Anti-inflammatoire effecten van Antimicrobial Dynamische Therapie

INTRODUCTIONChronic periodontitis wordt over het algemeen met de aanwezigheid van subgingivale Gram-negatieve bacteriële biofilms prolifererende op junctionele epithelium.1 Deze biofilms worden gevormd wanneer bacteriën zich koloniseren kapselen tegen de wortel en epitheliale oppervlakken in een matrix bestaande uit uitgescheiden polysachariden, proteïnen, en nucleïnezuren. De nabijheid van een microbiële cel naar de andere vergunningen van informatie-uitwisseling door middel van quorum sensing en plasmide-DNA-overdracht, met als gevolg over de hele colony.2 verleende Omdat de microben zich in de centrale lagen van de biofilm zijn vaak in de aanlooptijd de groei met een lage metabolische survival voordelen omzet, topische microbiciden vaak beschadigen of vernietigen slechts het oppervlak microben waardoor de onderliggende lagen intact. De verknoopte ultrastructuur van de biofilm genereert hardnekkige weefsel hechting en fysieke uitsluiting van antimicrobiële substances.3,4 Sedlacek en Walker5 aangetoond dat het doden van bacteriestammen in biofilm organisatie nodig tot 250 maal de concentratie van antibiotica dan in dezelfde stammen planktonically gegroeid. Bij steady-state multi-species biofilms werden behandeld met amoxicilline /clavulanaat en amoxicilline /metronidazol, tot 50 procent van de levensvatbaarheid behouden na zeven dagen bacteriën. Hierdoor chirurgische behandeling van parodontitis hoofdzakelijk berust op mechanische debridement (scaling en rootplaning) 0,6
Hoewel veel patiënten goed reageren op uitgebreide mechanische debridement, een subpopulatie van patiënten blijft chronische periodontale weefselafbraak tonen. Deze patiënten vaak aanwezig met predisponerende factors7 zoals roken, diabetes, erfelijke factoren, systemische ziekte enzovoort, 8 lokale factoren zoals malocclusion, onvoldoende prothetische voorbereiding en /of chronisch persistente superinfectie met één of meer pathogene soorten kunnen worden betrokken 0,9 schalen en rootplaning is aangetoond dat zowel calculus10 en bacteria11 achter in het behandelde gebied, en ook dentinekanaaltjes openen, waardoor invasie door de resterende periopathogens met subgingivale herkolonisatie kort thereafter.12 in het fenotypisch vatbare gastheer, aanhoudend inflammatoire respons kan het voorkomen dat wordt gepaard met een aanhoudende toename van het tandvlees crevicular vloeistof debiet 13 als de lokale microvasculatuur reageert op enzymen, cytokines en andere pro-inflammatoire factoren proteolytische. De invloed van effectieve lokale inflammatie controle blijkt uit systemische acutefasereactie inflammatoire markers zoals C-reactief proteïne (CRP, aanvulling activator evenredig plasmaspiegels van IL-6, niet in gingiva). Patiënten die goed reageren op mechanische debridement, samen met een reductie van symptomen van de lokale ontsteking te tonen significante verminderingen van circulerende CRP niveaus. Patiënten die niet aantonen CRP vermindering vertonen ook slechte resolutie en vaatziekten op de standaard klinische indices van bloeden op indringende, verhogingen van gehechtheid niveau en de vermindering van de pocket diepte. De systemische ontstekingsreactie (mirroring het niveau van subgingivale infectie /ontsteking) kan worden versterkt door individuele gevoeligheid en de risicofactoren in verband met elke patiënt. Het roken van sigaretten, body mass index, de leeftijd en het vervoer van specifieke polymorfismen in het IL-1A en IL-6 promotor regio's worden geassocieerd met verhogingen van serum CRP, en de CRP titer heeft dan ook een belangrijke rol als voorspeller voor toekomstige coronaire gebeurtenissen in veronderstelde gezonde populations.14
aNTIMICROBIËLE fotodynamische therapie (APDT) de eerste studies van fotodynamische therapie als antimicrobieel modaliteit (APDT) werden gepubliceerd in het midden tot eind 1980s.15,16 Meer dan 400 verschillende fotosensitizers zijn bekend, 17 met inbegrip van verfstoffen, drugs , cosmetica, chemicaliën en vele natuurlijke stoffen zoals hypericine (te vinden in St. janskruid, een vaste plant algemeen bekend als een kruiden-behandeling voor een milde depressie). De Periowave & trade; APDT systeem werd voor het eerst op de markt gebracht door Ondine Biomedical Inc, Vancouver voor Christus in 2006, en toepassingen van APDT in de tandheelkunde zijn snel gegroeid sinds die tijd, inclusief diagnose en behandeling van orale kanker, behandeling van orale leukoplakie behandeling van orale lichen planus en behandelen van parodontitis, gingivitis, peri-implantitis, endodontische infecties, en een verscheidenheid van bacteriële, schimmel en virale infections.18
voornaamste voordelen van APDT omvatten hoge werkzaamheid tegen biofilms, vermijden van resistentieontwikkeling die antibiotica en de activering van zowel aangeboren en adaptieve armen van het immuunsysteem system.19 In pest oncotherapeutic toepassingen is PDT aangetoond dat de productie van cytokines en chemokines die aantrekken en activeren van neutrofielen, 20 macrophages21 en dendritische cellen, 22 hetgeen in bepaalde gevallen te induceren, om de productie van een tumorantigeen-specifieke immuunrespons en tumorsuppressie, 23 genezing van metastatische tumors24 en ongelooflijk, zelfs regressie van verre gevestigde tumors.25
bASIC PHOTODYNAMICSFigure 1 toont de basis fotodynamica betrokken bij APDT. Fotosensibilisator molecuul absorptie van rood licht fotonen wordt links weergegeven figuur, waardoor elektronen worden "gepompt" in de normale grondtoestand P0 tot een geëxciteerde toestand, 1P0. De "geactiveerde" fotosensibilisator kan alsdan in veel verschillende chemische reacties die destructief voor de celwanden van bacteriën, zoals elektronenoverdracht reacties. Een tweede activering route bestaat ook, waar de energie transfers van de sensibilisator in een resonerende proces naar de omliggende moleculaire zuurstof. De zuurstofmoleculen op zijn beurt "pump" om hun aangeslagen toestand, het genereren van singlet zuurstof & mdash; een krachtige oxidator rechtstreeks kan vernietigen bacteriën, virussen en schimmels tot dodelijke peroxidatieve reacties.
Omdat singlet zuurstof diffundeert slechts zeer korte afstanden voor het laten reageren, worden de effecten van APDT zeer plaatselijk. De Periowave & trade; fotosensibilisator bij voorkeur opgenomen door bacteriële celmembranen op menselijke cellen, omdat de positief geladen (kationogene) sensibilisator elektrostatisch aangetrokken door de negatief geladen (anionische) bacteriële cellen (humane celmembranen zwitterionogene, die veel minder sensibilisator en daardoor minimaliseren schade). De vernietigende reacties veroorzaakt door singlet zuurstof zijn dus selectief de gekleurde microben. De vernietigende effect wordt nog versterkt door de "PDT bystander" effect door Christensen en Moan ontdekt 1979,26 De auteurs toonden een coöperatieve activering plaatsvindt tussen cellen in dezelfde microkolonie, waarschijnlijk gemedieerd door giftige fotoproducten of overdracht van lysosomale enzymen tussen confluente cellen. Het bystander effect veroorzaakt een significante verbetering doden, belangrijk in de harde, verknoopte biofilms geassocieerd met parodontitis. Omdat de verschillende mechanismen kill voornamelijk optreden buiten de cel, ter hoogte van het celmembraan, letaliteit wordt niet beïnvloed door groeifase van de organism.27
ONDERBREKING VAN virulentiewerd FACTORSOne van de belangrijkste verschilpunten APDT van antibiotica is het feit dat APDT is aangetoond dat bacteriën direct te inactiveren, en ook de bacteriële virulentiefactoren belast triggering ontsteking. De belangrijkste virulentiefactoren van P. gingivalis
cytotoxine omvatten de lipopolysacharide ( "bacterieel endotoxine of LPS"), proteolytische enzymen en vele toxische verbindingen gewicht laag molecuulgewicht, zoals waterstofsulfide en ammoniak. De proteasen met name wordt gedacht verantwoordelijk voor het merendeel van parodontale weefselschade te zijn. LPS kan onttrekken door Gram-negatieve bacteriën wanneer de cellen worden gedood door conventionele antibiotica en antiseptische middelen, en het resulterende toxische effect kan significant genoeg dodelijk zijn een patient.28 omdat APDT vernietigt de LPS en andere virulentiefactoren zelf, dit giftige bijwerking geminimaliseerd.
Studies hebben aangetoond dat APDT de totale proteolytische activiteit van P kan verminderen. gingivalis
nul, met alleen lage lichtniveaus en verdun fotosensibilisator solutions.29 Vergelijkbare resultaten werden verkregen wanneer zij de Arginine-specifieke proteaseactiviteit van P. gingivalis
na aPDT.29 Behandeling van zowel de onderliggende virulentie factoren evenals de verwekker bij elkaar brengt twee van de meest succesvolle eerste lijn benaderingen in de klinische behandeling van refractaire parodontitis.
CRP VERLAGING VIVOClinical studie van de Periowave & trade; photodisinfection system30 in 28 systemisch gezonde patiënten vertoonden een significante afname van verschillende acute fase inflammatoire markers, zoals CRP, op zes maanden follow-up point, vergeleken met alleen SRP. Twee cycli van APDT tijdens dezelfde behandeling sessie moesten deze lange-termijn effect te genereren. De behandeling APDT was zeer effectief, met zero defect plaatsen die verdere behandeling in de APDT arm op zes maanden. Van de nota, werden de patiënten geselecteerd uit een cohort ondergaan lange termijn onderhoud therapie voor chronische volwassen parodontitis en was dus ontving talrijke mechanische debridement procedures gedurende vele jaren voorafgaand aan het ontvangen van de APDT behandeling
HOST CYTOKINE INACTIVATIONPeriowave & trade.; APDT werd aangetoond dat zij rechtstreeks inactiveren pro-inflammatoire cytokines31 in een goed gevalideerde ELISA assay op basis van E-selectine in humane endotheelcellen van de navelstrengader (HUVEC). Levende culturen van P. gingivalis
werden tegelijkertijd geëvalueerd op hun proteaseactiviteit met een fluorescentie. De resultaten toonden aan dat de belangrijkste pro-inflammatoire cytokines volledig kon worden geïnactiveerd dan 60 seconden van de therapie, terwijl de 4-log 10 (99,99 procent) inactivatie van P. gingivalis
werd gelijktijdig bereikt. Een vergelijking tussen bacteriedood en proteaseremming zowel de behandeling APDT en 350 & mu; g /ml minocycline (een semisynthetisch tetracycline derivaat gebruikelijke periodontale infecties en onderdrukken protease) uitgevoerd en gereproduceerd met toestemming in figuur 2. De resultaten toonden superieur protease remming met behulp van APDT, zonder schade aan het dodende aard van het antibioticum en een synergetische amplificatie van protease remming wanneer beide modaliteiten gelijktijdig werden gebruikt.
aangeboren immuniteit INDUCTION (APDT "VACCINATIE") In een belangrijke en recente development19, onderzoekers aangetoond dat APDT beschermende voordeel tegen toekomstige infecties kan verlenen door inductie van een beschermende aangeboren immuunrespons tegen bacteriële pathogenen. Het effect was dosis-responsief met licht activering, het bereiken van een piek bij 50 J /cm2, de optische Fluence gebruikt in de Periowave & trade; systeem samen met dezelfde phenothiazinium sensibilisator. Dieren die een optimale behandeling APDT per dag voorafgaand aan de infectie hadden gekregen waren in staat om onmiddellijk te lokaliseren en vervolgens te onderdrukken virulente MRSA inentingen, terwijl controle dieren waren niet in staat om dat te doen. De onderzoekers toonden aan dat de APDT regime geactiveerd de gehele sequentiële cascade van de accumulatie, migratie en activering van neutrofielen naar de plaats van infectie, en dat de procedure niet schadelijk voor de neutrofielen zelf. Voortzetting van deze elegante werk, de onderzoekers bereid antilichamen tegen de factoren die verantwoordelijk zijn voor chemotactically het aantrekken van neutrofielen aan infectie sites, en toonde aan dat deze blokkade opgeheven het beschermende effect. Deze bevindingen gaven aan dat APDT sterk kan activeren innate gastheer afweermechanismen tegen microbiële infectie, en leidt tot de speculatie dat patiënten behandeld met APDT minder vatbaar voor toekomstige infecties, onafhankelijk van de betrokken micro-organisme kan worden. In feite is dit effect kan zijn vele jaren geleden, merkte in studies waarbij het effect van APDT op orolabial herpes simplex uitbraken. Werd opgemerkt in deze studie dat herhaaldelijke kwam niet op dezelfde plaats als vóór treatment.32
CONCLUSIONClinical besturing van de overwegend gramnegatieve biofilms bij chronische periodontitis is vaak moeilijk. Mechanisch debridement achterlaat vele periopathogens wordt aan diep zakken, furcaties en peri-implantaat laesies anatomisch beperkt en chemotherapeutische middelen zoals antibiotica kan bij creviculaire vloeistof worden verplaatst of gebonden aan eiwitfracties, waardoor hun effectiviteit. Chronisch persistente infectie met één of meer pathogene species vaak resulteert. Deze pathogenen opreguleren de productie van proteolytische enzymen, cytokines en andere pro-inflammatoire factoren om hun voortdurende groei te ondersteunen, waardoor ontsteking wijdverspreide effect op de systemische fysiologie. Acutefasereactie inflammatoire markers zoals CRP potentieel voorspellende waarde coronaire aandoeningen kan worden versterkt door individuele gevoeligheid en de risicofactoren elke periodontale patiënt.
Antimicrobial PDT is aangetoond dat de micro-organismen in periodontale snel en efficiënt te doden biofilms en de virulentiefactoren die door deze pathogenen te vernietigen. De benadering kan direct LPS remmen, waardoor het risico van cytotoxische shock, en kunnen aanzienlijk verminderen proteaseactiviteit, minimaliseert het risico van verdere weefselschade. Hoog niveau onderdrukking van pro-inflammatoire cytokines herstelt neutrofiel chemotaxis en activering. Lange termijn (zes maanden) onderdrukking van serum CRP is aangetoond na Periowave & trade; APDT, koppelen vermindering van periodontale ontsteking verminderde coronaire risico. Een lokale vaccin-achtig effect is onlangs ontdekt, waarbij APDT behandeling een krachtige aangeboren immuunrespons kan blokkeren recidief op dezelfde plaats induceert. De combinatie van krachtige antimicrobiële vermogen, ontsteking onderdrukken en aangeboren immuniteit inductie biedt een klinisch bruikbare aanvulling op SRP in de behandeling van periodontale ziekten. OH
Dr. Loebel is de Chief Technology Officer en President van Ondine Biomedical Inc, fabrikant van de Periowave & trade; photodisinfection systeem)
Oral Health is ingenomen met deze originele artikel

Referenties:.

1.D'Aiuto F, et al. Periodontitis en systemische ontsteking: Controle van de lokale infectie wordt geassocieerd met een reductie in serum Inflammatory Markers, J Dent Res. 2004 februari; 83 (2): 156-60

2.Musk DJ, et al. Chemische tegenmaatregelen voor de bestrijding van bacteriële biofilms: effectieve verbindingen en veelbelovende doelen. Curr Med Chem. 2006; 13 (18): 2163-77

3.Wilson M. Gevoeligheid van orale bacteriële biofilms tegen antimicrobiële middelen. J Med Microbiol. 1996; 44: 79-87

4.Haffajee A, Socransky S. Inleiding tot de microbiële aspecten van parodontale biofilm gemeenschappen, ontwikkeling en behandeling. Parodontologie 2000 2006; 42: 7-12

5.Sedlacek MJ, Walker C. Antibioticaresistentie bij een in vitro subgingivale biofilm model. Oral Microbiol Immunol. 2007 oktober; 22 (5): 333-9

6.Hung HC, Douglas CW.. Meta-analyse van het effect van schaalvergroting en wortel schaven, chirurgische behandeling en antibiotische therapie op parodontale indringende diepte en aanhechtingsverlies. J Clin Periodontol. November 2002; 29 (11): 975-986

7.Grossi SG, et al. De beoordeling van het risico voor parodontale aandoeningen. I. Risico-indicatoren voor het verlies bevestiging. J Periodontol. 1994; 65: 260-267

8.Galler C, parodontale Samenvatting Score. Een nieuwe en relevante parodontale Assessment Guide. Publicatieblad van de Ontario Dental Association Jan /februari 2000; 21-28

9.Shaddox LM, Walker C. Microbiële testen in parodontologie: waarde, beperkingen en toekomstige richtingen. Periodontol 2000 2009; 50: 25-38

10. Robertson, P.B. De resterende calculus paradox. J. Periodontol. 1990; 61: 22-23

11. Cobb CM. Niet-chirurgische pocket therapie: mechanisch. Ann Periodontol 1996; 1: 443-490

12. Adriaens PA, et al. Bacteriële invasie in de root cement en radiculair dentine van parodontaal zieke tanden bij de mens. J Periodontol. 1988; 59: 222-230

13. Rechtbanken FJ, et al. Detectie van functionele complement componenten in gingivale crevicular vloeistof uit mensen met parodontitis. J Dent Res 1977; 56: 327

14. Blake GJ, Ridker PM. Inflammatoire bio-markers en cardiovasculair risico voorspelling. J Intern Med. 2002 oktober; 252 (4):. 283-94

15. Bertoloni, et al. De photosensitizing activiteit van hematoporfyrine op mollicuten, J Gen. Microbiol 131: 2217-2223, 1985

16. Malik Z, et al. Bacteriedodende effecten van fotogeactiveerde porfyrinen & ndash; Een alternatieve benadering licht geactiveerde geneesmiddelen, J Photochem Photobiol 5: 281-293, 1990

17. Meisel P, Kocher T. fotodynamische therapie voor parodontale aandoeningen: State of the art. J. Photochem en Photobiol, 2005; 79 (2): 159-170

18. Konopka K, Goslinski T. Photo Dynamische Therapie in de tandheelkunde. Journal of Dental Research 2007; 86 (8): 694-707

19. Tanaka M, et al. Fotodynamische therapie kan leiden tot een beschermende aangeboren immuunrespons tegen muizen Bacteriële artritis via neutrofielen accumulatie. PLoS ONE (2012) 7 (6): e39823. doi: 10.1371 /journal.pone.0039823

20. Kousis PC, et al. Fotodynamische therapie verbetering van de anti-tumor immuniteit wordt geregeld door neutrofielen. Cancer Res 2007, 67: 10501 & ndash; 10510

21.. Nakagawa Y, et al. In vivo en in vitro activatie van macrofagen met een cyanine kleurstof fotosensibiliserende, platonin. Cancer Immunol Immunother 1993, 37: 157 & ndash; 162

22.. Preise D, et al. Systemische antitumor bescherming door-vasculaire gerichte fotodynamische therapie gaat om cellulaire en humorale immuniteit. Cancer Immunol Immunother 2009, 58: 71 & ndash; 84

23. Korbelik M, Dougherty GJ. Fotodynamische therapie-gemedieerde immuunrespons tegen subcutane muis tumoren. Cancer Res 1999, 59: 1941 & ndash; 1946

24. Castano AP, et al. Fotodynamische therapie plus een lage dosis cyclofosfamide genereert antitumor immuniteit in een muismodel. Proc Natl Acad Sci USA 2008, 105:. 5495 & ndash; 5500

25. Mroz P, et al. Fotodynamische therapie van tumoren kan leiden tot de ontwikkeling van systemische antigeen-specifieke immuunrespons. PLoS One 5: 2010, e15194

26. Christensen, T, J. Moan fotodynamische effect van hematoporfyrine (HP) op cellen in vitro gekweekt. In: Pratesi R, Sacchi CA, Eds. Lasers in photomedicine en fotobiologie 1980, 87-91

27. Kömerik N, Wilson M. factoren die de gevoeligheid van Gram-negatieve bacteriën naar blauw-O-gemedieerde dodelijke lichtgevoeligheid toluïdine, Journal of Applied Microbiology 2001, 91, 1-7

28. Kirikae T, et al. Biologische karakterisering endotoxinen Uitgebracht van antibiotica behandeld Pseudomonas aeruginosa en Escherichia coli, Antimicrob Agents Chemother. 1998 May; 42 (5): 1015 & ndash; 1021

29.. Packer S, et al. Inactivatie van proteolytische enzymen uit Porphyromonas gingivalis met behulp van licht geactiveerd gemachtigden, Lasers Med Sci 2000, 15: 24 & ndash; 30

30. Campanile V, et al. Enkelvoudige of herhaalde antimicrobiële fotodynamische therapie als aanvulling op ultrasone debridement in resterende parodontale pockets: klinische, microbiologische en lokale biologische effecten, Lasers Med Sci. 2013 May 10.

31. Braham P, et al. Antimicrobial Dynamische Therapie kunnen bevorderen parodontale Genezing door meerdere mechanismen J Periodontol, 2009 80: 11, 1790-1798

32. Felber TD, c.s.. Fotodynamische inactivatie van herpes simplex: Verslag van een klinische proef. JAMA 223 1973,289-292

• Previous:Re: Adviseren orthodontische Patiënten Over hun wijsheid tanden, september 2013
• Next:Ridge Preservation and Bone enten voor de Algemene Dental Practitioner