de frutas, legumes, cereais e de celulose. Em humanos, o controle da fusariose com apenas um antifúngico é ineficaz, apresentando uma elevada taxa de mortalidade, especialmente em pacientes imunocomprometidos. A maior resistência aos fungicidas utilizados atualmente tem estimulado o desenvolvimento de novas tecnologias mais eficazes para o controle de fungos patogênicos. Assim, é necessária a busca de alternativas para o controle de microrganismos em ambas as áreas, clínica e agrícola. A inativação fotodinâmica antimicrobiano (IFA) é uma promissora plataforma antifúngica alternativa que pode ser utilizada para controlar o inóculo de fungos em mamíferos e no meio ambiente. A IFA baseia-se na utilização de um fotossensibilizador (FS) que se acumula na célula fúngica alvo. A exposição do FS à luz com um comprimento de onda apropriado, inicia um processo fotoquímico que produz espécies reativas de oxigênio (EROs), principalmente o oxigênio singleto, causando um dano oxidativo não especifico levando a morte da célula fúngica, sem dano significativo às células do hospedeiro. Em comparação com os fungicidas utilizados atualmente, a multiplicidade dos danos causados pelas EROs, reduzem a chance de selecionar microrganismos tolerantes. No presente trabalho, avaliamos o efeito da IFA com a combinação de luz vermelhas com fluências de 10 e 15 J cm-2 e cinco FS fenotiazínicos, azul de metileno (MB), azul de toluidina O (TBO), novo azul de metileno N fórmula sem zinco (NMBN), novo azul de metileno N formula com zinco (NMBN Zn) e um novo fenotiazínico pentacíclico S137, em microconídios não germinados e 4 h-germinados de Fusarium oxysporum, F. moniliforme e F. solani. A IFA com NMBN Zn resultou em uma redução de aproximadamente 5-logs na sobrevivência dos microconídios não germinados (quiescentes) e 4 h-germinados (metabolicamente ativos) das três espécies de Fusarium quando expostas a luz na fluência de 15 J cm-2. A lavagem dos microconídios não germinados e 4 h-germinados para retirar o excesso de FS antes da exposição à luz reduziu, porém não impediu a morte provocada pela IFA. A IFA com todos os FS e fluência aumentou a permeabilidade da membrana celular dos microconídios nas três espécies de Fusarium. O dano oxidativo causado pelas EROs produzidos durante o processo fotoquímico da IFA foi avaliado nos lipídios, proteínas e DNA dos microconídios das espécies de Fusarium. Foi observado um aumento da peroxidação lipídica em microconídios das três espécies de Fusarium após a IFA com NMBN Zn e S137. Observamos o aumento na carbonilação de proteínas em microconídios de F. oxysporum após IFA subletal com todos os FS. O aumento no dano do DNA em microconídios não germinados e 4 h-germinados foi observado apenas para o S137 na fluência de 0, 10 e 15 J cm-2. Nossos estudos expandem a compreensão da inativação fotodinâmica de fungos filamentosos / Fusarium is a large genus of filamentous fungi widely distributed wich are important pathogens of plants, animals and humans. Crop diseases caused by Fusarium generate great economic losses in the production of fruit, vegetables, cereals, and cellulose. In humans the control of progression of fusariosis by single-agent antifungal therapy is problematic, leading to a high mortality rate, especially with immunocompromised patients. The increased tolerance to currently used fungicides has stimulated the development of novel and effective technologies to control pathogenic fungi. Thus, the search for alternatives to control microorganisms is necessary in both, clinical and agricultural areas. Antimicrobial photodynamic treatment (APDT) is a promising alternative antifungal platform that can be used to control fungi both in mammalian hosts and in the environment. APDT is based on the use of a photosensitizer (PS) that accumulates in the target fungal cell. The exposure of the PS to light of an appropriate wavelength starts a photochemical process that produces reactive oxygen species (ROS), especially singlet oxygen, leading to non-specific oxidative damage causing the death of the fungal cell without significant harm to the host cells. In comparison with currently used fungicides, the multiple and variable targets of ROS reduce the chance of selecting tolerant microorganisms. In the present study, we evaluated the effect of APDT with the combination of red light with fluence of 10 and 15 J cm-2, and five phenotiazinium photosensitizer, methylene blue (MB), toluidine blue O (TBO), new methylene blue N zinc free form (NMBN), new methylene blue N zinc chloride double salt (NMBN Zn) and a novel pentacyclic phenothiazinium S137, on ungerminated and germinated microconidia of Fusarium oxysporum, F. moniliforme and F. solani. APDT with NMBN Zn resulted in a reduction of approximately 5 logs in the survival of the quiescent ungerminated microconidia and metabolically active germinated microconidia of the three Fusarium species when the light fluence of 15 J cm-2 was applied. Washing out the PS from both ungerminated and germinated microconidia before light exposure reduced but did not prevent the killing effect of APDT. APDT with all the PS and fluences increased cell membrane permeability for the three Fusarium species. The oxidative damage caused by ROS produced during the photochemical process of APDT, was evaluated in the lipids, proteins and DNA present in the microconidia. Increases in lipid peroxidation in microconidia of the three Fusarium species were observed only after APDT with NMBN Zn and S137. Proteins oxidative damage was observed by the increase in protein carbonylation in microconidia of the F. oxysporum after APDT with all PS. The increases in DNA damage from both ungerminated and germinated microconidia was observed only for S137 at fluence of 0, 10 and 15 J cm-2. Our study expands the understanding of photodynamic inactivation in filamentous fungi

O tratamento fotodinâmico antifúngico (APDT) é um método promissor que combina um fotossensibilizador não tóxico (FS), oxigênio e luz visível para provocar a morte seletiva das células microbianas. O desenvolvimento do APDT depende da identificação de FS que sejam eficazes para as diferentes espécies de patógenos. No presente estudo, as suscetibilidades, in vitro, de conídios de Colletotrichum acutatum, C. gloeosporioides (ambas são espécies fitopatogênicas) e Aspergillus nidulans ao APDT com quatro FS fenotiazínicos [azul de metileno (MB), novo azul de metileno N (NMBN), azul de toluidina O (TBO) e o novo fenotiazínico pentacíclico S137 (S137)] em combinação com a luz vermelha, foram investigadas. Nós também avaliamos a suscetibilidade dos conídios de C. acutatum e A. nidulans ao APDT com o psoraleno 8-metóxipsoraleno (8-MOP), com duas cumarinas (7- metoxicumarina e 5,7-dimetóxicumarina) e com uma furanocumarina (isopimpinelina) em combinação com a radiação solar. Ambas as cumarinas e a furanocumarinas foram extraídas, no presente trabalho, do limão Tahiti (Citrus latifolia). Os efeitos dos tratamentos com os diferentes FS nas folhas de laranja-pera (Citrus sinensis) também foram avaliados. O NMBN e o S137 foram os fenotiazínicos mais eficazes. Os APDT com o NMBN (50 ?M) e S137 (10 ?M) e dose de luz de 25 J cm-2 resultaram na redução de aproximadamente 5 logs na sobrevivência dos conídios das três espécies. O APDT com o 8-MOP e com as cumarinas resultaram em uma redução de aproximadamente 4 logs na sobrevivência dos conídios de C. acutatum e A. nidulans. O APDT com a furanocumarina foi menos efetivo e resultou em uma redução na sobrevivência dos conídios de aproximadamente dois logs para C. acutatum e de três logs para A. nidulans. Nenhum dano nas folhas foi observado quando os FS foram colocados na superfície adaxial das folhas. Os estudos histológicos mostraram que nenhum dos FS fenotiazínicos atravessou a cutícula das folhas. / Antifungal photodynamic treatment (APDT) is a promising method that combines a nontoxic photosensitizer (PS), oxygen and visible light to cause selective killing of microbial cells. The development of APDT depends on identifying effective PS for the different pathogenic species. In the present study, the in vitro susceptibilities of Colletotrichum acutatum, C. gloeosporioides (both are phytophatogenic species) and Aspergillus nidulans conidia to APDT with four phenothiazinium PS [methylene blue (MB), new methylene blue N (NMBN), toluidine blue O (TBO) and the novel pentacicyclic phenothiazinium S137 (S137)] in combination with red light were investigated. We also evaluated the susceptibilities of C. acutatum and A. nidulans conidia to APDT with the psoralen 8-methoxypsoralen (8-MOP), with two coumarins (7-methoxicoumarin and 5,7-dimethoxycoumarin) and one furanocoumarin (isopimpinelin) in combination with solar radiation. Both the coumarins and the furanocoumarin were extracted, in the present work, from Tahiti lemon (Citrus latifolia). The effects of the treatments with all the PS on Citrus sinensis leaves were also evaluated. NMBN and S137 were the more effective phenothiazinium PS. APDT with NMBN (50 ?M) and S137 (10 ?M) and light dose of 25 J cm-2 resulted in a reduction of approximately 5 logs in the survival of the conidia of the three species. APDT with 8-MOP and with the coumarins resulted in a reduction of approximately 4 logs in the survival of C. acutatum and A. nidulans conidia. APDT with the furanocumarin was less effective and resulted in the reduction of approximately 2 logs for C. acutatum and 3 logs for A. nidulans. No damages to the leaves were observed when the PS were spotted on the adaxial surface of the leaves and the plants were exposed to solar radiation. Histological studies showed that the phenothiazinium PS did not cross the leave cuticle.

O crescente aumento da tolerância aos fungicidas atualmente utilizados é um dos principais problemas tanto na área clínica quanto na agrícola e tem estimulado o desenvolvimento de estratégias alternativas para o controle de fungos patogênicos, tais como o tratamento fotodinâmico antimicrobiano (TFA), que pode utilizar fotossensibilizadores (FS) de origem natural ou sintética. Alguns FS, como as cumarinas e furanocumarinas, são produzidos por espécies de Citrus como limão Tahiti (Citrus latifolia) e toranjas (Citrus paradisi). O presente estudo investigou o TFA in vitro de conídios do fungo fitopatogênico Colletotrichum acutatum com: (1) o corante fenotiazínico azul de metileno (MB), (2) uma furanocumarina comercial, 8-metoxipsoraleno (8-MOP), (3) uma cumarina comercial, (2H-chromen-2-one), (4) a cumarina 5,7-dimetoxicumarina extraída no presente trabalho a partir de óleo da casca do limão Tahiti, (5) a cumarina 7-hidroxicumarina extraída no presente trabalho a partir de óleo essencial de toranja rubi, (6) duas frações extraídas por De Menezes e colaboradores (2014a) a partir de um resíduo da indústria citrícola, uma delas constituída pela furanocumarina isopimpinelina e outra constituída por uma mistura das cumarinas 7-metoxicumarina e 5,7-dimetoxicumarina (3:1), (7) cinco extratos brutos obtidos a partir de óleos da casca e essencial de limão Tahiti e óleos essenciais de toranjas rubi e branca. Com exceção do extrato bruto obtido do óleo essencial de toranja branca, todos os demais extratos apresentaram cumarinas e/ou furanocumarinas em sua composição. As suspensões de conídios foram tratadas com os diferentes compostos (50 ?M para os compostos comerciais e as frações puras e 12,5 mg L-1 para os extratos e a mistura) e expostas à radiação solar por 1 h. O MB foi exposto à radiação solar por 30 min, 1 e 2 h. Determinou-se o efeito do tratamento fotodinâmico em folhas de mudas de laranja Valencia (Citrus sinensis) com (1) 8-MOP, (2) mistura de cumarinas, (3) 5,7-dimetoxicumarina e (4) o extrato bruto de limão Tahiti. Adicionalmente, experimentos para avaliar a estabilidade do 8-MOP exposto à radiação solar por até 12 h foram realizados. Nesses experimentos, soluções de 8-MOP (50 ?M) foram expostas à radiação solar e alíquotas foram retiradas após os diferentes tempos de exposição. Após as exposições, estudos de espectroscopia de absorção no UV e emissão de fluorescência foram realizados, além da realização de experimentos para avaliar a eficácia do TFA com os FS previamente expostos à radiação solar por 6 e 12 h. Os TFA mais eficazes foram com o MB, 8-MOP (ambos 50 ?M), a mistura de cumarinas e um dos extratos brutos obtidos de limão Tahiti (ambos 12,5 mg L-1), que mataram 99,998%, 99,378%, 99,336% e 65,049% dos conídios, respectivamente, após 1 h de exposição à radiação solar. Nenhum dano nas folhas de laranja foi observado após o TFA com os compostos. Os espectros de absorção e emissão de fluorescência das soluções de 8-MOP expostas à radiação solar mostraram fotodegradação do composto após 12 h de exposição. Entretanto, as soluções de 8-MOP expostas por 6 e por 12 h ainda foram capazes de matar 99,978% e 95,591% dos conídios de C. acutatum, respectivamente / Increasing tolerance to currently used fungicides is a major problem both in clinical and agricultural areas and has stimulated the development of alternative strategies to control pathogenic fungi such as the antimicrobial photodynamic treatment (APDT), that can use natural or synthetic photosensitizers (PS). Some PS, such as coumarins and furocoumarins are produced by Citrus species such Tahiti acid lime (Citrus latifolia) and grapefruit (Citrus paradisi). This study investigated the in vitro APDT of conidia of the plant-pathogenic fungi C. acutatum with: (1) the phenothiazinium dye methylene blue (MB), (2) commercial furocoumarin, 8-methoxypsoralen (8-MOP), (3) commercial coumarin (2H-chromen-2-one), (4) coumarin 5,7-dimethoxycoumarin, extracted in this study from Tahiti lime peel oil, (5) coumarin 7-hidroxycoumarina, extracted in this study from ruby grapefruit essential oil, (6) two fractions extracted by De Menezes et al (2014a) from a Citrus industry residue, one of them constituted by the furocoumarin isopimpinellin, and the other constituted by the mixture of coumarins 7-methoxycoumarin and 5,7-dimethoxycoumarin (3:1), (7) five crude extracts obtained from Tahiti lime peel or essential oil and ruby and white grapefruit essential oil. Except the extract from the white grapefruit, all the others presented coumarins and/or furocoumarins in their composition. Conidial suspentions were treated with the different PS (50 ?M for commercial and pure compounds and 12.5 mg L-1 for the extracts and the mixture) and exposed to solar radiation for 1 h. The MB was exposed to solar radiation for 30 min, 1 and 2 h. The APDT effect on the leaves of Valencia orange trees (Citrus sinensis) with (1) 8-MOP, (2) the mixture of coumarins, (3) 5,7-dimethoxycoumarin, and (4) the most efective extract from Tahiti lime were determined. Additionally, experiments to assess the 8-MOP stability after exposure to solar radiation for 12 h were realized. 8-MOP solutions (50 ?M) were exposed under solar radiation and rates were removed after different times of exposition. After the expositions, absorption spectroscopic studies in UV and fluorescence emission were realized, as well as holding the realization of experiments of APDT efficacy evaluation after 6 and 12 h to exposure under solar radiation. The more effective treatments were with MB, 8-MOP (both 50 ?M), the coumarins mixture and one of the extracts from Tahiti lime (both 12.5 mg L-1), killing at least 99,998%, 99,378%, 99,336% and 65,049% of the conidia, respectively after 1 h under solar radiation. No damage to orange tree leaves was observed after APDT with any of the compounds. The absorption and fluorescence intensity spectra showed the 8-MOP photodegradation after 12 h of exposition, although the 8-MOP solutions exposed under solar radiation for 6 and 12 h still killed at least 99,978% and 95,591% of the C. acutatum conidia, respectively

Fusarium é um grande gênero de fungos filamentosos amplamente distribuídos que são importantes patógenos de plantas, animais e humanos. As doenças causadas por Fusarium spp. geram grandes perdas econômicas na produção de frutas, legumes, cereais e de celulose. Em humanos, o controle da fusariose com apenas um antifúngico é ineficaz, apresentando uma elevada taxa de mortalidade, especialmente em pacientes imunocomprometidos. A maior resistência aos fungicidas utilizados atualmente tem estimulado o desenvolvimento de novas tecnologias mais eficazes para o controle de fungos patogênicos. Assim, é necessária a busca de alternativas para o controle de microrganismos em ambas as áreas, clínica e agrícola. A inativação fotodinâmica antimicrobiano (IFA) é uma promissora plataforma antifúngica alternativa que pode ser utilizada para controlar o inóculo de fungos em mamíferos e no meio ambiente. A IFA baseia-se na utilização de um fotossensibilizador (FS) que se acumula na célula fúngica alvo. A exposição do FS à luz com um comprimento de onda apropriado, inicia um processo fotoquímico que produz espécies reativas de oxigênio (EROs), principalmente o oxigênio singleto, causando um dano oxidativo não especifico levando a morte da célula fúngica, sem dano significativo às células do hospedeiro. Em comparação com os fungicidas utilizados atualmente, a multiplicidade dos danos causados pelas EROs, reduzem a chance de selecionar microrganismos tolerantes. No presente trabalho, avaliamos o efeito da IFA com a combinação de luz vermelhas com fluências de 10 e 15 J cm-2 e cinco FS fenotiazínicos, azul de metileno (MB), azul de toluidina O (TBO), novo azul de metileno N fórmula sem zinco (NMBN), novo azul de metileno N formula com zinco (NMBN Zn) e um novo fenotiazínico pentacíclico S137, em microconídios não germinados e 4 h-germinados de Fusarium oxysporum, F. moniliforme e F. solani. A IFA com NMBN Zn resultou em uma redução de aproximadamente 5-logs na sobrevivência dos microconídios não germinados (quiescentes) e 4 h-germinados (metabolicamente ativos) das três espécies de Fusarium quando expostas a luz na fluência de 15 J cm-2. A lavagem dos microconídios não germinados e 4 h-germinados para retirar o excesso de FS antes da exposição à luz reduziu, porém não impediu a morte provocada pela IFA. A IFA com todos os FS e fluência aumentou a permeabilidade da membrana celular dos microconídios nas três espécies de Fusarium. O dano oxidativo causado pelas EROs produzidos durante o processo fotoquímico da IFA foi avaliado nos lipídios, proteínas e DNA dos microconídios das espécies de Fusarium. Foi observado um aumento da peroxidação lipídica em microconídios das três espécies de Fusarium após a IFA com NMBN Zn e S137. Observamos o aumento na carbonilação de proteínas em microconídios de F. oxysporum após IFA subletal com todos os FS. O aumento no dano do DNA em microconídios não germinados e 4 h-germinados foi observado apenas para o S137 na fluência de 0, 10 e 15 J cm-2. Nossos estudos expandem a compreensão da inativação fotodinâmica de fungos filamentosos / Fusarium is a large genus of filamentous fungi widely distributed wich are important pathogens of plants, animals and humans. Crop diseases caused by Fusarium generate great economic losses in the production of fruit, vegetables, cereals, and cellulose. In humans the control of progression of fusariosis by single-agent antifungal therapy is problematic, leading to a high mortality rate, especially with immunocompromised patients. The increased tolerance to currently used fungicides has stimulated the development of novel and effective technologies to control pathogenic fungi. Thus, the search for alternatives to control microorganisms is necessary in both, clinical and agricultural areas. Antimicrobial photodynamic treatment (APDT) is a promising alternative antifungal platform that can be used to control fungi both in mammalian hosts and in the environment. APDT is based on the use of a photosensitizer (PS) that accumulates in the target fungal cell. The exposure of the PS to light of an appropriate wavelength starts a photochemical process that produces reactive oxygen species (ROS), especially singlet oxygen, leading to non-specific oxidative damage causing the death of the fungal cell without significant harm to the host cells. In comparison with currently used fungicides, the multiple and variable targets of ROS reduce the chance of selecting tolerant microorganisms. In the present study, we evaluated the effect of APDT with the combination of red light with fluence of 10 and 15 J cm-2, and five phenotiazinium photosensitizer, methylene blue (MB), toluidine blue O (TBO), new methylene blue N zinc free form (NMBN), new methylene blue N zinc chloride double salt (NMBN Zn) and a novel pentacyclic phenothiazinium S137, on ungerminated and germinated microconidia of Fusarium oxysporum, F. moniliforme and F. solani. APDT with NMBN Zn resulted in a reduction of approximately 5 logs in the survival of the quiescent ungerminated microconidia and metabolically active germinated microconidia of the three Fusarium species when the light fluence of 15 J cm-2 was applied. Washing out the PS from both ungerminated and germinated microconidia before light exposure reduced but did not prevent the killing effect of APDT. APDT with all the PS and fluences increased cell membrane permeability for the three Fusarium species. The oxidative damage caused by ROS produced during the photochemical process of APDT, was evaluated in the lipids, proteins and DNA present in the microconidia. Increases in lipid peroxidation in microconidia of the three Fusarium species were observed only after APDT with NMBN Zn and S137. Proteins oxidative damage was observed by the increase in protein carbonylation in microconidia of the F. oxysporum after APDT with all PS. The increases in DNA damage from both ungerminated and germinated microconidia was observed only for S137 at fluence of 0, 10 and 15 J cm-2. Our study expands the understanding of photodynamic inactivation in filamentous fungi