Zastosowanie terapii fotodynamicznej w leczeniu zapaleń przyzębia przegląd piśmiennictwa

Transkrypt

1 prace poglądowe Dent. Med. Probl. 2010, 47, 2, ISSN X Copyright by Wroclaw Medical University and Polish Dental Society Renata Samulak-Zielińska, Elżbieta Dembowska Zastosowanie terapii fotodynamicznej w leczeniu zapaleń przyzębia przegląd piśmiennictwa Photodynamic Therapy in the Treatment of Review of the Literature Zakład Periodontologii Pomorskiej Akademii Medycznej w Szczecinie Streszczenie Celem pracy jest przedstawienie na podstawie piśmiennictwa obecnego stanu wiedzy na temat możliwości wykorzystania przeciwbakteryjnej chemioterapii fotodynamicznej w leczeniu zapaleń przyzębia. Zainteresowanie możliwością zastosowania terapii fotodynamicznej jako metody wspomagającej w leczeniu zapaleń przyzębia wynika z bakteryjnej etiologii periodontitis. Ze względu na wzrastającą oporność drobnoustrojów, trudność w osiągnięciu minimalnego stężenia hamującego w biofilmie oraz liczne działania niepożądane antybiotyków poszukuje się nowych możliwości terapii skierowanej przeciwko mikrorganizmom. Terapia fotodynamiczna polega na nieodwracalnym uszkodzeniu drobnoustrojów przez reaktywne formy tlenu, które powstają w wyniku współdziałania fotouczulacza, światła o długości fali zbliżonej do jego maksimum absorpcji oraz tlenu molekularnego. Wśród fotouczulaczy niewykazujących toksyczności wobec tkanek przyzębia i skutecznych w terapii fotodynamicznej wymienia się obecnie błękit metylenowy, błękit toluidyny i poli-l-lizyno-chlorynę e6. Źródłem światła są najczęściej diody LED. Mimo zachęcających efektów doświadczeń laboratoryjnych, wyniki badań klinicznych nad skutecznością terapii fotodynamicznej w leczeniu zapaleń przyzębia różnią się między sobą w sposób tak znaczny, iż obecnie nie jest możliwa jednoznaczna ocena tej metody (Dent. Med. Probl. 2010, 47, 2, ). Słowa kluczowe: terapia fotodynamiczna, zapalenie przyzębia, błękit toluidyny. Abstract The aim of the study is, based on the review of the literature to present the current knowledge about the possibility of using Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy in the treatment of periodontitis. The microbiological etiology of periodontitis leads to consider the photodynamic therapy as the adjunctive approach in the treatment of inflammation of the supporting structures of the teeth. The rise in antibiotic resistance, insufficient drug concentration in biofilm and many adverse effects has driven to research for new anti-microbial strategies. The photodynamic therapy leads to the inactivation of bacteria within the reactive oxygen species which are produced due the cooperation of the photosensitizer, light of an appropriate wavelength and molecular oxygen. The photosensitizers used in periodontology, which are not harmful to periodontal tissues and effective against bacteria are methylene blue, toluidine blue and poly-l-lysine-chlorine e6. The light source is, in most cases, LED diode. With respect to many in vitro studies which demonstrated the effective bactericidal effect, the results from the clinical trails do not allow to unequivocal valuation of this therapeutic strategy (Dent. Med. Probl. 2010, 47, 2, ). Key words: photodynamic therapy, periodontitis, toluidine blue. Terapia fotodynamiczna (PDT, PHT Photodynamic Therapy) jest formą światłolecznictwa [1]. Polega na nieodwracalnym uszkodzeniu drobnoustrojów przez reaktywne formy tlenu, które powstają w rezultacie współdziałania fotouczulacza i światła o długości fali zbliżonej do jego maksimum absorpcji [2, 3]. Jeżeli komórkami docelowymi są mikroorganizmy, to tę formę terapii określa się przeciwbakteryjną chemioterapią fotodynamiczną (PACT Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy) [4], fotodynamiczną inaktywacją (PDI Photodynamic Inactivation) lub dezynfekcją aktywowaną światłem (PAD Photo-Activated Disinfection) [5]. Podstawą terapii fotodynamicznej jest współdziałanie trzech elementów: fotouczulacza (fotosensybilizatora), światła o długości

2 222 R. Samulak-Zielińska, E. Dembowska fali dostosowanej do widma absorpcyjnego danego fotouczulacza oraz tlenu [6, 7]. Zainteresowanie możliwością zastosowania PHT w leczeniu zapaleń przyzębia wynika z bakteryjnej etiologii periodontitis. Podstawową metodą leczenia pozostaje nadal mechaniczne usuwanie złogów nazębnych, lecz niektóre sytuacje kliniczne wymagają dodatkowego zastosowania antybiotyków [8]. Z antybiotykoterapią w periodontitis wiążą się istotne ograniczenia: wzrastająca oporność drobnoustrojów, trudność w osiągnięciu MIC (Minimal Inhibitory Concentration minimalnego stężenia hamującego) w biofilmie oraz liczne działania niepożądane antybiotyków [1]. Próby zastosowania PACT w periodontologii trwają od lat 90. XX wieku [9]. Zachętą do działań w tym kierunku jest brak możliwości rozwoju wśród mikroorganizmów oporności wobec reaktywnych form tlenu [7]. Celem pracy było przedstawienie, na podstawie przeglądu piśmiennictwa, obecnego stanu wiedzy na temat możliwości wykorzystania przeciwbakteryjnej chemioterapii fotodynamicznej w leczeniu zapaleń przyzębia. Mechanizm terapii fotodynamicznej Mechanizmy odpowiedzialne za PACT nie są jeszcze w pełni poznane [10]. Wiadomo, że w wyniku naświetlenia fotouczulacza światłem o długości fali odpowiadającej jego maksimum absorpcji dochodzi do wzbudzenia fotosensybilizatora. Wzbudzony fotouczulacz, przebywając w stanie tripletowym, może następnie reagować w dwojaki sposób, w zależności od dostępności tlenu w środowisku reakcji. Przy małym stężeniu tlenu zachodzi pierwszy typ reakcji nazwany mechanizmem wolnorodnikowym [10]. Fotouczulacz przekazuje elektron lub atom wodoru substancji ze swojego najbliższego otoczenia, która staje się wolnym rodnikiem [2, 9]. One natomiast w krótkim czasie reagują z tlenem molekularnym (cząsteczkowym) rozpuszczonym w cytoplazmie lub znajdującym się poza komórką. W ten sposób powstają reaktywne formy tlenu (ROS Reactive Oxygen Species), wśród których wyróżnia się rodnikowe pochodne tlenu (rodnik ponadtlenkowy O₂, rodnik hydroksylowy OH, rodnik wodoronadtlenkowy HO₂ ) oraz nierodnikowe pochodne tlenu zwane toksycznymi formami tlenu, do których zalicza się między innymi nadtlenek wodoru H₂O₂ [11]. Reagują one z elementami strukturalnymi komórek, prowadząc do dezintegracji błon komórkowych, inaktywacji enzymów, zaburzenia czynności receptorów oraz uszkodzenia DNA [6, 9]. W środowisku bogatym w tlen zachodzi drugi typ reakcji. Wzbudzony fotouczulacz reaguje z tlenem molekularnym, którego podstawowy stan energetyczny jest stanem tripletowym charakteryzującym się obecnością niesparowanych elektronów [9]. W wyniku tej reakcji powstaje tlen singletowy (wysoko energetyczny stan charakteryzujący się brakiem niesparowanych elektronów) [7]. Ma on krótki okres półtrwania 4 µs oraz niewielki zasięg dyfuzji nm [2]. Jest wysoko reaktywny, stąd szybko reaguje z substancjami odpowiedzialnymi za utrzymanie integralności błon komórkowych. Podczas PDT oba mechanizmy zachodzą jednocześnie. Przewaga jednego z nich zależy nie tylko od dostępności tlenu, ale i od rodzaju oraz stężenia fotouczulacza [12]. Stosowanie błękitu metylenowego, różu bengalskiego, akrydyny i błękitu toluidyny wiąże się głównie z reakcjami II typu [2], a zieleni malachitowej z reakcjami typu I [13]. Podstawą terapii fotodynamicznej są procesy, w wyniku których powstaje tlen singletowy [9], stąd reakcje drugiego typu są określane mianem właściwych reakcji fotodynamicznych, a pierwszego typu jedynie jako fotoreakcje [4]. Podczas terapii fotodynamicznej zachodzą przemiany komórkowe (mechanizm pierwotny), naczyniowe (mechanizm wtórny) oraz immunologiczne, najpełniej obserwowane w terapii przeciwnowotworowej [7, 12]. W PACT dochodzi głównie do zmian na poziomie komórkowym, podczas których są uszkadzane lipidy, proteiny, błony oraz zaburzone zostają funkcje komórkowe. Obserwowane mechanizmy zależą od rodzaju i stężenia fotouczulacza [10]. Fotouczulacze Znanych jest ponad 400 substancji o właściwościach fotouczulających [4]. Występują one licznie w świecie roślin. Zalicza się do nich między innymi hipercynę (pochodzącą z dziurawca zwyczajnego), tertienyl (z różnych gatunków aksamitek), fenyloheptadien (występujący w rodzinie astrowatych i selerowatych), furokumarynę (pochodzącą z aminku większego, lubczyka ogrodowego, ruty zwyczajnej) [3]. Wśród fotouczulaczy stosowanych w terapii fotodynamicznej wyróżnia się barwniki (np. błękit metylenowy, błękit toluidyny, oranż akrydynowy, ftalocyjaniny), porfiryny (np. kwas 5-aminolewulinowy, porfimer sodowy), chloryny (np. chloryna e6+pvp, temoporfyna, wertenoporfiryna), furokumaryny (np. psolaren), ksantyny (np. erytrozyna), monoterpeny (np. azulen) [3, 10]. Ze względu na rozpuszczalność wśród fotouczulaczy wyróżnia się substancje hydrofobowe (wiążące się z błonami komórkowymi, mitochondrialnymi i retikulum endoplazmatycznym), hy-

3 Terapia fotodynamiczna w leczeniu zapaleń przyzębia 223 drofilne (wchłaniane do wnętrza komórek na drodze endocytozy i magazynowane w lizosomach) oraz amifilowe, które ze względu na możliwość umiejscowienia zarówno w strukturach lipidowych, jak i wodnych, mają największe znaczenie kliniczne [10]. Wśród fotouczulaczy hydrofilnych występują formy kationowe (po rozpuszczeniu w wodzie tworzą jon dodatni) i anionowe (tworzą jony ujemne). Ma to istotne znaczenie, gdyż fotowrażliwość bakterii może częściowo wynikać również z ładunku fotouczulacza. Do komórek Gram-dodatnich łatwo przenikają formy anionowe i neutralne, a bakterie Gram-ujemnych są bardziej podatne na działanie fotouczulaczy kationowych [14]. Jedną z ważniejszych zasad PACT jest wybiórcze wiązanie fotouczulacza z komórkami docelowymi. Fotosensybilizatory szybciej i intensywniej kumulują się w komórkach Procaryota niż w otaczających tkankach. Wolniej też są z nich usuwane. Fotouczulacze wiążą się z polisacharydami zewnątrzkomórkowymi, organellami i kwasami nukleinowymi bakterii. Zwiększonej kumulacji we wnętrzu mikroorganizmów sprzyja forma kationowa fotosensybilizatora. Komórki Eucaryota wykazują odporność wobec PACT wynikającą z większych rozmiarów (keratynocyty są razy większe niż komórki bakteryjne), obecności błony jądrowej oraz systemu obrony przed reaktywnymi formami tlenu, jakimi są katalaza, peroksydaza oraz dysmutaza ponadtlenkowa [1]. Fotouczulacze penetrują jednak tkanki dziąsła w niewielkim zakresie odpowiadającym średnio dwóm pokładom komórek. Jest to korzystne w przypadku obecności periodontopatogenów mających zdolność inwazji w głąb tkanek Aggregatibacter actinomycetemcomitans i Porphyromonas gingivalis [6, 9]. Fotouczulacze stosowane w periodontologii powinny cechować się szerokim zakresem działania, brakiem toksyczności wobec fibroblastów, długotrwałym przebywaniem w stanie tripletowym, łatwością przenikania do wnętrza komórek oraz wiązania z białkami i lipidami błon [6]. Fotosensybilizatory stosowane w terapii przeciwnowotworowej mają słabe właściwości przeciwbakteryjne [14]. Większość z nich, zwłaszcza hematoporfiryny i ftalocyjaniny, może powodować również reakcje toksyczne: powstawanie pęcherzy, owrzodzeń, obrzęków, martwicy w obrębie błony śluzowej i mięśni jamy ustnej [6]. Wśród fotouczulaczy niewykazujących toksyczności wobec tkanek przyzębia i skutecznych w PACT wymienia się obecnie błękit metylenowy, błękit toluidyny i poli-l-lizyno-chlorynę e6 [15], które mają formę kationową [16]. Błękit toluidyny (TBO Toluidyne Blue Orto), właściwie chlorek toluidyny, został uznany na podstawie obecnego stanu wiedzy za najskuteczniejszy fotouczulacz wobec periodontopatogenów. Wiąże się on z lipopolisacharydami i bakteriami Gram-ujemnymi [9]. Jest nietoksyczny wobec tkanek przyzębia. W stężeniach 1 2% jest stosowany do wybarwiania tkanek z podejrzeniem nowotworu. Łatwo rozpuszcza się w wodzie [17]. Jest łączony z fosforanem sodu w celu uzyskania właściwości buforujących roztworu. Maksimum jego absorpcji wynosi 633 nm. Aktualnie jest uznany za fotouczulacz z wyboru do fotodezynfekcji tkanek w periodontologii [9]. W badaniach in vitro Qin et al. [18] wykazali jego największą skuteczność w stężeniu 0,1% (1 mg/ml) oraz dawce 12 J/cm 2 i mocy źródła światła 159 mw/ cm 2. Systemy do fotodezynfekcji tkanek zawierające błękit toluidyny w stężeniu mniejszym (0,01%) dostępne na rynku to FotoSan (CMS Dental, Dania), Aseptim Plus (SciCan, Niemcy) i PAD Plus (Denfotex Light Systems Ltd., Szkocja). Ze względów marketingowych jednak pierwsze badania kliniczne przeprowadzono, stosując mniej skuteczny błękit metylenowy znajdujący się w systemach HELBO (HELBO Photodynamic System, Grieskirchen, Austria) oraz Periowave (Ondine BiopharmaCorp., Vancouver, BC) [5]. Źródła światła Maksimum absorpcji fotouczulacza powinno różnić się od maksimum absorpcji substancji występujących naturalnie: hemoglobiny, melaniny, oksyhemoglobiny i wody [10]. Ze względu na ryzyko mutagenezy nie powinno mieścić się w zakresie promieniowania ultrafioletowego. Uniknięcie efektów termicznych jest możliwe po wykluczeniu promieniowania podczerwonego [7]. Stosuje się niskoenergetyczne źródła światła widzialnego. Należą do nich lasery półprzewodnikowe, nielaserowe systemy diodowe LED oraz lasery femtosekundowe [7]. Ze względu na ograniczony zakres penetracji przez wiązkę promieniowania świetlnego stosowanie PDT ogranicza się do obszarów, które można bezpośrednio naświetlić. Tkanki ludzkie skutecznie przewodzą czerwone światło o długości fali 630 nm i 700 nm, co odpowiada penetracji na 5 mm i 15 mm [6]. Korzystne jest stosowanie diod LED ze względu na małe rozmiary i niewielkie koszty. Zapewniają one dalszą penetrację światła w głąb tkanek oraz mniejsze wydzielanie ciepła niż pozostałe źródła światła [10]. Podczas fotodezynfekcji temperatura w obrębie tkanek przyzębia wzrasta o 0,5 3,9 C, więc działanie przeciwbakteryjne nie jest skutkiem działania ciepła [19]. Co więcej, podczas pracy końcówki światłowodu lampy temperatura we wnętrzu komory zęba wzrasta średnio o 3 C, co jest uważane za bezpieczne dla miazgi zęba [20].

4 224 Podatność periodontopatogenów w warunkach in vitro na PACT Wrażliwość bakterii na PACT jest zróżnicowana. Najbardziej podatne na jej działanie są Gram-dodatnie tlenowce. Ze względu na budowę ściany komórkowej bakterie Gram-ujemne są bardziej oporne [5, 6]. Istnieją również drobnoustroje nieprzewodzące światła, które osłabiają działanie PDT [16]. Struktura biofilmu utrudnia penetrację fotouczulaczy, stąd jest wskazane wcześniejsze wykonanie skalingu [21], mimo że fotouczulacze wiążą się z polisacharydami zewnątrzkomórkowymi, które są wrażliwe na działanie tlenu singletowego [6, 22]. Uszkodzenie struktury biofilmu zaburza wymianę plazmidów, utrudnia kolonizację oraz umożliwia głębszą penetrację tlenu [6]. Aggregatibacter actinomycetemcomitans i Fuscbacterium nucleatum są bardziej oporne na działanie fototerapii niż Porphyromonas gingivalis i Prevotella intermedia [18]. Ponadto Aggregatibacter actinomycetemcomitans jest mniej wrażliwy na działanie błękitu metylenowego niż chlorku toluidyny [13]. Porphyromonas gingivalis i Prevotella intermedia są wyjątkowo podatne na działanie terapii fotodynamicznej. Wynika to z tego, iż gromadzą one protoporfiryny oraz wytwarzają porfiryny, które mają właściwości fotouczulaczy. König et al. [23] wykazali, że naświetlanie tych bakterii światłem o długości fali 632,8 nm bez dodatku fotouczulacza powoduje 50% zmniejszenie CFU (Colony Forming Unit). Chan et al. [19] w warunkach in vitro uzyskali 100% zmniejszenie CFU Porphyromonas gingivalis i Prevotella intermedia po aplikacji 0,01% błękitu metylenowego i naświetlaniu światłem o długości fali 665 nm. Skład gatunkowy biofilmu u poszczególnych pacjentów jest różny, stąd przy tych samych warunkach ekspozycji w warunkach laboratoryjnych uzyskano 47 99% zmniejszenie CFU bakterii pobranych od pacjentów z przewlekłym zapaleniem przyzębia [15]. Specyficzne warunki panujące w przestrzeni poddziąsłowej utrudniają działanie fotouczulaczy. Działanie PACT jest zaburzone z powodu obecności krwi, płynu dziąsłowego oraz składników biofilmu [13, 14]. Krew pochłania światło, rozcieńcza i wiąże fotouczulacz, stąd w przypadku obfitego krwawienia po skalingu zaleca się wykonanie zabiegu PACT po 2 tygodniach [24] lub zastosowanie roztworu fotouczulacza o konsystencji zagęszczonej ksantanem, lecz nie ze zwiększoną zawartością fotouczulacza. zwiększenie stężenia fotouczulacza nie podnosi skuteczności PACT, a jego nadmiar pochłania R. Samulak-Zielińska, E. Dembowska energię świetlną, zanim dotrze do drobnoustrojów [14, 16]. Dlatego po aplikacji fotosensybilizatora i odczekaniu czasu potrzebnego do związania barwnika z mikroorganizmami należy przepłukać wnętrze kieszonki fizjologicznym roztworem soli w celu usunięcia nadmiaru fotouczulacza. Poza efektem przeciwbakteryjnym PACT zmienia ph w kierunku zasadowym, powoduje zwiększenie utlenowania tkanek dziąsła o 21 47% oraz poprawia przepływ tkankowy, zmniejszając zastój żylny [6]. Prowadzi ponadto do zahamowania wydzielania bakteryjnych czynników wirulencji, takich jak proteazy, lipopolisacharydy [25] oraz cytokin IL 1β i TNFα [26]. Wśród badań nad wykorzystaniem PACT w periodontologii wyróżnia się badania in vitro, ex-vivo i in vivo. Ich wyniki różnią się znacznie, uniemożliwiając jednoznaczną ocenę skuteczności metody [25, 27]. Badania kliniczne nad skutecznością PACT w leczeniu zapaleń przyzębia Wyniki badań klinicznych nad skutecznością PACT w leczeniu zapaleń przyzębia (tabela 1) różnią się między sobą tak znacznie, iż obecnie nie jest możliwa jednoznaczna ocena tej metody [28, 29]. Metaanaliza przeprowadzona przez Atieh [28] wykorzystująca badania Andersena et al. [22], Brauna et al. [30], Chondrosa et al. [27] oraz Christodoulidesa et al. [8] wykazała przewagę skalingu połączonego z fotodezynfekcją nad samym skalingiem. Z jednej strony z powodu ograniczonej liczby przypadków nie udało się jednoznacznie określić jej klinicznej przydatności. Z drugiej strony wyniki metaanalizy autorstwa Azarpazhooh et al. [29] wskazują na nieskuteczność fotodezynfekcji zarówno jako metody samodzielnej, jak i dodatkowej (w połączeniu ze skalingiem). Celem stosowania PACT jest eliminacja periodontopatogenów, lecz wyniki badań klinicznych nie potwierdzają jej skuteczności w tym zakresie. Dörtbudak et al. [31] w 2002 r. badał obecność Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia i Aggregatibacter actinomycetemcomitans w kieszonkach przyzębnych u 30 pacjentów z przewlekłym zapaleniem przyzębia przed i 5 minut po aplikacji błękitu toluidyny i naświetleniu laserem o długości fali 690 nm. W żadnej z badanych kieszonek nie wykazano całkowitej eliminacji periodontopatogenów, ale ich zmniejszenie było istotne statystycznie. Zdecydowanie najsłabszą odpowiedź na fotodezynfekcję uzyskano w przypadku Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Dörtbudak et al. [31], podsumowując wyniki swoich obserwacji, stwier-

5 Terapia fotodynamiczna w leczeniu zapaleń przyzębia 225 Tabela 1. Zestawienie badań klinicznych randomizowanych nad zastosowaniem PACT w periodontologii Table 1. Clinical randomized studies on the application of PACT in periodontology Autor i rok publikacji, pozycja w piśmiennictwie (Author, year and reference) Andersen et al [23] Rozpoznanie Faza leczenia (Diagnosis Phase of therapy) Rodzaj badania/liczba pacjentów (Type of study/number of subjects) /33 Czas obserwacji (Period of observation) Rodzaj fotouczulacza i jego stężenie (Photosensitizer, concentration) 3 miesiące błękit metylenowy 0,005% Braun et al [19] Faza wstępna o konstrukcji SMD (Split-mouth design) /20 3 miesiące błękit metylenowy Christodoulides et al [8] /24 6 miesięcy błękit metylenowy Chondros et al [29] faza podtrzymująca /24 6 miesięcy błękit metylenowy de Oliveira et al [33] aggressiva o konstrukcji SMD /10 3 miesiące błękit metylenowy Parametry źródła światła, czas naświetlania (Light parameters, time of exposure) 670 nm 150 mw czas naświetlania: 660 nm 100 mw 670 nm 75 mw 670 nm 75 mw 690 nm 60 mw Grupa kontrolna (Control group) Grupa badana (Test group) Wyniki (Findings) w grupie badanej istotna statystycznie poprawa parametrów przyzębia CAL, PD, BOP większy przyrost CAL w grupie badanej istotna statystycznie redukcja BOP w grupie badanej istotna statystycznie redukcja BOP w grupie badanej. Brak różnic między grupami w badaniach mikrobiologicznych skaling PACT osiągnięto zbliżone wartości klinicznych parametrów przyzębia w grupie badanej i kontrolnej

6 226 R. Samulak-Zielińska, E. Dembowska Tabela 1. Zestawienie badań klinicznych randomizowanych nad zastosowaniem PACT w periodontologii cd. Table 1. Clinical randomized studies on the application of PACT in periodontology contued de Oliveira et al [34] Polansky et al [32] Lulic et al [35] aggressiva faza podtrzymująca o konstrukcji SMD /10 /58 /10 3 miesiące błękit metylenowy 3 miesiące błękit metylenowy 12 miesięcy błękit metylenowy 690 nm 60 mw 680 nm 75 mw 670 nm 75 mw 5-krotna aplikacja w ciągu 2 tygodni (dzień 0, 1, 2, 7 i 14) Objaśnienia: CAL utrata przyczepu łącznotkankowego, PD głębokość kieszonki, BOP wskaźnik krwawienia po zgłębnikowaniu. Explanation: CAL Clinical Attachment Lost, PD Pocket Depth, BOP Bleeding on Probing. skaling PACT w obu grupach osiągnięto zbliżony poziom TNFα i RANK bez różnic między grupami, również pod względem mikrobiologicznym i klinicznym po 3 i 6 miesiącach statystycznie istotna różnica w parametrach przyzębia (PD, CAL, BOP) przemawiająca na korzyść PACT. Brak różnic między grupami po 12 miesiącach

7 Terapia fotodynamiczna w leczeniu zapaleń przyzębia 227 dził, że często wyników badań in vitro nie udaje uzyskać się w badaniach klinicznych, a całkowita eliminacja periopatogenów nie jest warunkiem koniecznym do wyleczenia procesu zapalnego. Polansky et al. [32] w 2009 r. przedstawił wyniki pojedynczej aplikacji błękitu metylenowego i lasera diodowego 680 nm (system HELBO) po skalingu porównaniu do samego skalingu w grupie 58 osób z przewlekłym zapaleniem przyzębia. Oprócz parametrów klinicznych, takich jak głębokość kieszonek, kliniczna utrata przyczepu i krwawienie po zgłębnikowaniu, badano obecność bakterii czerwonego kompleksu przed zabiegiem i 92 dni po nim metodą PCR. Nie wykazano istotnych statystycznie różnic między grupami zarówno pod względem parametrów klinicznych, jak i mikrobiologicznych. Również Chondrodoulides et al. [8] wykazał brak różnic istotnych statystycznie w badaniach mikrobiologicznych między grupą kontrolną (tylko skaling) i badaną (skaling i jedna aplikacja systemu HELBO) trzy miesiące po zabiegu. Podobne badania skuteczności dodatkowego stosowania systemu HELBO przeprowadził Chondros et al. [28]. Analiza metodą PCR ujawniła istotne statystycznie zmniejszenie bakterii kompleksu pomarańczowego po 3 miesiącach w badanej grupie. Po kolejnym kwartale zaobserwowano zmniejszenie liczby bakterii kompleksu zielonego oraz wzrost liczby Treponema denticola, należącego do kompleksu czerwonego. Korzyści z dodatkowego stosowania fotodezynfekcji po skalingu wykazali Andersen et al. [22] oraz Braun et al. [23]. Stosując system Periowave i HELBO, uzyskali znaczące zmniejszenie głębokości kieszonek przyzębnych, krwawienia po zgłębnikowaniu oraz kliniczny przyrost przyczepu łącznotkankowego. Chondros et al. [27], Christodoulides et al. [8] oraz Polansky et al. [32] nie potwierdzili skuteczności jednorazowego zabiegu fotodezynfekcji. Jedynym parametrem, który uległ istotnej statystycznie poprawie był wskaźnik krwawienia po zgłębnikowaniu. Zjawisko to zostało przypisane efektowi biostymulacyjnemu laserów o małej mocy stosowanych podczas fotodezynfekcji. Powodują one wzrost syntezy kolagenu, wzmacnianie włókien, ograniczenie zapalenia oraz skrócenie czasu gojenia [8, 27, 33]. Osobną grupę badań stanowią obserwacje de Oliviery et al. [33, 34], ponieważ dotyczą osób z agresywnym zapaleniem przyzębia. Stosowanie PACT w tej postaci zapalenia przyzębia jest szczególnie korzystne, ponieważ celem fotodezynfekcji jest zastąpienie antybiotykoterapii stosowanej między innymi w leczeniu periodontitis aggressiva. Ponadto możliwość wnikania fotouczulacza między powierzchowne warstwy komórek jest szczególnie przydatna w przypadkach obecności Aggregatibacter actinomycetemcomitans i Porphyromonas gingivalis mających zdolność inwazji w głąb tkanek przyzębia. Osoby z agresywną postacią zapalenia mają znikomą ilość złogów podziąsłowych, stąd próby zastąpienia skalingu ręcznego zabiegiem fotodezynfekcji [33]. De Oliviera et al. [33, 34] wykazali, że wyniki oczyszczania ręcznego i fotodezynfekcji systemem HELBO po 3 miesiącach są zbliżone. Uzyskano podobne zmniejszenie głębokości kieszonek, wskaźnika krwawienia po zgłębnikowaniu, przyrostu klinicznego poziomu przyczepu łącznotkankowego [33]. W obu przypadkach podobnie zmniejszyły się stężenie TNFα i ekspresja RANK w płynie kieszonki przyzębnej [34]. Przedstawione powyżej wyniki badań dotyczą pojedynczej aplikacji fotodezynfekcji, co nie jest zgodne z zaleceniami producenta systemów do PACT [8]. Zabieg powinien być powtórzony 2 3 razy w ciągu tygodnia [14]. Lulic et al. [35] wykazał skuteczność pięciokrotnego powtórzenia zabiegu w ciągu 2 tygodni (w pierwszym, drugim i trzecim dniu oraz po tygodniu i czternastu dniach) podczas terapii przetrwałych kieszonek przyzębnych. W grupie badanej (skaling ręczny i fotodezynfekcja systemem HELBO) uzyskano statystycznie istotne zmniejszenie głębokości kieszonek i wskaźnika krwawienia po zgłębnikowaniu oraz większy przyrost klinicznego poziomu przyczepu łącznotkankowego niż w grupie kontrolnej (wyłącznie skaling ręczny). Różnica utrzymywała się do 6 miesięcy po zabiegu. Po roku parametry kliniczne przyzębia były już w obu grupach porównywalne. Podsumowanie Mimo że w innych dziedzinach medycyny badacze mieli pozytywne doświadczenia, brakuje badań, które umożliwiłyby jednoznaczną ocenę skuteczności PACT w periodontologii. Wątpliwości dotyczą również rodzaju najskuteczniejszego fotouczulacza, jego pożądanego stężenia, długości fali, mocy lampy, liczby naświetlań, liczby powtórzeń oraz właściwych odstępów czasowych między zabiegami [4]. Rozważana jest również celowość połączenia kilku fotouczulaczy w celu wzmocnienia działania przeciwbakteryjnego [18]. Nie jest znana również odpowiedź na pytanie, czy częściowa eliminacja patogenów nie jest niekorzystna dla mikroflory jamy ustnej [9]. Jeżeli PACT okazałaby się metodą skuteczną, to jej rola i tak byłaby co najwyżej wspomagająca, a nie wiodąca w leczeniu periodontitis [7]. Dotychczasowe wyniki badań klinicznych nie pozwalają jednoznacznie ocenić jej skuteczności, dlatego są wskazane dalsze badania w tym kierunku [5].

8 228 R. Samulak-Zielińska, E. Dembowska Piśmiennictwo [1] Szulc M., Ziętek M.: Zastosowanie terapii fotodynamicznej w chorobach przyzębia na podstawie piśmiennictwa. Czas. Stomatol. 2007, 60, [2] Josefsen L.B., Boyle R.W.: Photodynamic therapy and the development of metal-based photosensitisers. Met. Based Drugs. 2008, DOI: /2008/ [3] Gośliński T., Konopka K., Piskorz J., Kryjewski M., Wierzchowski M., Sobiak S.: Perspektywy zastosowania fotodynamicznej terapii skierowanej przeciw mikroorganizmom PACT. Post. Mikrobiol. 2008, 47, [4] Meisel P., Kocher T.: Photodynamic therapy for periodontal diseases: state of the art. J. Photochem. Photobiol. B. 2005, 79, [5] Dai T., Huang Y.Y., Hamblin M.R.: Photodynamic therapy for localized infections state of the art. Photodiagnosis Photodyn. Ther. 2009, 6, [6] Raghavendra M., Koregol A., Bhola S.: Photodynamic therapy: a targeted therapy in periodontics. Aust. Dent. J. 2009, 54, [7] Konopka K., Goślinski T.: Photodynamic therapy in dentistry. J. Dent. Res. 2007, 86, [8] Christodoulides N., Nikolidakis D., Chondros P., Becker J., Schwarz F., Rössler R., Sculean A.: Photodynamic therapy as an adjunct to non-surgical periodontal treatment: a randomized, controlled clinical trial. J. Periodontol. 2008, 79, [9] Takasaki A.A., Aoki A., Mizutani K., Schwarz F., Sculean A., Wang C.Y., Koshy G., Romanos G., Ishikawa I., Izumi Y.: Application of antimicrobial photodynamic therapy in periodontal and peri-implant diseases. Periodontology 2000, 2009, 51, [10] Podbielska H., Sieroń A., Stręk W.: Diagnostyka i terapia fotodynamiczna. Elsevier Urban & Partner, Wrocław [11] Rutkowski R., Pancewicz S.A., Rutkowski K., Rutkowska J.: Znaczenie reaktywnych form tlenu i azotu w patomechanizmie procesu zapalnego. Pol. Merk. Lek. 2007, 23, [12] Wawrzuta A., Saczko J., Kulbacka J., Chwiłkowska A.: Czy terapia fotodynamiczna może być zastosowana do leczenia czerniaka? Przegl. Dermatol. 2009, 96, [13] Prates R.A., Yamada A.M. Jr., Suzuki L.C., Hashimoto E.M. C., Cai S., Gouw-Soares S., Gomes L., Ribeiro M.S.: Bactericidal effect of malachite green and red laser on Actinobacillus actinomycetemcomitans. J. Photochem. Photobiol. B. 2007, 86, [14] Moritz A., Beer F., Goharkhay K., Schoop U., Strassl M.: Oral Laser Application. Quintessence Publishing, [15] Tegos G.P., Hamblin M.R.: Phenothiazinium antimicrobial photosensitizers are substrates of bacterial multidrug resistance pumps. Antimicrob. Agents Chemother. 2006, 50, [16] Drulis-Kawa Z., Bednarkiewicz A., Bugla-Płoskonska G., Strek W., Doroszkiewicz W.: The susceptibility of anaerobic bacteria isolated from periodontal diseases to photodynamic inactivation with Fotolon (chlorin e6). Pol. J. Microbiol. 2005, 54, [17] Florczak K., Emerich J., Staszewski A.: Rozszerzenie badania kolposkopowego o przyżyciowe barwienie błękitem toluidyny tarczy szyjki macicy praca przeglądowa. Gin. Prakt. 2003, 11, [18] Qin Y., Luan X., Bi L., He G., Bai X., Zhou C., Zhang Z.: Toluidine blue-mediated photoinactivation of periodontal pathogens from supragingival plaques. Lasers Med. Sci. 2008, 23, [19] Chan Y., Lai C.H.: Bactericidal effects of different laser wavelengths on periodontopathic germs in photodynamic therapy. Lasers Med. Sci. 2003, 18, [20] El Yazami H., Zeinoun T., Bou S., Lamard L., Peremans A., Limme M., Geerts S., Lamy M., Nammour S.: Pulp temperature increase during photo-activated disinfection (PAD) of periodontal pockets: an in vitro study. Lasers Med. Sci. 2009, DOI /s z. [21] Müller P., Guggenheim B., Schmidlin P.R.: Efficacy of gasiform ozone and photodynamic therapy on a multispecies oral biofilm in vitro. Eur. J. Oral Sci. 2007, 115, [22] Andersen R., Loebel N., Hammond D., Wilson M.: Treatment of periodontal disease by photodisinfection compared to scaling and root planing. J. Clin. Dent. 2007, 18, [23] König K., Teschke M., Sigusch B., Glockmann E., Eick S., Pfister W.: Red light kills bacteria via photodynamic action. Cell Mol. Biol. 2000, 46, [24] Benhamou V.: Photodisinfection: the future of periodontal therapy. Dent. Today 2009, 28, [25] Kömerik N., Wilson M., Poole S.: The effect of photodynamic action on two virulence factors of gram-negative bacteria. Photochem. Photobiol. 2000, 72, [26] Braham P., Herron C., Street C., Darveau R.: Antimicrobial photodynamic therapy may promote periodontal healing through multiple mechanisms. J. Periodontol. 2009, 80, [27] Chondros P., Nikolidakis D., Christodoulides N., Rössler R., Gutknecht N., Sculean A.: Photodynamic therapy as adjunct to non-surgical periodontal treatment in patients on periodontal maintenance: a randomized controlled clinical trial. Lasers Med. Sci. 2009, 24, [28] Atieh M.A.: Photodynamic therapy as an adjunctive treatment for chronic periodontitis: a meta-analysis. Lasers Med. Sci. 2009, DOI /s [29] Azarpazhooh A., Shah P.S., Tenenbaum H.C., Goldberg M.B.: The effect of photodynamic therapy for periodontitis: a systematic review and meta-analysis. J. Periodontol. 2010, 81, 4 14.

9 Terapia fotodynamiczna w leczeniu zapaleń przyzębia 229 [30] Braun A., Dehn C., Krause F., Jepsen S.: Short-term clinical effects of adjunctive antimicrobial photodynamic therapy in periodontal treatment: a randomized clinical trial. J. Clin. Periodontol. 2008, 35, [31] Dörtbudak O., Haas R., Bernhart T., Matejka M.: Photodynamic therapy for bacterial reduction of periodontal microorganisms. J. Oral Laser Appl. 2001, 1, [32] Polansky R., Haas M., Heschl A., Wimmer G.: Clinical effectiveness of photodynamic therapy in the treatment of periodontitis. J. Clin. Periodontol. 2009, 36, [33] de Oliveira R.R., Schwartz-Filho H.O., Novaes A.B. Jr., Taba M. Jr: Antimicrobial photodynamic therapy in the non-surgical treatment of aggressive periodontitis: a preliminary randomized controlled clinical study. J. Periodontol. 2007, 78, [34] de Oliveira R.R., Schwartz-Filho H.O., Novaes A.B., Garlet G.P., de Souza R.F., Taba M., de Souza S.L., Ribeiro F.J.: Antimicrobial photodynamic therapy in the non-surgical treatment of aggressive periodontitis: cytokine profile in gingival crevicular fluid, preliminary results. J. Periodontol. 2009, 80, [35] Lulic M., Leiggener G.I., Salvi G.E., Ramseier C.A., Mattheos N., Lang N.P.: One-year outcomes of repeated adjunctive photodynamic therapy during periodontal maintenance: a proof-of-principle randomized-controlled clinical trial. J. Clin. Periodontol. 2009, 36, Adres do korespondencji: Renata Samulak-Zielińska Zakład Periodontologii PAM al. Powstańców Wlkp. 72 blok B Szczecin tel.: renata_samulak@o2.pl Praca wpłynęła do Redakcji: r. Po recenzji: r. Zaakceptowano do druku: r. Received: Revised: Accepted: