Keimreduktion mit photoaktivierter Chemotherapie (PACT)

Eine Anwendungsmöglichkeit von Lasersystemen in der Medizin ist die photoaktivierte Chemotherapie (PACT) (Synonyme: photodynamische Therapie, photoaktivierte Therapie, antimikrobielle photodynamische Therapie, aPDT, PACT®), die sich die photochemischen Wechselwirkungen zwischen Laserlicht geringer Intensität und einem Photosensitizer mit dem Ziel der Inaktivierung von Keimen zunutze macht.

Lasersysteme kommen in der Medizin heutzutage vielfältig zur Anwendung. Ein wichtigen Platz nimmt die photodynamische Therapie in der Krebsbehandlung ein.

Für die photoaktivierte Chemotherapie sind Dioden-Softlaser  mit geringer Energie und Leistung bei großer Wellenlänge und ein sogenannter Photosensitizer sowie die Anwesenheit von Sauerstoff erforderlich.

Ein Laser gibt kohärentes monochromatisches Licht ab, das heißt alle Laserstrahlen haben die gleiche Frequenz und Wellenlänge. Die Leistung der Softlaser liegt in der Regel nur bei 30 bis 100 mW. Die Wellenlänge ist abhängig vom Halbleitermaterial der emittierenden Leuchtdiode. Bei dem PACT® 200 Laser handelt es sich um einen Softlaser der Wellenlänge 635 nm, die auf den Photosensitizer Toluidinblau abgestimmt ist. Das Gerät wird in einer komfortablen Handstückform angeboten.

Photosensitizer sind Farbstoffe, die durch Laserlicht in energetisch höhere Zustände versetzt werden, welche die Voraussetzung für den weiteren Verlauf der chemischen Reaktionen sind. Bei der Endotherapie (Wurzelkanalbehandlung) werden sie flüssig in das Wurzelkanalsystem eingebracht (z. B. PACT® Fluid Endo), während für andere Anwendungsbereiche eine gelartige Konsistenz geeignet ist (z. B. PACT® Gel). Die Photosensitizer zeigen ohne Belichtung keine antimikrobielle oder fungizide Wirkung. Üblicherweise werden folgende Phenothiazin-Derivate verwendet:

  • Toluidinblau (Toloniumchlorid, TBO) – wie z. B. beim PACT®-Laser
  • Methylenblau

Wirkungsweise

Der Photosensitizer wirkt zunächst auf das infizierte Gewebe ein. Dabei bindet er chemisch an Oberflächenstrukturen der Zielzellen. Nach der Einwirkzeit werden die Moleküle des Photosensitizers durch Laserlicht geringer Intensität in den energiereicheren angeregten Singulett-Zustand versetzt und dadurch aktiviert. Hochreaktiver Sauerstoff (Singulett-Sauerstoff) wird gebildet. Durch Oxidation (Sauerstoffbindung) mikrobieller Zellkomponenten wie Zellwände und -membranen, Proteine, Lipide, Nukleinsäuren u. a. werden die Keime irreversibel geschädigt. Verschiedenartige Bakterienstämme haben auf Grund ihrer unterschiedlichen Oberflächenstruktur unterschiedliche Affinitäten zu den verschiedenen Photosensitizern. Insbesondere pathogene Anaerobier (krankmachende Keime, die bei Sauerstoffarmut gedeihen) werden sehr gut durch den hochreaktiven Singulett-Sauerstoff inaktiviert. In gesundem Körpergewebe hingegen wird die toxische Wirkung nicht entfaltet, sodass körpereigene Zellen geschont werden.

Die photoaktivierte Chemotherapie gilt als:

  • universell einsetzbar
  • schmerzfrei in der Anwendung
  • sicher
  • frei von Nebenwirkungen
  • frei von Beeinträchtigungen der an den infizierten Bereich angrenzenden Hart- und Weichgewebe

Folgende pathogene (krankmachende) Bakterien des Mundraumes können mittels der PACT-Therapie eliminiert werden:

  • Streptococcus mutans
  • Total streptococcus
  • Streptococcus sobrinus
  • Streptococcus intermedius
  • Actinomyces
  • Lactobacillus
  • Prevotella intermedia
  • Peptostreptococcus micros
  • Fusobacterium nucleatum
  • Enterococcus faecalis

Indikationen (Anwendungsgebiete)

Die antimikrobielle photodynamische Therapie dient der Breitbanddesinfektion durch Inaktivierung verschiedenster pathogener Erreger (krankmachender Keime), die Biofilme auf Zahnoberflächen, in Zahnfleischtaschen, auf Implantatoberflächen bzw. auf Wundflächen bilden:

  • Parodontitis (entzündliche Erkrankung des Parodonts/Zahnhalteaaparats): Therapie in der Zahnfleischtasche des parodontal geschädigten Zahnes (mit Zahnbettentzündung) in Unterstützung der mechanischen Reinigung (Zahnstein- und Konkremententfernung, Vector®-Methode)
  • Periimplantitis (Zahnbetterkrankungen im Bereich von Implantaten): für die geschlossene Anwendung und zur Unterstützung der offenen chirurgischen Sanierung einer Implantatbettentzündung
  • Infektionen der Weichgewebe: Unterstützung der Wundheilung durch die photodynamische Therapie z. B. bei postoperativen entzündlich bedingten Wundheilungsstörungen
  • Herpes: die photodynamische Therapie begünstigt ein schnelleres Abheilen oraler Weichgewebsinfektionen mit Herpes simplex (Viruserkrankung mit typischer Bläschenbildung z. B. im Lippenbereich)
  • Endotherapie: Die Wurzelkanäle eines Zahnes mit den davon ausgehenden Dentinkanälchen (im Zahnbein) sind ein sehr komplexes und für Desinfektionsmaßnahmen schwer zugängliches System. Hier unterstützt die photodynamische Therapie die mechanische Aufbereitung und chemische Desinfektion mittels Spüllösungen bzw. medikamentösen Einlagen.
  • Alternative zu Antibiotika: Die Zunahme von Resistenzen gegen Antibiotika zwingt die Medizin umzudenken und andere antimikrobielle (gegen Keime wirkende) Therapiemöglichkeiten auszuschöpfen. So ist die photoaktivierte Therapie insbesondere bei behandlungsresistenten Infektionen angezeigt.
  • Kavitätendesinfektion: Anstelle der Desinfektion eines für eine Füllung vorbereiteten Zahnes z. B. mit Chlorhexidin kann die Desinfektion mit PACT® erfolgen.
  • Karies: Durch die photodynamische Desinfektion kariösen Dentins (von Zahnfäule betroffenen Zahnbeins) bietet sich die Möglichkeit einer Substanz schonenderen Exkavation (Entfernen kariöser Substanz durch Bohren) insbesondere bei Caries profunda (tiefe Karies in Nähe des Zahnmarks).
  • Candidiasis: Infektion mit dem Sprosspilz Candida albicans, beispielsweise auf den von Zahnprothesen abgedeckten Weichgeweben in Form einer Prothesenstomatitis
  • orale Stomatitiden: Therapie von Weichgewebeinfektionen der Mundhöhle mit verschiedensten Erregern als Krankheitsursache

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

Es sind keine Kontraindikationen bekannt.

Vor dem Verfahren

  • Für die Parodontitis- bzw. Periimplantitis-Therapie werden Zahn- bzw. Implantatoberflächen mechanisch gereinigt, z. B. mit Ultraschallinstrumenten oder subgingivaler (unterhalb des Zahnfleischrandes in der Zahnfleischtasche) Pulverstrahlreinigung auf Glycinbasis.
  • Für die Kariestherapie werden zunächst kariös befallener Zahnschmelz und erweichtes Dentin (Zahnbein) schonend entfernt.
  • Für die Endotherapie werden die Wurzelkanäle mechanisch aufbereitet und mit desinfizierenden Lösungen, z. B. Natriumhypochlorit, gespült. Danach werden die Kanäle konditioniert und mit Papierspitzen getrocknet.
  • Weichgewebeinfektionen werden mechanisch z. B. mit Hilfe von Tupfern gereinigt.

Das Verfahren

  • Zunächst wird der Photosensitizer – beim PACT®-System Toluidinblau – auf das zu behandelnde Gebiet aufgetragen und eingearbeitet (z. B. mit Hilfe eines Minibürstchens bei der Kariestherapie).
  • Innerhalb einer indikationsabhängig definierten Einwirkzeit (60-120 Sekunden) reichert sich der Photosensitizer im Gewebe an und geht eine chemische Verbindung zu den Oberflächen der Keime ein.
  • Vor der Laseranwendung wird eine geeignete Schutzbrille aufgesetzt.
  • Danach erfolgt die Bestrahlung mit dem Softlaser über einen wiederum indikationsabhängig definierten Zeitraum (in der Regel 30 Sekunden, bei der Endotherapie auch deutlich länger) und mit einem für den Anwendungsbereich geeigneten Lichtleiter (z. B. PACT® Universal, Endo, XL). Bei der Endotherapie ist darauf zu achten, dass die Kanäle über ihre gesamte Länge bestrahlt werden müssen.
  • Bei der Endotherapie wird die Photosensitizer-Lösung vor der abschließenden Wurzelkanalfüllung durch Spülung z. B. mit Natriumhypochlorit oder destilliertem Wasser wieder entfernt.

Literatur

  1. Herstellerinformationen der Cumdente GmbH Tübingen
  2. Erb S: Desinfektion artifiziell infizierter boviner Wurzelkanäle in vitro mittels antibakterieller photodynamischer Methoden. Dissertation Universität Regensburg 2012

     
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