Москва, г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Тенденция к нарастанию резистентности микроорганизмов к противомикробным препаратам вынуждает научное медицинское сообщество разрабатывать новые протоколы борьбы с инфекционными агентами. В последнее время отмечается повышенный интерес к методу фотодинамической терапии. Фотодинамическая терапия (ФДТ) — нехирургический метод лечения пациентов с воспалительными заболеваниями и новообразованиями в челюстно-лицевой области, основанный на взаимодействии особых светочувствительных химических соединений — фотосенсибилизаторов — и светового излучения. Существуют фотосенсибилизаторы синтетические и природного происхождения. Стабильность синтетических фотосенсибилизаторов выше, но деградация их сопровождается более выраженными побочными эффектами. В последние годы появляются данные, свидетельствующие о перспективности применения куркумина в лечении пациентов с различными заболеваниями, включая патологии челюстно-лицевой области. Куркумин — биоактивное вещество, выделенное из корней Curcuma longa и обладающее антибактериальными, противовирусными, противовоспалительными и антиоксидантными свойствами. Особенностью куркумина является то, что он нестабилен при физиологическом рН, имеет низкую растворимость в воде и быстро метаболизируется организмом. Целью данной работы является обзор современных исследований, направленных на усовершенствование препаратов куркумина как фотосенсибилизатора, применяемого для фотодинамической терапии. Материалы и методы Проведен анализ научных статей из баз данных медицинских и биологических публикаций — научной электронной библиотеки Elibrary, PubMed и Web of Science, посвященных усовершенствованию способов доставки фотосенсибилизатора на основе куркумина для применения его в фотодинамической терапии. Результаты и выводы Представленные в настоящем обзоре результаты современных исследований в области лазерных технологий свидетельствуют о том, что фотодинамическая терапия с использованием куркумина в качестве фотосенсибилизатора является перспективным направлением во многих областях медицины. Вышеупомянутые научные изыскания дают понимание того, что изучение и усовершенствование систем доставки куркуминового фотосенсибилизатора путем сочетания его с наночастицами представляет научный интерес.
фотодинамическая терапия, фотосенсибилизатор, куркумин, наночастицы, лазерные технологии
1. Moan J., Peng Q. An outline of the hundred-year history of PDT // Anticancer Res. - 2003;23:3591-3600. PMID: 14666654
2. Agostinis P., Berg K., Cengel, K.A., Foster, T.H., Girotti, A.W., Gollnick, S.O., Hahn,S.M., Hamblin, M.R., Juzeniene, A., Kessel, D. et al. Photodynamic therapy of cancer: an update // CA: Cancer J. Clin. - 2011;61:250-281. doi:https://doi.org/10.3322/caac.20114.
3. Hopper C. Photodynamic therapy: a clinical reality in the treatment of cancer // The lancet oncology. - 2000;1(4):212-219. DOI:https://doi.org/10.1016/s1470-2045(00)00166-2
4. Dysart J.S., Patterson M.S. Characterization of Photofrin photobleaching for singlet oxygen dose estimation during photodynamic therapy of MLL cells in vitro // Phys Med. Biol. - 2005;50:2597-2616. DOI:https://doi.org/10.1088/0031-9155/50/11/011
5. Foote C.S. Mechanisms of photosensitized oxidation. There are several different types of photosensitized oxidation which may be important in biological systems // Science. - 1968;1;62:963-970. DOI:https://doi.org/10.1126/science.162.3857.963
6. Moan J., Berg K., Kvam E., Western A., Malik Z., Ruck A., Schneckenburger H. Intracellular localization of photosensitizers // Ciba Found. Symp. - 1989;146:95-107. DOI:https://doi.org/10.1002/9780470513842.ch7
7. Потапович А.И., Яссен А.Т., Костюк В.А. Природный химиопрофилактический агент куркумин может функционировать как эффективный УФ-фотосенсибилизатор. Физико-химическая биология как основа современной медицины : тезисы докладов участников Международной научной конференции, посвященной 75-летию со дня рождения профессора Е. В. Барковского, Минск, 21 мая 2021 года. Минск : Белорусский государственный медицинский университет. 2021:230-232. [A.I. Potapovich, A.T. Yassen, V.A. Kostyuk. The natural chemopreventive agent curcumin can function as an effective UV photosensitizer. Physical and chemical biology as the basis of modern medicine: abstracts of the participants of the International Scientific Conference dedicated to the 75th anniversary of the birth of Professor E. V. Barkovsky, Minsk, May 21, 2021. Minsk: Belarusian State Medical University. 2021:230-232. (In Russ.)]. https://www.bsmu.by/downloads/news/2021/tezisi2021.pdf
8. Утц С.Р., Тальникова Е.Е., Султанахмедов Э.С. и др. Псориаз ногтей: первый опыт фотодинамической терапии с куркумином. Саратовский научно-медицинский журнал. 2017;13(3):600-604. [S.R. Utz, E.E. Talnikova, E.S. Sultanakhmedov. Nail psoriasis: first experience with photodynamic therapy with curcumin. Saratov Scientific Medical Journal. 2017;13(3):600-604. (In Russ.)]. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32484250
9. Araújo N.C., Fontana C.R., Bagnato V.S., Gerbi M.E.M. Photodynamic effects of curcumin against cariogenic pathogens // Photomed. Laser Surg. - 2012;30(7):393-399. DOIhttps://doi.org/10.1089/pho.2011.3195
10. Paschoal M.A., Lin M., Santos-Pinto L., Duarte S. Photodynamic antimicrobial chemotherapy on Streptococcus mutans using curcumin and toluidine blue activated by a novel LED device // Lasers Med. Sci. - 2013;30(2):885-890. DOI:https://doi.org/10.1007/s10103-013-1492-1
11. Paschoal M.A., Tonon C.C., Spolidório D.M.P., Bagnato V.S., Giusti J.S.M., Santos-Pinto L. Photodynamic potential of curcumin and blue LED against Streptococcus mutans in a planktonic culture // Photodiagn Photodyn. Ther. - 2013;10(3):313-319. DOI:https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2013.02.002
12. Manoil A., Gameiro F.C., Lange N., Schrenzel J., Wataha J.C. et al. Flow cytometric assessment of Streptococcus mutans viability after exposure to blue light activated curcumin // Photodiagn. Photodyn. Ther. - 2014;11(3):372-379. DOI:https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2014.06.003
13. Dovigo L.N., Pavarina A.C., Ribeiro A.P.D., Brunetti I., Costa C.A.S., Jacomassi D.P. et al. Investigation of the photodynamic effects of Curcumin against Candida albicans // Photochem. Photobiol. - 2011;87(4):895-890. DOI:https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.2011.00937.x
14. Dovigo L.N., Pavarina A.C., Carmello J.C., Machado A.L., Brunetti I., Bagnato V.S. Susceptibility of clinical isolates of Candida to photodynamic effects of Curcumin // Lasers Surg. Med. - 2011;43(9):927-934. DOI:https://doi.org/10.1002/lsm.21110
15. Dovigo L.N., Carmello J.C., Costa C.A.S., Vergani C.E., Brunetti I.L., Bagnato V.S. et al. Curcumin-mediated photodynamic inactivation of Candida albicans in a murine model of oral candidiasis // Med. Mycol. - 2013;51(3):243-251. DOIhttps://doi.org/10.3109/13693786.2012.714081
16. Okada N., Muraoka E., Fujisawa S., Machino M. Effects of curcumin and capsaicin irradiated with visible light on murine oral mucosa // In Vivo. - 2012;26(5):759-764. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22949588/
17. Araújo N.C., Fontana C.R., Gerbi M.E.M., Bagnato V.S. Overall-mouth disinfection by photodynamic therapy using curcumin // Photomed. Laser Surg. - 2012;30(2):96-101. DOI:https://doi.org/10.1089/pho.2011.3053
18. Paschoal M.A., Moura C.M.Z., Jeremias F., Souza J.F., Bagnato V.S., Giusti J.S.M. et al. Longitudinal effect of curcumin-photodynamic antimicrobial chemotherapy in adolescents during fixed orthodontic treatment: a single-blind randomized clinical trial study // Lasers Med. Sci. - 2014;30(8):2059-2065. DOI:https://doi.org/10.1007/s10103-014-1700-7
19. Leite D.P.V., Paolillo F.R., Parmesano T.N., Fontana C.R., Bagnato V.S. Effects of photodynamic therapy with blue light and curcumin as mouth rinse for oral disinfection: a randomized controlled trial // Photomed. Laser Surg. - 2014;32(11):627-632. DOI:https://doi.org/10.1089/pho.2014.3805
20. Weber M., Weber R., Junggebauer M. Photodynamic low-level-laser therapy. Chapter 6 // Medical Low-Level Laser Therapy-Foundations and Clinical Applications-Research Book. 2nd ed. ISLA-International Society for Medical Laser Applications : Beverungen. Germany. - 2015:431-465. https://weberlaser.com/product/book/
21. Mirzaei H., Shakeri A., Rashidi B., Jalili A., Banikazemi Z., Sahebkar A. Phytosomal curcumin: A Review of pharmacokinetic, experimental and clinical studies // Biomed. Pharmacother. - 2017;85:102-112. DOI:https://doi.org/10.1016/j.biopha.2016.11.098
22. Ambreen G., Duse L., Tariq I., Ali U., Ali S., Pinnapireddy S.R., Bette M., Bakowsky U., Mandic R. Sensitivity of Papilloma Virus-Associated Cell Lines to Photodynamic Therapy with Curcumin-Loaded Liposomes // Cancers. - 2020;12:3278. DOI:https://doi.org/10.3390/cancers12113278
23. Liu L., Sun L., Wu Q., Guo W., Li L., Chen Y., Li Y., Gong C., Qian Z., Wei Y. Curcumin loaded polymeric micelles inhibit breast tumor growth and spontaneous pulmonary metastasis // Int. J. Pharm. - 2013;443:175-182. DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2012.12.032
24. Jin H., Pi J., Zhao Y., Jiang J., Li T., Zeng X., Yang P., Evans C.E., Cai J. EGFR-targeting PLGA-PEG nanoparticles as a curcumin delivery system for breast cancer therapy // Nanoscale. - 2017;9:16365-16374. DOI:https://doi.org/10.1039/c7nr06898k
25. Staggers N., McCasky T., Brazelton N., Kennedy R. Nanotechnology: the coming revolution and its implications for consumers, clinicians, and informatics // Nurs. Outlook. - 2008;56:268-274. DOI:https://doi.org/10.1016/j.outlook.2008.06.004
26. Master A., Livingston M., Sen Gupta A. Photodynamic nanomedicine in thetreatment of solid tumors: perspectives and challenges // J. Control. Release. - 2013;168:88-102. DOI:https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2013.02.020
27. Perni S., Prokopovich P., Pratten J., Parkin I.P., Wilson M. Nanoparticles: their potential use in antibacterial photodynamic therapy // Photochem. Photobiol. Sci. - 2011;10:712-720. DOI:https://doi.org/10.1039/c0pp00360c
28. Sadasivam M., Avci P., Gupta G.K., Lakshmanan S., Chandran R., Huang Y.Y., Kumar R., Hamblin M.R. Self-assembled liposomal nanoparticles in photodynamic therapy // Eur. J. Nanomed. - 2013;5:115-129. DOI:https://doi.org/10.1515/ejnm-2013-0010
29. Avci P., Erdem S.S., Hamblin M.R. Photodynamic therapy: one step ahead with self-assembled nanoparticles // J. Biomed. Nanotechnol. - 2014;10:1937-1952. DOI:https://doi.org/10.1166/jbn.2014.1953
30. Rudramurthy G., Swamy M., Sinniah U., Ghasemzadeh A. Nanoparticles: Alternatives against drug-resistant pathogenic microbes // Molecules. - 2016;21:836. DOI:https://doi.org/10.3390/molecules21070836
31. Moballegh Nasery M., Abadi B., Poormoghadam D., Zarrabi A., Keyhanvar P., Khanbabaei H., Ashrafizadeh M., Mohammadinejad R., Tavakol S., Sethi G. Curcumin Delivery Mediated by Bio-Based Nanoparticles: A Review // Molecules. - 2020;25:689. DOI:https://doi.org/10.3390/molecules25030689
32. Sun J., Bi C., Chan H.M., Sun S., Zhang Q., Zheng Y. Curcumin-loaded solid lipid nanoparticles have prolonged in vitro antitumour activity, cellular uptake, and improved in vivo bioavailability // Colloids Surf. B Biointerfaces. - 2013;111:367-375. DOI:https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2013.06.032
33. He H., Chen S., Zhou J., Dou Y., Song L., Che L., Zhou X., Chen X., Jia Y., Zhang J. et al. Cyclodextrin-derived pH-responsive nanoparticles for delivery of paclitaxel // Biomaterials. - 2013;34:5344-5358. DOI:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2013.03.068
34. Reeves A., Vinogradov S.V., Morrissey P., Chernin M., Ahmed M.M. Curcumin-encapsulating Nanogels as an Effective Anticancer Formulation for Intracellular Uptake // Mol. Cell Pharmacol. - 2015;7:25-40. DOI:https://doi.org/10.4255/mcpharmacol.15.04
