Dental Tribune Austrian Edition

waren im Gegensatz dazu Photosen- sitizerausderGruppederPorphyrin- derivate und Phthalocyanine weni- ger antibakteriell effektiv. In der kli- nischen Parodontologie wird am häufigsten Methylenblau verwendet. Welche Eigenschaften haben die Energiequellen? Der photodynamische Prozess wird durch sichtbares Licht induziert.Zur Anwendung kommen heute in den meisten Fällen sogenannte Low-Le- vel-Laser, die Licht einer auf den Farbstoff abgestimmtenWellenlänge (zw.380und671nm)emittieren.Un- ter anderem werden dafür Diodenla- ser eingesetzt. Diese führen nicht zu einer Überwärmung des umgeben- den Gewebes und weisen keine Ge- webstoxizität auf. WiewirddieaPDTdurchgeführt? Der Farbstoff wird mit einer dünnen KanüleindieparodontaleTascheein- gebracht und dort von apikal nach koronal appliziert. Nach einer Ein- wirkzeit von ein bis drei Minuten, in der der Farbstoff etwa an die sich in der Tasche befindenden Bakterien bindet,wirddernichtgebundeneAn- teildesFarbstoffsdurcheineSpülung mit Wasser in der Tasche reduziert. DieseVorgehensweiseistwichtig,da- mit die Energie des Lasers vor allem auf den gebundenen Farbstoff über- tragen wird. Da auch nichtgebun- dene Farbstoffpartikel die Energie absorbieren, wäre die antibakterielle Wirkung ohne das Ausspülen des nichtgebundenenFarbstoffsvermin- dert.Abschließend wird der Laser an je sechs Stellen pro Zahn (mesiobuk- kal, bukkal, distobukkal, distooral, oral,mesiooral) in das Parodont ein- geführtundfürjezehnSekundenak- tiviert. Die Photodynamische The- rapiesollteimmerinVerbindungmit derKürettagederWurzeloberflächen einhergehen. Da die subgingivalen Bakterien in einem Biofilm leben, ist das mechanische Aufbrechen dieses BiofilmseinewichtigeVoraussetzung für den Erfolg der Photodynami- schen Therapie.Durch die Kürettage wird der Biofilm mechanisch desin- tegriert. Somit werden mehr Bakte- rien für die Photodynamische The- rapie zugänglich. Wirkt die Photodynamische Therapie auf alle Bakterien- spezies gleichermaßen? Die keimeliminierende Wirkung der meistenPhotosensitizeraufgrampo- sitive Bakterien ist vielfach nachge- wiesen.5 Dabei ist die bakterienab- tötende Wirkung vom verwendeten Photosensitizer, seiner Einwirkzeit sowie der Wellenlänge, Dauer und Intensität der Belichtung abhängig.6 Entgegengesetzt dazu zeigen einige Farbstoffe allerdings nur eine limi- tierteWirkunggegenübergramnega- tiven Bakterien, welche die meisten der bekannten Parodontalpathogene repräsentieren.5,7–9 Als Ursache für die eingeschränkte Wirkung auf gramnegative Bakterien wird der komplexere Aufbau der Zellwand gramnegativer Bakterien im Ver- gleich zu grampositiven Bakterien angesehen. Teilweise ist die antibakterielle Wir- kung der aPDT gegenüber plankto- nischen Bakterien stärker als gegen- über Bakterien im Biofilm ausge- prägt.10,11 Verschiedene Eigenschaf- ten des Biofilms werden als Ursache für die verminderte Wirksamkeit der photodynamischen Therapie disku- tiert.Unter anderem stellt die Matrix des Biofilms aufgrund ihrer elektri- schen Ladung für entgegengesetzt geladene Moleküle eine Diffusions- barrieredar.EineweitereUrsacheder Wirkungsverminderung liegt in der Tatsache begründet, dass die Matrix zu einer Konzentrationsverdünnung des Wirkstoffs führt. Interessanter- weise wird eine keimabtötende Wir- kung gegenüber schwarz pigmen- tierten Bakterien, beispielsweise Por- phyromonas gingivalis, Prevotella intermedia oder Prevotella nigrescens sogardurchBestrahlungohneAppli- kation eines Photosensitizers er- reicht.12 Ursächlich dafür ist die Tat- sache,dassdieseBakterienphotosen- sible Porphyrinmoleküle enthalten, die bei Aktivierung durch Licht ent- sprechender Wellenlängen Sauer- stoffradikale abspalten. Die abtötende Wirkung der photo- dynamischenTherapieauf Bakterien kann durch die Konjugation des Photosensitizers mit anderen Mole- külen verbessert werden, die bei- spielsweise die selektive Aufnahme des Photosensitizers in die Bakterien fördern.13 Alternativ kommt die Kopplung des Photosensitizers mit einem Antikörper in Betracht, die zu einer verbesserten Bindung an die Bakterien führen kann.14 Die neueste Generation der Photosensitizer wurde mit einemAntibiotikum kon- jugiert und erfolgreich bei Staphylo- coccus aureus und Escherechia coli getestet.15 Darüber hinaus wurde nachgewiesen, dass die Photodyna- mische Therapie nicht nur die Vita- lität der Bakterienzellen, sondern auch die Aktivität einiger ihrer Viru- lenzfaktoren beeinflusst. Zum Bei- spielkonntedieAktivitätderLipopo- lysaccharideundvielerProteasenvon P. gingivalis durch die Anwendung der aPDT nachweislich gesenkt wer- den.16,17 Lipopolysaccharide sind Bestand- teile der Zellwand gramnegativer Bakterien und lösen starke Immun- reaktionen des Wirtorganismus aus. Proteasen sind proteolytisch aktive Enzyme, die sowohl von Bakterien alsauchvonWirtszellengebildetwer- den können. Sie führen zum Abbau des parodontalen Gewebes. Sowohl die Lipopolysaccharide als auch die Proteasen werden als wichtige Viru- lenzfaktoren von P. gingivalis ange- sehen. Bestehen Resistenzen der Bakterien gegenüber der aPDT? Resistenzen gegen Antibiotika sind ein weit verbreitetes Phänomen,wel- ches die Therapie von Infektionen deutlich erschwert. Dabei nehmen die Resistenzen im Laufe der Zeit gegenüber den bekannten Antibio- tikazu.ObauchgegenüberderaPDT Resistenzen bestehen,wurde bis zum jetzigen Zeitpunkt in klinischen Stu- diennochnichtuntersucht.Eswurde jedoch festgestellt, dass die Wirkung der photodynamischen Therapie bei biofilmassoziiertenBakterienebenso verringert ist wie die Wirkung der Antibiotika. Allerdings scheint das Ausmaß der Wirkungsbeeinträchti- gung im Biofilm zwischen Antibio- tika und der aPDT verschieden zu sein.WährenddieWirkungderAnti- biotikaimBiofilmumdenFaktor250 vermindert wird, entspricht die Wir- kungsverminderung bei der aPDT etwa der Hälfte. Folgenden Faktoren wird eine Rolle in der verminderten Wirkung der Photodynamischen Therapie zugesprochen: Bakterien in planktonischer Form unterscheiden sich von im Biofilm lebenden Bakte- rieninihremPhänotyp.Dabeizeigen Bakterien,die aus einem Biofilm iso- liert wurden, andere Eigenschaften alsfreieBakterien.VieledieserEigen- schaften sind mit der sogenannten biofilmassoziierten Resistenz ver- bunden,dieauf verschiedeneGenak- tivitäten zwischen frei- und im Bio- film lebenden Bakterien zurückge- führtwerden.DieskannzumBeispiel zu einer erhöhten Resistenz gegen- über Antibiotika führen. Zudem konnte gezeigt werden, dass Photo- sensitizerausderGruppederPheno- tiazine, beispielsweise Methylenblau und Toluidinblau Substrate der Mul- tiwirkstoff-Resistenzpumpen von Bakterien sind. Diese transportieren Phenotiazinphotosensitizer aus der Bakterienzelle heraus. Es konnte nachgewiesenwerden,dasseinNähr- medium für die Anzucht von Bakte- rien, das Blut enthält, die Wirkung der Photodynamischen Therapie be- einträchtigen kann.18 Die herabge- setzte Wirksamkeit der Photodyna- mischenTherapiewirddurchdieAn- wesenheit der im Blut bzw. Nährme- dium enthaltenen Proteine erklärt: Diese können zum Teil auch Licht- energie absorbieren und somit zu ei- ner Verminderung des Photonenan- gebots führen. In der Folge wäre die Anzahl der angeregten Photosensiti- zer vermindert. Außerdem können die Proteine mit den Bakterien um die Bindungsstellen der Photosensi- tizer konkurrieren.Leider stehen kli- nische Untersuchungen über den Einfluss von Umgebungsfaktoren, beispielsweise die durch das mecha- nische Débridement induzierte Blu- tung,nochaus.AufjedenFallistdiese Frage nach dem Einfluss von Umge- bungsfaktorenauf dieaPDTvongrö- ßerer Bedeutung für die Behand- lungsstrategie, da der Zeitpunkt der Applikation der aPDT unabhängig von der subgingivalen Kürettage ge- wählt werden kann. Wie wirkt die aPDT in der Behandlung von Parodontitis- patienten/-innen? Bisher (Stand Dezember 2010) wur- den 13 klinische Studien zur Photo- dynamischen Therapie veröffent- licht.DashäufigsteTherapiekonzept, vertreten durch acht Studien, stellt dabei die Photodynamische Thera- pie in Kombination mit der Küret- tage, der klassischen nichtchirurgi- schen Parodontitistherapie,dar. Klinische Studien mit der singulär undadjuvantzurmechanischenBio- filmdesintegration durch subgingi- vale Kürettage oder Ultraschallan- wendung angewendeten Photody- namischenTherapiezeigeninhomo- gene Ergebnisse in Bezug auf klinische Parameter.Während einige Studien signifikante Verbesserungen bei Sondierungstiefen und Attach- mentlevel nachgewiesen haben19–22 , konnten im Gegensatz dazu andere Studien keinen Unterschied bei die- sen Parametern im Vergleich zur Kontrollgruppe feststellen.23–27 Viele Studien konnten jedoch bei den Pa- tienten/-inneninderTestgruppeeine Verbesserung der Sondierungsblu- tung im Vergleich zur Kontroll- gruppenachweisen.19–22,26 Beachtens- wert ist, dass die geringere Sondie- rungsblutung,diealsZeichenderAk- tivität einer parodontalen Tasche gewertet wird, auch in einigen Stu- dien demonstriert werden konnte, ➟ Perio Tribune DENTALTRIBUNE Austrian Edition · Nr. 5/2011 · 13. Mai 201110 Einbringen des Photosensitizers in die mesiovestibuläreTasche von Zahn 16. Aktivierung des Photosensitizers in der mesiovestibulärenTasche von Zahn 16. Fotos:Dr.Stephan ANZEIGE „Verschiedene Eigenschaften des Biofilms werden als Ursache für die verminderte Wirksamkeit der Photody- namischen Therapie diskutiert. “