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Water-filtered infrared A irradiation in combination with visible light inhibits acute chlamydial infection


Marti, Hanna. Water-filtered infrared A irradiation in combination with visible light inhibits acute chlamydial infection. 2014, University of Zurich, Vetsuisse Faculty.

Abstract

Neue therapeutische Strategien sind nötig, um die Nachteile der Behandlung von intrazellulären, bakteriellen Infektionen zu überwinden. Chlamydiaceae sind Gram-negative Bakterien, welche an verschiedenen akuten und chronischen Erkrankungen beteiligt sind. Wassergefiltertes Infrarot A (wIRA) weist ein Spektrum von 780 bis 1400 nm auf. Klinische Studien haben gezeigt, dass wIRA alleine und in Kombination mit sichtbarem Licht (wIRA/VIS) akute und chronische Wundheilungsprozesse positiv beeinflussen kann. Dies ist die erste Studie, welche zeigt, dass wIRA/VIS unabhängig von der Zelllinie (Vero, HeLa) und des Chlamydienstamms (C. pecorum, C. trachomatis serovar E) die Anzahl an infektiösen Elementarkörperchen (EBs) reduzieren kann. Zusätzlich konnte nach einmaliger Bestrahlung mit wIRA/VIS 40h nach Infektion (hpi) eine signifikante Reduktion der Anzahl an Chlamydieneinschlüssen nachgewiesen werden. Eine dreifache Bestrahlung (24, 36, 40 hpi) von C. trachomatis-infizierten Zellen führte zu einer noch stärkeren Reduktion von Chlamydieneinschlüssen ohne dabei Persistenz auszulösen. Bestrahlung der Wirtszellen führte weder zu einer negativen Beeinflussung der Zellviabilität noch gab es Anzeichen von Zytotoxizität. Chlamydieninfektionen, Bestrahlung und die Kombination von beidem lösten die gleiche, proinflammatorische Wirtszellantwort aus. Erste Erkenntnisse bezüglich des Wirtsmechanismus deuten auf mögliche thermale Effekte infolge Bestrahlung hin.


New therapeutic strategies are needed to overcome drawbacks in treatment of infections with intracellular bacteria. Chlamydiaceae are Gram-negative bacteria implicated in a variety of acute and chronic diseases. Water-filtered infrared A (wIRA) is short wavelength infrared radiation with a spectrum ranging from 780 to 1400 nm. In clinical settings, wIRA alone and in combination with visible light (VIS) has proven its efficacy in acute and chronic wound healing processes. This is the first study to demonstrate that wIRA irradiation combined with VIS (wIRA/VIS) diminishes recovery of infectious elementary bodies (EBs) in two different cell lines (Vero, HeLa) regardless of the chlamydial strain (C. pecorum, C. trachomatis serovar E). Moreover, a single exposure to wIRA/VIS at 40 hours post infection (hpi) led to a significant reduction of Chlamydia-infected cells. A triple dose of irradiation (24, 36, 40 hpi) during the course of C. trachomatis infection further reduced chlamydial inclusion frequency in HeLa cells without inducing the chlamydial persistence/stress response. Irradiation of host cells (HeLa, Vero) neither affected cell viability nor induced any molecular markers of cytotoxicity. Chlamydial infection, irradiation, and the combination of both showed a similar release pattern of a subset of pro-inflammatory cytokines and chemokines from host cells. Initial investigation into the mechanism indicated possible thermal effects on Chlamydia due to irradiation.

Abstract

Neue therapeutische Strategien sind nötig, um die Nachteile der Behandlung von intrazellulären, bakteriellen Infektionen zu überwinden. Chlamydiaceae sind Gram-negative Bakterien, welche an verschiedenen akuten und chronischen Erkrankungen beteiligt sind. Wassergefiltertes Infrarot A (wIRA) weist ein Spektrum von 780 bis 1400 nm auf. Klinische Studien haben gezeigt, dass wIRA alleine und in Kombination mit sichtbarem Licht (wIRA/VIS) akute und chronische Wundheilungsprozesse positiv beeinflussen kann. Dies ist die erste Studie, welche zeigt, dass wIRA/VIS unabhängig von der Zelllinie (Vero, HeLa) und des Chlamydienstamms (C. pecorum, C. trachomatis serovar E) die Anzahl an infektiösen Elementarkörperchen (EBs) reduzieren kann. Zusätzlich konnte nach einmaliger Bestrahlung mit wIRA/VIS 40h nach Infektion (hpi) eine signifikante Reduktion der Anzahl an Chlamydieneinschlüssen nachgewiesen werden. Eine dreifache Bestrahlung (24, 36, 40 hpi) von C. trachomatis-infizierten Zellen führte zu einer noch stärkeren Reduktion von Chlamydieneinschlüssen ohne dabei Persistenz auszulösen. Bestrahlung der Wirtszellen führte weder zu einer negativen Beeinflussung der Zellviabilität noch gab es Anzeichen von Zytotoxizität. Chlamydieninfektionen, Bestrahlung und die Kombination von beidem lösten die gleiche, proinflammatorische Wirtszellantwort aus. Erste Erkenntnisse bezüglich des Wirtsmechanismus deuten auf mögliche thermale Effekte infolge Bestrahlung hin.


New therapeutic strategies are needed to overcome drawbacks in treatment of infections with intracellular bacteria. Chlamydiaceae are Gram-negative bacteria implicated in a variety of acute and chronic diseases. Water-filtered infrared A (wIRA) is short wavelength infrared radiation with a spectrum ranging from 780 to 1400 nm. In clinical settings, wIRA alone and in combination with visible light (VIS) has proven its efficacy in acute and chronic wound healing processes. This is the first study to demonstrate that wIRA irradiation combined with VIS (wIRA/VIS) diminishes recovery of infectious elementary bodies (EBs) in two different cell lines (Vero, HeLa) regardless of the chlamydial strain (C. pecorum, C. trachomatis serovar E). Moreover, a single exposure to wIRA/VIS at 40 hours post infection (hpi) led to a significant reduction of Chlamydia-infected cells. A triple dose of irradiation (24, 36, 40 hpi) during the course of C. trachomatis infection further reduced chlamydial inclusion frequency in HeLa cells without inducing the chlamydial persistence/stress response. Irradiation of host cells (HeLa, Vero) neither affected cell viability nor induced any molecular markers of cytotoxicity. Chlamydial infection, irradiation, and the combination of both showed a similar release pattern of a subset of pro-inflammatory cytokines and chemokines from host cells. Initial investigation into the mechanism indicated possible thermal effects on Chlamydia due to irradiation.

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Item Type:Dissertation (monographical)
Referees:Borel Nicole
Communities & Collections:05 Vetsuisse Faculty > Institute of Veterinary Pathology
UZH Dissertations
Dewey Decimal Classification:610 Medicine & health
Language:English
Place of Publication:Zürich
Date:2014
Deposited On:11 Mar 2015 11:46
Last Modified:23 Mar 2020 16:53
Number of Pages:19
Additional Information:Publiziert in und Sonderdruck aus: PLOS one, July 2014, Volume 9, Issue 7
OA Status:Green
Related URLs:https://www.recherche-portal.ch/permalink/f/5u2s2l/ebi01_prod010334590 (Library Catalogue)

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