fbpx

Фотодинамическая терапия в пародонтологии

Автор: Адриана Бариляк

Свет использовали в лечебных целях в течение 4 тыс. лет. Еще древние египтяне применяли внутрь растение Аmni Majus и световые лучи для терапии витилиго. Также известно, что греки и индусы применяли для лечения псориаза и витилиго зерна Psoralea corylifolia, но эти знания были утрачены по неизвестным причинам и позже были переизобретены западными цивилизациями в начале ХХ века. Нильс Финсен в 1903 г. был удостоен Нобелевской премии в области фототерапии, а сегодня мы видим интенсивные исследования фотодинамики живого и внедрение уникального метода современного лечения – собственно фотодинамической терапии (ФДТ). С 1990 г. этот метод признан наиболее перспективным в лечении рака.

 

Механизм фотодинамической терапии

Фотодинамический процесс заключается в активации фотоактивных веществ, в основном красителей, так называемых фотосенсибилизаторов. При поглощении фотосенсибилизатором кванта света определенной энергии и длины волны генерируются неустойчивые формы синглетного кислорода и свободные радикалы, вызывающие в окружающей среде окислительно-восстановительные реакции и выборочный цитотоксический эффект. Следствием цитотоксического действия является повреждение мембраны, митохондрий, ДНК бактерий.

Особенностью метода является то, что сенсибилизатор может накапливаться преимущественно в пораженных участках или соединяться с патогенными бактериями.

Как известно, основная причина воспалительного процесса тканей пародонта – наличие бактерий в тканях пародонта и зубном налете. В труднодоступных участках, таких как фуркации, изгибы корней, использование ручных кюреток и ультразвуковых насадок недостаточное для их уничтожения. Поэтому фотоактивная дезинфекция сегодня является доступной альтернативой антибиотикотерапии и применению антисептических веществ для лечения локальной инфекции, которая обычно вызвана возбудителями с высокой резистентностью к традиционным противомикробным средствам. Полость рта и ткани пародонта являются идеальным объектом для такого лечения, так как большинство возбудителей уничтожается фотоактивной дезинфекцией с соответствующим фотосенсибилизатором, поскольку имеет место локализация воспалительного процесса.

 

Фотосенсибилизаторы

Природа настолько совершенна, что даже некоторые бактерии, а не только растения, способны вырабатывать собственные фоточувствительные агенты (порфирины), поэтому для их активации достаточно только облучения светом определенной длины волны.

В работах под руководством Konig и др. исследовали фотодинамику таких бактерий, как Porphyromonas и Prevotella, содержащих собственные фотосенсибилизаторы – протохемин и протопорфирин IX (52-54). Было показано, что влияние видимого красного света гелий- неонового лазера (7.3 мВт, 632.8 нм) может вызвать их уничтожение на 50%. Такие возбудители, как Streptococcus mutans и Enterococcus faecalis, не имеют собственных фотосенсибилизаторов, поэтому устойчивы к красному свету. Для их уничтожения необходимо применять комбинацию света и синтетического фотосенсибилизатора. 

В настоящее время с разной эффективностью применяют такие фотосенсибилизаторы:

– Tolonium chloride (toluidine blue O, TBO) – Methylene blue
– Azure dyes
– Crystal violet

– Hematoporphyrins
– Aluminium disulphonated phthalocyanine (ADP) – Chlorins (e.g. Photochlorines I, II, III)
– Phenothiazin

Из-за своих специфических свойств некоторые фотосенсибилизаторы имеют ограниченное влияние на микроорганизмы. Это связано с особенностью взаимодействия этих веществ с клеткой из-за различий в их электростатическом взаимодействии с мембраной клетки. Фотосенсибилизатор может повредить клетку вследствие проникновения в ее мембрану или как при проникновении в клеточную стенку, так и при соединении с нуклеиновыми кислотами. Доказано, что для уничтожения бактерии фотосенсибилизатор не должен проникать внутрь клетки, что характерно для хлорида толония.

Для достижения необходимого эффекта метода ФДТ должны учитываться такие факторы и характеристики фотосенсибилизаторов:

  • типы клеток, в которые будет подаваться фотосенсибилизатор;
  • наиболее оптимальная концентрация;
  • соответствующая длина волны для облучения;
  • растворимость в воде;
  • степень ионизации;
  • эффективность возбужденного состояния; 
  • продолжительность пребывания кислорода в триплетном возбужденном состоянии.

Эффект заключается в оптимальной комбинации фотосенсибилизатора с лазерным светом (видимый и ближний инфракрасный), который будет активировать краситель для достижения противомикробного действия.

Примерами такой комбинации являются:

1) хлорид толония – диодный лазер (635-nm) или Hе-Ne лазер (632.8-nm)

2) метиленовый синий – диодный лазер (650- 670-nm)

3) фталоцианина дисульфонат алюминия с ди- одным лазером (660-nm)

4) фенотиазин – диодный лазер (810 нм)

Другие исследования проводились при использовании хлорида толония, метиленового синего. Результаты бактериологических тестов показали, что при действии хлорида толония (концентрация 25 мкг/мл) происходит подавление бактерий: у Porphyromonas gingivalis оно составило 97,2%, Actinobacillus aсtinomycetemcomitans – 99,9%, Fusobacterium nucleatum – 99,4%. При действии метиленового синего: у Porphyromonas gingivalis – 92,6%, Fusobacterium nucleatum – 99,9%, Actinobacillus actinomycetemcomitans – 64,3%, что значительно ниже, чем при действии хлорида толония.

Другим важным результатом стало успешное применение антител (сенсибилизатор 3 поколения) против P. Gingivalis вместе с хлоридом толония.

Результаты экспериментальных исследований, где мы изучали бактерицидное действие

фотосенсибилизатора хлорида толония (toluidineblue-O) на бактерии Actinobacillus actinomyce-temcomitans, Porphyromonas gingivalis и Prevotella intermedia при периимплантите, показали, что степень уничтожения колоний бактерий составляет три порядка, а в процентном соотношении – более чем 92%. Такие же показатели подтвердили и данные исследований под руководством Haas.

На сегодняшний день на рынке мы имеем достаточно большой выбор фотосенсибилизаторов. А спектральный диапазон предложенных лазерных установок позволяет достичь соответствующего результата.

Итак, для обеспечения эффективности методики, бактерицидного эффекта необходимо получить большое количество реактивного кислорода. Для этого нужна минимальная доза света (12- 100 Дж/см2) за достаточно короткий период времени. Количество полученных реактивных форм кислорода будет зависеть от мощности лазерного излучения и концентрации фотосенсибилизатора. При увеличении этих параметров количество реактивных форм кислорода возрастает.

Обычно при ФДТ происходит максимальная абсорбция фотосенсибилизатором, то есть световая энергия поглощается поверхностными молекулами фотосенсибилизатора. А это значит, что для лучшего проникновения красителя в назначенный участок следует несколько раз наносить и смывать фотосенсибилизатор. Чтобы это компенсировать, нам необходимо увеличить мощность лазерного излучения. Таким требованиям наиболее соответствует новая комбинация лазерного света и фотосенсибилизатора фенотиазин + диодный лазер (810 нм). Мы можем повышать мощность лазерного излучения, получать более глубокую пенетрацию, контролировать абсорбцию и трансмиссию в зависимости от концентрации фотосенсибилизатора.

Клинические аспекты

При применении данной методики фотосенсибилизатор должен вводиться на рабочую поверхность на короткий период времени, в течение 30 с, с целью накопления его в ткани. Благодаря этому поверхность станет чувствительной к лазерному свету. Мы должны помнить о коэффициенте поглощения, ведь в зависимости от вида ткани и длины волны лазерного излучения глубина проникновения будет разной.

Важным фактором при применении методики является наличие ротовой жидкости, которая влияет на ее эффективность. В результате могут иметь место следующие факторы:

  • частичная абсорбция лазерного света, которая уменьшает действие цитотоксических молекул красителя;

  • электростатическое взаимодействие с красителем как следствие уменьшения количества молекул кислорода, которые связываются с бактериями и разрушают их;

  • присутствие молекул типа каталазы и лактопероксидазы;

  • прямая защита от синглетного кислорода.

Выводы

ФДТ – метод, который обеспечивает безболезненную и быструю дезинфекцию локализованных участков ротовой полости без побочного воздействия, в том числе и профилактику. Только с использованием фотосенсибилизатора, который наносится на бактериальный очаг атравматичным стерильным шприцем, и лазерным облучением за несколько минут достигается редукция патогенной пародонтальной микрофлоры и биопленки более чем на 92%. ФДТ – эффективный метод для лечения пародонтальных поражений, поскольку очаг инфекции локализован и залегает на глубине, доступной для проникновения фотонных пучков ближнего ИК-диапазона спектра. Оборудование и материалы для ФДТ сравнительно недорогие, доступны на рынке и сертифицированы, а протоколы являются общепринятыми. Перспективным направлением современной фотодинамики являются альтернативные лазерам мощные светодиоды с интерфейсом на оптическом волокне и импульсные режимы облучения, а также фотосенсибилизаторы селективного действия с конъюгированными антителами.

Курсы для стоматологов

Онлайн + DVD курсы

Контакти

Ми в соціальних мережах

uk