PACT 300 Patienteninfo in der INFOTHEK
Definition und Wirkmechanismus der photodynamischen Therapie
Hinter dem Begriff „photodynamische Therapie“ (PDT) verbirgt sich eine alternative antimikrobielle Strategie , die lichtinduzierte Inaktivierung von Zellen, Mikroorganismen oder Molekülen .
Das Verfahren wurde bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts entdeckt und kurz darauf zu therapeutischen Zwecken im Bereich der Dermatologie am Menschen eingesetzt .
Die Basis der therapeutischen Wirksamkeit liegt in der Eigenschaft mancher Verbindungen, Lichtenergie zu absorbieren, auf Sauerstoffmoleküle zu übertragen und dadurch hochaktive, zelltoxische Sauerstoffspezies zu bilden. Solche Verbindungen werden Photosensibilisatoren genannt. Das sind Stoffe, die die Energie des Lichts besonders gut in photochemische Reaktionen umwandeln. Folglich werden für die PDT drei Komponenten benötigt: Lichtenergie, ein Photosensibilisator sowie Sauerstoff .
Die PDT funktioniert nach folgendem Prinzip:
Der Photosensibilisator bindet sich an die Zielzelle und kann dann mit Licht einer passenden Wellenlänge aktiviert werden. Hier eignen sich besonders Laser niedriger Leistungsdichte, da sie ein homogenes und intensives Licht liefern, das genau auf das Absorptionsmaximum des Photosensibilisators abgestimmt werden kann .
Infolge der Aktivierung des Photosensibilisators entstehen Singulettsauerstoff und andere hochreaktive Sauerstoffspezies, die sehr toxisch auf bestimmte Zellen sowie Bakterien wirken . Allein kann weder der Photosensibilisator noch das Licht einen zytotoxischen Effekt auf die Ziele ausüben , deshalb ist der Vorgang für die normale Körperzelle unschädlich.
Die photodynamische Therapie wird in der Medizin für mehrere Ziele eingesetzt . In der Zahnmedizin wird die PDT für eine selektive Abtötung von Mikroorganismen verwendet , die den ätiologischen Hauptfaktor für viele orale Erkrankungen darstellen. Die Inaktivierung von Mikroorganismen mittels photodynamischer Therapie wird antimikrobielle photodynamische Therapie (aPDT), photodynamische antimikrobielle Chemotherapie (PACT) oder auch photodynamische Desinfektion genannt .
In mehreren Studien konnte gezeigt werden, dass das Verfahren einen effizienten bakteriziden Effekt bei der Behandlung von parodontalen Infektionen hat . Die aPDT gewinnt dabei auch Zugang zu Regionen, die für die konventionelle mechanische Behandlung schwierig zu erreichen sind, wie z. B. die anatomisch komplexen Furkationsbereiche. Der Zahnwurzeln, enge Wurzelkanäle , Implantate .
Zusätzlich lässt sich der antimikrobielle Effekt der aPDT einfach kontrollien, da die Reaktion genau durch die Zufuhr des Lichts gesteuert werden kann.
Viren, Bakterien, Protozoen und Pilze können durch Singulettsauerstoff abgetötet werden. Singulettsauerstoff hat eine sehr kurze Lebensdauer (< 0,04 μs) und nur einen sehr geringen Aktionsradius (< 0,02 μm) in biologischen Systemen . Daraus folgt, dass die zytotoxischen Effekte durch die PDT nur in nächster Nähe zum Photosensibilisator stattfinden können. Die photodynamische Reaktion findet also nur in einem begrenzten Gebiet statt, ohne weiter entfernte Moleküle, Zellen oder Organe zu beeinträchtigen, was ideal für eine lokalisierte und nebenwirkungsarme Anwendung ist. Der Photosensibilisator muss eine hohe Affinität zu den abzutötenden Zielbakterien besitzen und gut in den Zielbereich diffundieren um eine ausreichende Wirksamkeit zu entfalten .
