Antimikrobielle Photodynamische Therapie (aPDT)
Die chemisch-/ physikalischen Hintergründe
Das chemisch-/ physikalische Vorgehen geschieht in 3 Schritten:
Schritt 1: Anfärbung der Mikroorganismen
- Dies ist ein diffusionsbestimmter Schritt,
- mit Wanderung und Anheftung der Farbstoffmoleküle,
- an der Wand der Mikroorganismen. (Ladungsanziehung!)
Schritt 2: Belichtung und Aktivierung des Photosensitizers
- Dies ist ein energiekontrollierter Schritt,
- bestimmt durch physikalisch-optische Eigenschaften,
- mit Anregung der Photosensitizermoleküle,
- vom Singulettzustand in den Triplettzustand.
Schritt 3: Singulettsauerstoffbildung und Abtötung der Mikroorganismen
- Die Belichtung und Aktivierung des Photosensitizers führt zur Bildung von Singulett-Sauerstoff und
- einer oxidativen Zerstörung von Membranlipiden und Enzymen.
Entscheidend ist, welche biologischen Zielmoleküle durch die Radikalreaktionen erreicht werden:
- Prinzipiell werden alle Moleküle durch Singulettsauerstoff angegriffen.
Aber:
- Besonders anfällig für eine Schädigung sind ungesättigte Fettsäuren in den Membranen von Bakterien.
Gesunde körpereigene Zellen verfügen über eine zelluläre Abwehr gegen Angriffe von Radikalen, die sogenannten Katalasen oder Superoxiddismutasen.
Durch die antimikrobielle photodynamische Therapie werden also speziell die pathogenen Keime zerstört. Für gesunde Zellen besteht keine Gefahr!
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