Parodontologie


Die antimikrobielle photodynamische Therapie in der Parodontologie – aktueller Wissensstand



In der Parodontitistherapie stehen dem Zahnarzt eine Reihe von Methoden zur Verfügung, um ergänzend zur konventionellen mechanischen Entfernung des Biofilms noch eine weitergehende Reduktion der parodontalpathogenen Bakterien zu erreichen. Schon länger im Gespräch ist beispielsweise die antimikrobielle photodynamische Therapie (aPDT). Interessant erscheint dieser Ansatz, da er mit keinen bekannten Nebenwirkungen und geringen Risiken einhergeht und das Problem der Resistenzen bei der Antibiotikagabe umgeht, gut zu steuern ist und damit auch schwer zugängliche Bereiche therapiert werden können. Im folgenden Beitrag werden die wissenschaftlichen Erkenntnisse zur Wirksamkeit der aPDT beleuchtet und aus der derzeitigen, noch ungenügenden Forschungslage versucht, ihr Potenzial abzuschätzen.

Die Parodontitis ist eine entzündliche Erkrankung, die alle Strukturen des Zahnhalteapparats betrifft: Wurzelzement, Desmodont, Alveolarknochen und Gingiva. Die entzündlichen Veränderungen können zur Ausbildung parodontaler Taschen, der Zerstörung der zahntragenden knöchernen Strukturen und bei fortgeschrittener Erkrankung zum Verlust des betroffenen Zahnes führen. Bakterielle Biofilme auf der Zahn- bzw. Wurzeloberfläche werden als ätiologischer Hauptfaktor bei der Genese der Parodontitis angesehen [12,39]. Diese Biofilme bilden komplexe Ökosysteme, die eine Vielzahl unterschiedlicher Bakterienspezies enthalten, welche in eine extrazelluläre Matrix eingebettet sind. Bakterielle Endotoxine, Zytotoxine und andere pathogene Substanzen diffundieren aus dem Biofilm in die benachbarten Gewebe und lösen eine entzündliche Wirtsantwort aus, die in der Gewebszerstörung des Parodonts resultiert.

Die bisherigen Therapiemaßnahmen konzentrieren sich hauptsächlich auf eine Reduktion der parodontalpathogenen Mikroorganismen durch die Entfernung des Biofilms bzw. der Zahnoberfläche anhaftender mineralisierter Auflagerungen. Zu diesem Zweck stehen konventionelle mechanische Methoden, wie die Verwendung von Hand-, Schall- oder Ultraschallinstrumente zur Verfügung, wobei deren Effektivität als vergleichbar eingeschätzt wird [23,67]. Des Weiteren stehen Pulverstrahlgeräte oder Lasersysteme für die Reinigung betroffener Zahnoberflächen zur Verfügung [49,56].

Durch die genannten Methoden ist es generell möglich, eine Reduktion der Zahl parodontalpathogener Mikroorganismen zu erreichen [10,24]. Die gründliche Biofilmentfernung stellt jedoch hohe technische Anforderungen an den Behandler, da Zugang und direkte Einsicht in das zu behandelnde Gebiet limitiert sind. Somit erweist sich eine vollständige Elimination der Bakterien und mineralisierter Auflagerungen durch rein mechanische Methoden als kaum möglich. So kann beispielsweise die Entfernung von Plaque an Stellen mit erschwertem Zugang (z. B. Furkationsareale, tiefe Einziehungen und Konkavitäten) beeinträchtigt sein [18].

Die Effizienz der mechanischen Parodontitistherapie nimmt folglich mit steigender Taschentiefe und bei Furkationsbefall ab. Außerdem sind potenziell parodontalpathogene Mikroorganismen, wie Aggregatibacter actinomycetemcomitans und Porphyromonas gingivalis in der Lage, in Wirtszellen einzudringen [3,44]. Sie entziehen sich so einem mechanischen Débridement und können die Tasche anschließend rekolonisieren.

Um die mikrobielle Besiedlung der instrumentierten Wurzeloberflächen weiter zu reduzieren, kommen daher auch adjuvante antiseptische oder antibiotische Medikamente zum Einsatz [68]. Die Verwendung von adjuvanten antimikrobiellen Agenzien kann allerdings auch mit Störungen der oralen Standortflora und der Erzeugung von resistenten Bakterienstämmen bei der Gabe von Antibiotika einhergehen [33,47,54,71]. Um diese Nachteile möglichst umgehen zu können, wird nach alternativen antimikrobiellen Strategien gesucht.

Definition und Wirkmechanismus der photodynamischen Therapie

Hinter dem Begriff „photodynamische Therapie“ (PDT) verbirgt sich eine solche alternative antimikrobielle Strategie. Das Verfahren wurde bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts entdeckt und kurz darauf zu therapeutischen Zwecken im Bereich der Dermatologie am Menschen eingesetzt [52]. Der Begriff „photodynamisch“ wurde im Jahr 1904 geprägt, wohl auch zur Abgrenzung gegenüber photografischen Prozessen [69]. Später wurde das Verfahren dann in der kurativen Behandlung von Präkanzerosen und oberflächlichen Tumoren eingesetzt [34]. Allgemein versteht man unter photodynamischer Therapie (PDT) die lichtinduzierte Inaktivierung von Zellen, Mikroorganismen oder Molekülen [2,42].

Die Basis der therapeutischen Wirksamkeit liegt in der Eigenschaft mancher Verbindungen, Lichtenergie zu absorbieren, auf Sauerstoffmoleküle zu übertragen und dadurch hochaggressive, 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 [37].

Die PDT funktioniert nach folgendem Prinzip: Der Photosensibilisator bindet sich an die Zielzelle und kann dann mit Licht einer passenden Wellenlänge aktiviert werden. Infolge der Aktivierung des Photosensibilisators entstehen Singulettsauerstoff und andere hochreaktive Sauerstoffspezies, die sehr toxisch auf bestimmte Zellen sowie Bakterien wirken [42,70]. Allein kann weder der Photosensibilisator noch das Licht einen zytotoxischen Effekt auf die Ziele ausüben – zumindest in der Theorie, da es auch Photosensibilisatoren gibt, die ohne Belichtung einen bakteriziden Effekt ausüben können [26].

Der Photosensibilisator kann prinzipiell mittels topischer Applikation, via Aerosol oder auch Injektion ins Zielgebiet eingebracht werden. Zur Wirkungsentfaltung muss dann Licht geeigneter Wellenlänge zur Verfügung stehen. 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 [66].

Die photodynamische Therapie wird in der Medizin für mehrere Ziele eingesetzt. In Anlehnung daran macht man sich das Prinzip der PDT außerdem in der Zahnmedizin zunutze. Hier wird die PDT für eine selektive Abtötung von Mikroorganismen eingesetzt, 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 [42,70].

In mehreren Studien konnte gezeigt werden, dass das Verfahren einfach durchzuführen ist und dabei einen effizienten bakteriziden Effekt bei der Behandlung von parodontalen Infektionen hat [36,63,73]. Die aPDT gewinnt dabei auch Zugang zu Regionen, die für das konventionelle mechanische Débridement schwierig zu erreichen sind, wie z. B. die anatomisch komplexen Furkationsbereiche. Zusätzlich lässt sich der antimikrobielle Effekt der aPDT einfach kontrollien, da die Reaktion genau durch die Zufuhr des Lichts gesteuert werden kann.

Der bakterizide Effekt der PDT ist durch zwei potenzielle Mechanismen zu erklären. Möglich ist die direkte Schädigung der DNA oder die Schädigung der zytoplasmatischen Membran der Zielorganismen durch die bei der photodynamischen Reaktion generierten aktiven Sauerstoffspezies [6,27]. Die Schädigung der Membran führt beispielsweise zu einer Inaktivierung membrangebundener Transportsysteme oder zur Inhibition von Enzymaktivitäten und folglich zum Zelltod [31]. Es wird davon ausgegangen, dass der bakterizide Effekt der aPDT vornehmlich durch Schädigung der zytoplasmatischen Membran verursacht wird [6,31]. Die Vorgänge auf molekularer Ebene können wie folgt beschrieben werden: Durch die Bestrahlung des Photosensibilisators mit Licht einer abgestimmten Wellenlänge (meist Laser) wechselt dieser von einem niedrigenergetischen Grundzustand in einen höheren angeregten Zustand (Triplettzustand) über. Der Photosensibilisator im Triplett-Zustand kann dann auf zwei unterschiedlichen Wegen (Typ I und Typ II) mit Biomolekülen interagieren und seine Energie weitergeben. Die Übertragung von Elektronen auf Moleküle in der Umgebung bei Redoxreaktionen bildet den Typ I. Ein Beispiel dafür ist die Abspaltung von Wasserstoffionen mit der Bildung freier Radikale. Diese freien Radikale sind hochreaktiv und interagieren mit endogenem molekularem Sauerstoff. Dadurch entstehen hochreaktive Sauerstoffspezies, wie z. B. Hydroxyl- und Superoxidradikale, die dann die Membranintegrität der Zielzellen schädigen. Die Energieübertragung auf molekularen Triplettsauerstoff (Grundzustand) mit der Bildung von hochreaktivem Singulettsauerstoff (angeregt) stellt den Typ II dar. Auch Singulettsauerstoff ist hochreaktiv und kann die Zielzelle durch Schädigung der Zellmembran oder Zellwand abtöten. Während die Radikale durch Elektronentransferprozesse entstehen (Typ I), wird Singulettsauerstoff also durch Energietransfer (Typ II) gebildet [70].

Viren, Bakterien, Protozoen und Pilze können durch Singulettsauerstoff abgetötet werden. Singulettsauerstoff hat eine sehr kurze Lebensdauer (< 0,04 ?s) und nur einen sehr geringen Aktionsradius (< 0,02 ?m) in biologischen Systemen [45]. 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. Daraus folgt jedoch auch, dass der Photosensibilisator eine hohe Affinität zu den abzutötenden Zielbakterien besitzen und gut in den Zielbereich diffundieren muss. Es wird davon ausgegangen, dass die durch die PDT induzierten bakteriziden Effekte eher durch eine Typ-II-Reaktion, also durch die Entstehung von Singulettsauerstoff, vermittelt werden [59,70].

Die aPDT im Rahmen der Parodontitistherapie

Die aPDT wird bereits in mehreren Teilgebieten der Zahnheilkunde eingesetzt, wie beispielsweise der Endodontie, der Kariestherapie oder auch der Behandlung viraler Infektionen, z. B. des labialen Herpes simplex. Im Rahmen der Therapie von Parodontalerkrankungen bietet die aPDT besonders vielversprechende Einsatzmöglichkeiten. Da nicht davon ausgegangen werden kann, dass der photodynamische Effekt zu einem Abtrag von mineralisierten Auflagerungen führt, sollte vor dem Einsatz photodynamischer Therapieverfahren eine Reinigung der supra- und subgingivalen Bereiche – beispielsweise mittels Hand-, Schall- oder Ultraschallinstrumenten – erfolgen.

  • Abb. 1–3: Klinisches Vorgehen der aPDT, im Anschluss an die konventionelle Taschenreinigung. In die Taschen applizierter Photosensibilisator; im gezeigten Beispiel in regio 23 bis 27 (A), Spülung zur Entfernung des überschüssigen Farbstoffs (B), Belichtung mit dem Diodenlaser und aufgesetztem Lichtleiter für 10 Sekunden pro Stelle (C).

  • Abb. 1–3: Klinisches Vorgehen der aPDT, im Anschluss an die konventionelle Taschenreinigung. In die Taschen applizierter Photosensibilisator; im gezeigten Beispiel in regio 23 bis 27 (A), Spülung zur Entfernung des überschüssigen Farbstoffs (B), Belichtung mit dem Diodenlaser und aufgesetztem Lichtleiter für 10 Sekunden pro Stelle (C).
Ziel dieses Behandlungsabschnitts ist die möglichst vollständige Entfernung aller Auflagerungen, die eine Parodontitis verursachen oder unterhalten können. Anschließend kann ein photodynamisches Therapieverfahren als adjunktive Maßnahme Anwendung finden. Der Photosensibilisator wird direkt in die parodontale Tasche appliziert, sodass er leicht die gesamte betroffene Wurzeloberfläche benetzen kann. Anschließend wird der Photosensibilisator aktiviert, wobei die optische Faser der Lichtquelle direkt in die Tasche eingebracht wird (Abb. 1–3).

Für die aPDT in der Parodontologie werden verschiedene Kombinationen von Lichtquellen und Photosensibilisatoren eingesetzt. Klinisch werden die beiden Phenothiazinfarbstoffe Toluidinblau O (Absorptionsmaximum bei ca. 632 nm) und Methylenblau (Absorptionsmaximum bei ca. 666 nm) am häufigsten für die aPDT als Photosensibilisator verwendet.

Beide Stoffe besitzen ähnliche chemische und physikochemische Eigenschaften. Toluidinblau O weist in Lösung eine blau-violette Farbe auf und wird auch zur histologischen und intravitalen Färbung eingesetzt. Methylenblau weist in Lösung eine intensive blaue Farbe auf und kann ebenfalls für histologische Färbungen eingesetzt werden. Bei Verwendung im Rahmen der aPDT konnte gezeigt werden, dass Methylenblau und Toluidinblau O effektive Photosensibilisatoren sind, die sowohl grampositive als auch gramnegative parodontalpathogene Keime inaktivieren können [11,55,73].

Aufgrund der unterschiedlichen Zellstruktur von grampositiven und gramnegativen Bakterien ist dies nicht selbstverständlich. Grampositive und gramnegative Bakterien weisen gegenüber der aPDT eine unterschiedliche Anfälligkeit auf. Anionische und neutrale Photosensibilisatoren beispielsweise können effektiv grampositive Bakterien inaktivieren, sind jedoch häufig nicht wirksam gegenüber gramnegativen Bakterien [43].

Grampositive Bakterien besitzen um ihre Zellmembran eine relativ poröse Zellwand, sodass ein Photosensibilisator in die Zelle diffundieren kann, wohingegen gramnegative Bakterien über eine zusätzliche äußere Membran verfügen, die als Permeabilitätsbarriere wirkt [15,43]. Diese Barriere führt zu einer Resistenz gegenüber verschiedenen Antibiotika und kann die Aufnahme von Photosensibilisatoren reduzieren oder ganz verhindern.

Nur kationische Photosensibilisatoren oder nicht-kationische Photosensibilisatoren in Verbindung mit Strategien zur Erhöhung der Permeabilität der gramnegativen Bakterienmembran sind in der Lage, auch gramnegative Spezies zu inaktivieren [15]. Toluidinblau O und Methylenblau sind kationisch und dadurch in der Lage, sich an die äußere Membran von gramnegativen Bakterien anzulagern und diese zu penetrieren. Daraus resultiert auch, dass sich die beiden Farbstoffe selektiv an Pathogene und nicht an körpereigene Zellen binden, was eine geringere Gefahr von unerwünschten Nebenwirkungen bedeutet. Aus diesen Gründen sind bislang Toluidinblau O und Methylenblau die Photosensibilisatoren der Wahl bei der Behandlung von Parodontitis und Periimplantitis [66].

Es gibt Bestrebungen, noch selektivere Photosensibilisatoren in der aPDT einzusetzen, wie Untersuchungen mit Antikörper-Photosensibilisator-Konjugaten belegen [7]. Des Weiteren ist seit kurzem ein System auf dem Markt verfügbar, welches Indocyaningrün (Absorptionsmaximum bei ca. 800 nm) als photoaktiven Farbstoff verwendet.

Prinzipiell ist die Aktivierung eines photoaktiven Farbstoffs mit verschiedenen Lichtquellen möglich. Laserlicht bietet – wie oben bereits erwähnt – Vorteile, da die Wellenlänge des Lichts genau auf das Absorptionsmaximum des Photosensibilisators abgestimmt werden kann. So wurden verschiedene Laserarten in In-vitro-Studien erfolgreich für die PDT eingesetzt (Helium-Neon-Laser, Gallium-Aluminium- Arsenid-Diodenlaser und Argonlaser). Generell ist Laserlicht niedriger Leistungsdichte ausreichend, da damit bereits der bakterizide Effekt bei der PDT erzielt werden kann [66]. Dem Laserlicht niedriger Leistungsdichte (sogenannte „Low-level-laser therapy“, kurz „LLLT“) wird sogar ein zusätzlicher biostimulierender und damit heilungsfördernder Effekt nachgesagt, was jedoch noch nicht zweifelsfrei bewiesen ist [57].

  • Abb. 4–6: aPDT-System der Fa. Helbo. Diodenlaser (4), Lichtleiter (5) und Photosensibilisator (6); Bredent medical GmbH & Co KG, Geschäftsbereich HELBO, Walldorf.

  • Abb. 4–6: aPDT-System der Fa. Helbo. Diodenlaser (4), Lichtleiter (5) und Photosensibilisator (6); Bredent medical GmbH & Co KG, Geschäftsbereich HELBO, Walldorf.
In In-vivo- oder klinischen Untersuchungen wurden hauptsächlich Diodenlaser als Lichtquelle verwendet. Vor kurzem wurden auch Leuchtdioden (kurz LED für Light Emitting Diode beziehungsweise lichtemittierende Diode) als Lichtquelle für die PDT vorgeschlagen, da sie sehr kompakt und preisgünstig im Vergleich zu Lasersystemen sind [75]. Kommerziell verfügbare Systeme basieren auf den Kombinationen Diodenlaser + Methylenblau (aPDT, Bredent medical GmbH & Co KG, Geschäftsbereich HELBO, Walldorf; Abb. 4–6), Diodenlaser + Toluidinblau O (PACT 200, Cumdente, Tübingen) Diodenlaser + Indocyaningrün (EmunDo, ARC Laser, Nürnberg) oder LED + Toluidinblau O (Aseptim plus, SciCan, Augsburg; PAD / PAD plus, Orangedental, Biberach, oder FotoSan 630, Loser, Leverkusen).

In-vitro-Studien über die aPDT im Rahmen der Parodontaltherapie

Seit den frühen 1990er Jahren wurde intensive Grundlagenforschung über die bakteriziden Effekte der aPDT auf parodontalpathogene Mikroorganismen betrieben. Einige Studien sollen im Folgenden beispielhaft beschrieben werden. Dobson und Wilson zeigten, dass die Bestrahlung mit einem Helium-Neon-Laser niedriger Leistungsdichte sowohl mit Toluidinblau O als auch mit Methylenblau zu einer effektiven Abtötung von Porphyromonas gingivalis, Fusobacterium nucleatum, Aggregatibacter actinomycetemcomitans und Streptococcus sanguinis führte [21]. Im Vergleich mit anderen Photosensibilisatoren waren Toluidinblau O und Methylenblau effektiver in der Abtötung der parodontalpathogenen Keime [73]. Die Kombination Toluidinblau O und Helium-Neon-Laser war ebenfalls effektiv in der Abtötung von Bakterien aus Proben supragingivaler Plaque [72]. Weitere Autoren bestätigten dies [8,65].

Der bakterizide Effekt der aPDT wurde nicht nur gegenüber planktonischen Bakterien, sondern auch gegenüber bakteriellem Biofilm belegt, was für die Wirkung des Verfahrens in vivo von großer Bedeutung ist. Müller et al. untersuchten die Wirkung der aPDT mit Diodenlaser und Methylenblau auf einen reifen Multi-Spezies-Biofilm. Nach einer einmaligen Applikation erzielte die aPDT keine wirksame Keimreduktion. Nur die positive Kontrolle (5 % Natriumhypochlorit-Lösung) konnte die Mikroorganismen im Biofilm unter den Bedingungen der Studie komplett eliminieren, sodass die Autoren schlussfolgerten, dass vor der erfolgreichen Anwendung der aPDT der Biofilm mechanisch aufgelöst werden müsse [46]. In einer kürzlich erschienenen Studie kamen auch Fontana et al. zum Ergebnis, dass orale Bakterien in Biofilmen gegenüber der aPDT mit Diodenlaser und Methylenblau weniger anfällig sind als Bakterien in der planktonischen Phase [28]. Damit liegen mehrere aus Invitro-Studien gewonnene Hinweise vor, dass die aPDT bei Bakterien in Biofilmen im Vergleich zu Bakterien in der planktonischen Phase eine verminderte Wirksamkeit besitzt.

Zusammenfassend zeigt die Analyse der vorhandenen Invitro-Untersuchungen aber, dass die antimikrobielle photodynamische Therapie mit spezifischen Photosensibilisatoren und passenden Lichtquellen effektiv parodontalpathogene Mikroorganismen abtöten kann. Welche Kombination aus photoaktivem Farbstoff und Lichtquelle die effektivste für den Indikationsbereich Parodontologie darstellt, ist jedoch noch nicht zweifelsfrei geklärt. Es besteht zudem noch Unklarheit darüber, welche genauen Prozessparameter (z. B. Konzentration des Farbstoffs und Einwirkzeit, Belichtungszeit) das therapeutische Optimum darstellen [66].

In-vivo-Studien über die aPDT im Rahmen der Parodontaltherapie

In letzter Zeit wurden einige Studien am Tiermodell durchgeführt, um die klinische Wirksamkeit des Verfahrens im Rahmen der Parodontaltherapie zu untersuchen [16-18,26,35,36,40,48,51,63]. Die vorliegenden Untersuchungen zeigen in der Zusammenschau, dass die antimikrobielle photodynamische Therapie auch in vivo parodontalpathogene Keime supprimieren und weiterhin Entzündungszeichen effektiv und sicher reduzieren kann. Allerdings liegt zurzeit nur eine relativ geringe Anzahl von In-vivo-Untersuchungen vor, sodass noch einige Aspekte ungeklärt bleiben. Fraglich ist, ob eine einzige oder mehrere Applikationen der aPDT nötig sind, um parodontalpathogene Keime effektiv und langfristig zu unterdrücken. Außerdem sollten noch weitere Untersuchungen durchgeführt werden, die auch die Wirkung auf andere Keime analysieren. Des Weiteren fehlen noch Studien, die den längerfristigen therapeutischen Effekt des Verfahrens untersuchen.

Klinische Studien über die aPDT im Rahmen der Parodontaltherapie

  • Abb. 7: Aktivierung des Photosensibilisators mit dem Diodenlaser – hier im Bereich eines Zahnes.

  • Abb. 7: Aktivierung des Photosensibilisators mit dem Diodenlaser – hier im Bereich eines Zahnes.
Bislang liegen nur einige kontrollierte klinische Studien vor, die über den Einsatz der antimikrobiellen photodynamischen Therapie als Adjuvans zur konventionellen nichtchirurgischen Behandlung im Rahmen der antiinfektiösen (initialen) Therapie der chronischen Parodontitis berichten [1,4,9,14,50,74]. Wenige Daten liegen zum Einsatz der aPDT im Rahmen der Erhaltungstherapie bei chronischer Parodontitis vor [13,41]. Zusätzlich gibt es momentan von der Arbeitsgruppe um de Oliveira drei Untersuchungen, in denen die aPDT als alleinige Behandlung der konventionellen Therapie bei aggressiver Parodontitis gegenübergestellt wird [19,20]. Interessanterweise wurde die Mehrzahl der Studien mit der Kombination Diodenlaser + Methylenblau durchgeführt (Abb. 7), sodass diese Kombination über die momentan höchste Evidenz verfügt. Insgesamt zeigen die von den genannten kontrollierten Studien erhaltenen Daten, dass bei Patienten mit chronischer Parodontitis der Einsatz der aPDT zusätzlich zu Scaling und Wurzelglättung auf kurze Frist gesehen (bis zu drei oder sechs Monate) in (1) höherer Reduktion der BOP-Werte im Vergleich zu SRP allein (beobachtet in vier Studien [9,13,14,41] und (2) höherer Reduktion der Taschentiefen und höherem Attachmentgewinn im Vergleich zu SRP allein resultieren kann (beobachtet in drei Studien [4,9,41]. In drei Studien wurde kein zusätzlicher Effekt der aPDT festgestellt [1,50,74].

Insgesamt gibt es somit noch begrenzte Evidenz aus randomisierten kontrollierten Studien, um den potenziellen klinischen Nutzen der aPDT abschließend zu klären. Die bislang vorhandenen Studien verfügen nur über begrenzte Patientenzahlen und einen kurzen Beobachtungszeitraum von drei bis sechs Monaten bzw. zwölf Monaten in einer Studie. Außerdem besteht noch Unklarheit darüber, wie das effektivste Behandlungsprotokoll und die optimalen Prozessparameter der aPDT im klinischen Einsatz aussehen. So besteht noch kein Konsens darüber, wie oft die aPDT in der antiinfektiösen Therapie oder der Erhaltungstherapie für eine optimale Wirkung eingesetzt werden sollte. Weitere Studien mit längeren Beobachtungszeiträumen und größeren Patientenkollektiven scheinen erforderlich. Eine systematische Übersichtsarbeit und Metaanalyse zum Effekt der aPDT als alleinige Therapie oder als Adjuvans zu SRP bei der Behandlung der Parodontitis kommt zu ähnlichen Ergebnissen [5]. In diese Arbeit wurden fünf der oben genannten Studien eingeschlossen [4,9,14,20,74]. Die Autoren kommen ebenfalls zu dem Schluss, dass die Datenlage zur abschließenden Beurteilung der aPDT im Rahmen der Parodontitistherapie noch nicht ausreichend ist. Sie konnten mittels einer Metaanalyse zeigen, dass SRP in Kombination mit aPDT einen moderaten Attachmentgewinn (0,34 mm) und moderate Reduktionen der Taschentiefen (0,25 mm) im Vergleich zu SRP alleinerzielen kann. Diese geringen, jedoch statistisch signifikanten Effekte rechtfertigen laut den Autoren weitere Studien zur aPDT im Rahmen der Parodontitistherapie [5].

Ob die aPDT ein Ansatz zur Vermeidung eines übermäßigen Gebrauchs von antibiotisch wirksamen Substanzen ist, kann zum jetzigen Zeitpunkt ebenfalls nicht beurteilt werden. Momentan liegt keine Studie vor, die die mikrobiologischen Effekte einer adjuvanten aPDT mit denen von adjuvant eingesetzten lokalen und/oder systemischen Antibiotika nach mechanischem Débridement vergleicht [66].

Somit ist momentan unklar, ob die aPDT eine Alternative zur Antibiotikagabe bei aggressiven oder schweren chronischen Formen der Parodontitis darstellen könnte. Es wurde bereits erwähnt, dass zurzeit noch Studien fehlen, die den längerfristigen therapeutischen Effekt des Verfahrens untersuchen. Dies gilt auch für mikrobiologische Parameter, da noch nicht belegt werden konnte, dass die aPDT klinisch in der Lage ist, parodontalpathogene Keime wie Porphyromonas gingivalis oder Aggregatibacter actinomycetemcomitans langfristig zu supprimieren [9,66].

Die aPDT im Rahmen der Periimplantitistherapie

Eine erfolgreiche Behandlung der Periimplantitis muss Schritte beinhalten, die die periimplantäre Entzündung beseitigen und den implantattragenden Knochen erhalten oder sogar wiederaufbauen [38]. Es wurde gezeigt, dass eine komplette Eliminierung der ursächlichen Bakterien, eine Desinfektion und Dekontamination der betroffenen Implantatoberfläche sowie der periimplantären Tasche notwendig sind, damit eine effektive Heilung mit eventueller Regeneration des verlorenen Knochens um die befallenen Implantate möglich ist [66].

Konventionelle mechanische Methoden sind für eine vollständige Dekontamination der Knochendefekte und der mikrostrukturierten Implantatoberfläche nicht geeignet [53,58].

  • Abb. 8: Aktivierung des Photosensibilisators mit dem Diodenlaser – hier im Bereich eines Implantats.

  • Abb. 8: Aktivierung des Photosensibilisators mit dem Diodenlaser – hier im Bereich eines Implantats.
Infolge der bislang verzeichneten Erfolge in der Parodontitistherapie wurde die aPDT auch für die Verwendung im Rahmen der Periimplantitistherapie zur Elimination der ursächlichen Bakterien empfohlen (Abb. 8). Momentan liegen eine In-vitro-Studie [30], vier Studien am Tiermodell [60-62] sowie zwei klinische Studien [22,29] vor, die über die aPDT als Adjuvans in der Therapie der Periimplantitis berichten. Diese weisen durchaus darauf hin, dass die aPDT die Prävalenz von Pathogenen auf Implantatoberflächen effektiv reduzieren kann, ohne die Implantatoberflächen oder den umgebenden Knochen zu schädigen. Allerdings ist die Anzahl von In-vivo- und von klinischen Studien stark begrenzt – demzufolge besteht ein großer Bedarf an weiteren klinischen und tierexperimentellen Studien.

Risiken und Nebenwirkungen der aPDT

Die Risiken und Nebenwirkungen der aPDT können grundsätzlich in zwei Kategorien eingeteilt werden: Die eine bezieht sich auf mögliche unerwünschte Wirkungen durch die applizierte Lichtenergie, die andere auf den Photosensibilisator und die photochemische Reaktion. Generell sollten beim klinischen Einsatz von Lasern einige Sicherheitsregeln beachtet werden. Trotz der niedrigen Leistungsklasse der eingesetzten Laser sollten diese niemals auf die Augenpartie gerichtet werden. Weder Anwender noch Patient sollten direkt ins Laserlicht blicken. Zur Sicherheit werden Laserschutzbrillen sowohl für Anwender als auch Patienten empfohlen [32]. Es wird davon ausgegangen, dass keine thermischen Nebenwirkungen auf die umgebenden Gewebe entstehen [25]. Die Sicherheit der Photosensibilisatoren und der photochemischen Reaktion wurde in mehreren klinischen sowie in tierexperimentellen Studien gezeigt [4,35,40].

Fazit und Ausblick

Die aPDT stellt einen interessanten Therapieansatz für die Behandlung der Parodontitis und Periimplantitis dar, der einige Vorteile verspricht. Eine Vielzahl von In-vitro-Studien beweist den effektiven bakteriziden Effekt dieser Methode. Zum jetzigen Zeitpunkt fehlt jedoch die Evidenz, insbesondere aus klinischen Studien, um diese Vorteile zweifelsfrei im Rahmen der Parodontitisund Periimplantitistherapie zu belegen.

In dem Verfahren steckt jedoch großes Potenzial. So könnte die Wirksamkeit der aPDT im Biofilm durch mit Methylenblau beladene Nanopartikel oder photomechanische Wellen verbessert werden [64]. Eine weitere zukünftige Anwendungsmöglichkeit für die aPDT könnte ihr unterstützender Einsatz im Rahmen der häuslichen oder professionellen mechanischen Plaque-Kontrolle darstellen [66].

Die Abrechnung der antimikrobiellen photodynamischen Therapie in verschiedenen Einsatzgebieten wird Ihnen in folgendem Beitrag vorgestellt: Abrechnung (aPDT). Am ZFZ Stuttgart gibt es neben einem Curriculum Parodontologie auch Tageskurse, z.B. das Parodontologie-Update, bei dem auch auf die aPDT eingegangen wird. Nähere Informatinn auf www.zfz-stuttgart.de.

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Näheres zum Autor des Fachbeitrages: Dr. Steffen Rieger



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