A. Segalla¹, G. Valduga¹, K. Boito¹, P. Gatto¹, E. Reddi¹, G. Jori¹, M.P. De Filippis², D. Dei², G. Roncucci²

La fotosensibilizzazione di microorganismi sta acquistando sempre maggior interesse per le sue potenziali applicazioni per la sterilizzazione delle acque ed il trattamento di alcune patologie di origine batterica. Mentre i batteri Gram positivi sono suscettibili all'azione di una vasta gamma di fotosensibilizzatori, i batteri Gram negativi diventano fotosensibili solamente in presenza di fotosensibilizzatori cationici compresi derivati di tipo porfirinico o ftalocianinico. Studi preliminari condotti con diverse Zn(II)ftalocianine cationiche hanno portato alla selezione di due molecole tetrasostituite aventi come sostituenti periferici l' 1-3 di (N,N,N-trimetil)ammino-2-ossi-propano (RLP035) o l'ossi-N,N,N-trimetilanilinio (RLP040). L'accumulo di queste ftalocianine in cellule di E. coli è stato determinato in funzione della loro concentrazione (0,5-10 m M) dopo 5 minuti di incubazione. In entrambi i casi la quantità di ftalocianina legata alle cellule aumenta con la concentrazione nel mezzo di incubazione ed in generale è maggiore nel caso della RLP040 rispetto alla RLP035. Il lavaggio delle cellule alla fine del periodo di incubazione causa una parziale rimozione della ftalocianina legata e dopo 3 lavaggi il 30-50% della quantità inizialmente legata alle cellule viene recuperata. L'irradiamento con luce di 675 nm (100 mW/cm2) delle cellule di E.coli, in presenza di RLP035 1 µM, causa una diminuzione della sopravvivenza di 6 log dopo 1 minuto di esposizione. In assenza di ossigeno la sopravvivenza delle cellule irradiate non è significativamente diversa dai controlli. La mortalità viene drasticamente ridotta se le cellule vengono irradiate dopo essere state lavate 3 volte con PBS. Questo risultato suggerisce che la RLP035 non stabilmente legata contribuisce in maniera determinante alla fotoinattivazione di E. coli. Per la ftalocianina RLP040, una buona fotoinattivazione delle cellule batteriche si ottiene alla dose di 5 µM che provoca una diminuzione della sopravvivenza di circa 4 log. Nel caso della RLP040 i lavaggi delle cellule prima dell'irradiamento causano una diminuzione modesta della mortalità cellulare e quindi si può ipotizzare che sia la ftalocianina libera che legata siano importanti nel fotoprocesso. Recentemente sono stati avviati studi per definire il meccanismo con cui le cellule di E.coli vengono inattivate mediante fotosensibilizzazione con RLP035 e RLP040.