Aesthetic Medicine

GreenPDT®

HU Jabs, Ästhetische Dermatologie (2014) 3, 23-25.
GreenPDT®: Neue photodynamische und photothermische Lichttherapie zur Hautrejuvenation und Behandlung entzündlicher Hauterkrankungen

Der positive Einfluss von elektromagnetischer Strahlung auf den Hautstoffwechsel ist seit langem bekannt. In der Thalassotherapie werden Wirkstoffe aus dem Meerwasser in Verbindung mit Sonnenlicht zur Behandlung von chronischen Hauterkrankungen genutzt. Die Balneophototherapie ist eine Behandlungsmethode der Dermatologie, bei der substanzhaltige Bäder zusammen mit Licht unterschiedlicher Wellenlängen als phototherapeutische Maßnahmen eingesetzt werden. Die besondere Zusammensetzung und der spezielle Mineralgehalt des Toten Meeres und der durch die Dunstglocke wassergefilterte Infrarot-A-Anteil des Sonnenlichts wurden schon im Altertum bei Hauterkrankungen genutzt.

Unterschiedliche Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums dringen in verschiedene Tiefen der Epidermis ein. Die Wirkung des UV- und Blauanteils ist eher oberflächlich, während Rot- und Infrarotanteile in tiefe Hautschichten eindringen können. Zusätzlich zur Wellenlänge sind die Intensität und die Bestrahlungsdosis für die Wirkung verantwortlich. Verbesserung des Hautstoffwechsels durch Licht Blaues Licht (415 nm) scheint die Porphyrinsynthese zu beeinflussen, während rotes Licht (660 nm) die Fibroblastenproliferation in der Haut stimulieren kann.

Die Photodynamische Therapie (PDT) wird zur Behandlung von malignen und entzündlichen Hautveränderungen eingesetzt und verursacht eine reversible Verletzung und Veränderung des Hautstoffwechsels und eine irreversible Schädigung von veränderten Zellen durch die Anregung von Sauerstoff und Bildung von freien Radikalen. Zusätzlich werden die Reparaturmechanismen der Haut stimuliert mit Bildung von Hitzeschockproteinen und antimikrobiellen Peptiden.

Photodynamische Therapie

Zur Verbesserung der Lichtwirkung auf Zielstrukturen in der Haut werden Farbstoffe als Photosensibilisatoren eingesetzt. Um auch intradermale Bakterien oder Hautstrukturen wie Sebozyten, Fibroblasten, Kollagen- und Elastinfasern zu erreichen, müssen Photosensibilisatoren die Hautbarriere durchdringen und das aktivierende Licht muss in tiefe Hautschichten reflektiert werden. Konig et al. beschrieben eine effektive Inaktivierung von Propionibakterien acnes mit Methylenblau und Bestrahlung mit rotem Licht [1].

Entzündliche und proliferative Hauterkrankungen

Zur Behandlung von Entzündungen und zur Reduktion von Aknebakterien wurden Bestrahlungen mit UV- (320- 360 nm), weißem (Halogenlampe), blauem (415 nm) und rotem (660 nm) Licht beschrieben [2,3,4]. Seit Anfang der 90er Jahre setzen Hautärzte den Wirkstoff Aminolaevulinsäure (ALA) in Verbindung mit Rotlicht zur Behandlung von Hauttumoren und Aktinischen Keratosen ein. Durch ALA wird das körpereigene Protoporphyrin stimuliert und die Zellen werden lichtempfindlich. Proliferierende Tumorzellen haben einen stark erhöhten Stoffwechsel und nehmen vermehrt ALA auf [5].

Seborrhoisches Ekzem und Pityriasis versicolor

Beide Hautkrankheiten werden durch Hefepilze der Gattung Malassezia furfur verursacht. Die Pilze sind auf langkettige Fettsäuren angewiesen und bevorzugen Hautregionen mit vielen Talgdrüsen wie Kopfhaut, Gesichtshaut und Körperregionen wie Brust und Rücken. Der Pilzrasen blockiert physikalisch Licht und hemmt toxisch die Melaninproduktion. Bei UV-Bestrahlung werden die befallenen Hautpartien weniger gebräunt und es entstehen weiße Flecken. Die dermatologische Behandlung erfolgt üblicherweise mit Antimykotika.

Indocyaningrün (ICG)

Der Farbstoff Indocyaningrün und eine Laserbestrahlung im Nahinfrarotbereich wurden erfolgreich zur Behandlung von Tumoren und Karzinomzellen eingesetzt. Dabei wurden thermische und photodynamische Effekte beobachtet [6]. Indocyaningrün ist ein Tricarbocyanin-Farbstoff mit starken Absorptionen im Wellenlängenbereich zwischen 600 und 900 nm [7,8]. Topisch aufgetragenes ICG penetriert an Haarschäften in tiefe Hautschichten, kumuliert beispielsweise in Sebozyten und wird an Melanin gebunden [9,10]. Als Wirkmechanismus wird eine lichtinduzierte Veränderung von Zellen, Mikroorganismen oder Molekülen durch Sauerstoffradikale und eine temperaturabhängige, photothermische Wirkung auf Hautstrukturen angenommen.

Die bakterizide Wirkung beruht auf einer Anregung des Farbstoffes und Bildung von Singulett-Sauerstoff, der die ungesättigten Fettsäuren der farbmarkierten Bakterienmembranen und deren Organellen schädigt. Zusätzlich kommt es zur Lichtabsorption und Erwärmung des Gewebes mit Aktivierung von antimikrobiellen Peptiden, Hitzeschockproteinen und Straffung von Kollagenfasern [11,12]. Das Absorptionsmaximum von ICG (805-810 nm) ist vom Lösungsmittel abhängig und verschiebt sich im Gewebe zu längeren Wellenlängen.

GreenPDT®

Abhängig von der Lichtintensität und der Bestrahlungsdosis werden mit dem Photosensibilisator Indocyaningrün photothermische und photodynamische Effekte auf Zielstrukturen wie Bakterien oder Hautzellen erreicht. Dazu muss ICG in tiefere Schichten durch die Hautbarriere penetrieren und intrazellulär akkumulieren. Die Wellenlänge des Lichtes muss in tiefe Hautschichten reflektiert werden, um eine Photoreaktion mit ICG auslösen zu können.

Für die GreenPDT®-Lichttherapie wurde der Farbstoff Indocyaningrün in Liposomen dispergiert und mit einem carrieraktivierten, standardisierten Grüner-Tee-Extrakt gemischt. Grüner Tee enthält den Wirkstoff Epigallocatechingallat, der durch Rotlicht aktivierbar ist und eine antiproliferative Wirkung auf Melanozyten hat [13].

Behandlungsablauf

Nach einem Enzympeeling wird das GreenPDT®-Konzentrat (liposomales Indocyaningrün und carrier-aktivierter Grüner-Tee-Extrakt) auf die Haut aufgetragen und fünf Minuten einwirken gelassen. Überschüssige Lösung wird von der Hautoberfläche mit einer feuchten Kompresse abgenommen. Dann wird die Haut mit einem neu entwickelten Bestrahlungsgerät (Hochleistungsdioden mit den Wellenlängen 660 nm und 780 nm, einzeln oder zusammen schaltbar, max. Bestrahlungsstärke 350 W/m2, Courage + Khazaka electronic GmbH, Köln, einem Laser (OptonPro, 810 nm und 980 nm, Zimmer MedizinSysteme GmbH, Neu-Ulm oder in einer Folgestudie mit einem LED-Lichttherapiegerät, 660 nm + 830 nm, Dr. med. Jabs – Aesthetic Medicine) bestrahlt.

Indocyaningrün produziert bei Aktivierung mit Licht Singulett-Sauerstoff und freie Radikale, die Bakterien, Viren und Pilze abtöten. Anschließend werden überschüssige freie Radikale durch ein Wirkstoffkonzentrat aus liposomalen oder nanopartikulären Vitaminen A, B-Komplex, C, E und Coenzym Q 10 inaktiviert.

Die Seborrhoe bei Akne wird durch ein liposomales, azelainsäurehaltiges Zink-Konzentrat gehemmt. Das Enzym 5-alpha-Reduktase katalysiert die Umwandlung von Testosteron in das potentere Androgen Dihydrotestosteron (DHT). Die übermäßige Produktion von DHT stimuliert Sebozyten und ist für die Seborrhoe bei Akne verantwortlich [14].

Azelainsäure ist eine in der Natur vorkommende Substanz, die eine hohe Wirksamkeit bei Aknekomedonen und bei entzündlichen Hauterkrankungen wie Rosazea zeigt. Azelainsäure normalisiert eine pathologische Melanozytenfunktion und hat antiproliferative und zytotoxische Wirkungen bei aktinischen Keratosen und malignen Melanomen [15].

GreenPDT® wurde bei Akne unterschiedlicher Schweregrade, bei Hautmykosen, bei Rosacea, Pigmentstörungen und bei Elastizitätsverlust der Haut in einer Pilotstudie eingesetzt. Durch die liposomale Galenik penetrierte Indocyaningrün schnell und effektiv durch die Hautbarriere in tiefe Hautschichten, so dass auch intradermale Bakterien und Hautstrukturen behandelt wurden. In einem Halbseitenvergleich bei Akne pustulosa war bereits nach einer Woche und nach zwei Behandlungen ein deutlicher entzündungshemmender Effekt sichtbar. Bei Rosacea war eine Aufhellung der Rötungen nach vier Behandlungen innerhalb von zwei Wochen nachweisbar. Im behandelten Hautareal kam es überraschenderweise während der Behandlungen auch zu einer Aufhellung von Hyperpigmentierungen.

Zur Hautstraffung und zur Verbesserung der Elastizität wurden photothermische Effekte von GreenPDT® genutzt. Bis zu einer Hauterwärmung von 41°C wird die Hautregeneration durch Aktivierung von antimikrobiellen Peptiden und Hitzeschockproteinen stimuliert. Durch diese milde Erwärmung kommt es zu einer Stimulierung der Kollagenbiosynthese sowie Straffung und Verbesserung der Elastizität von Kollagen- und Elastinfasern in der Haut.

Fazit

GreenPDT® ist eine vielversprechende photodynamische und photothermische Lichttherapie zur Verbesserung der Hautelastizität und zur dermatologischen und kosmetischen Behandlung von entzündlichen und mykotischen Hauterkrankungen. Bei der Behandlung der Akne werden durch GreenPDT® nicht nur Propionibakterien effektiv abgetötet, sondern auch die Seborrhoe eingedämmt. Im Gegensatz zu Antibiotika kommt es bei GreenPDT® nicht zu Resistenzentwicklungen. GreenPDT® ist ein wirksames und patientenfreundliches Behandlungsverfahren für entzündliche Hauterkrankungen und zur Hautregeneration. In einer ersten Anwendungsstudie wurden gute kosmetische Ergebnisse schon nach kurzen Behandlungszeiten erzielt.

Literatur

1. Konig K et al. Photodynamic activity of methylene blue. Akt Dermatol (1993) 19, 195-198.
2. Kjeldstad B et al. An action spectrum for blue and near ultraviolet inactivation of propionibacterium acnes; with emphasis on a possible porphyrin photosensitization. Photochem Photobiol (1986) 43, 67-70.
3. Papageorgiou P et al. Phototherapy with blue (415 nm) and red (660 nm) light in the treatment of acne vulgaris. Br J Dermatol (2000) 142, 973- 978.
4. Lloyd JR et al. Selective photothermolysis of sebaceous glands for acne treatment. Laser Surg Med (2002) 31, 115-120.
5. Szeimies RM et al. Topical methyl aminolevulinate photodynamic therapy using red light-emitting diode light for multiple actinic keratoses: a randomized study. Dermatologic Surgery (2009) 35, 586-592.
6. Chen WR et al. Chromophoreenhanced in vivo tumor cell destruction using an 808 nm diode laser. Cancer Lett (1996) 98, 169-173.
7. Fickweiler S et al. Indocyanine green: Intracellular uptake and phototherapeutic effects in vitro. J Photochem Photobiol B Biol (1997) 38, 178-183.
8. Abels C et al. Indocyanine green (ICG) and laser irradiation induce photooxidation. Arch Dermatol Res (2000) 292, 404-411.
9. Genina EA et al. The interaction of indocyanine green dye with the human skin epidermis studied. Tech Phys Lett (2001) 27, 602-604.
10. Tuchin VV et al. A Pilot Study of ICG Laser Therapy of Acne Vulgaris: Photodynamic and Photothermolysis Treatment. Lasers in Surgery and Medicine (2003) 33, 296-310.
11. Hopp M et al. Photodynamische Therapie – Blau vs. Grün. Laser J (2013) 16(1), 14-25.
12. Engelschalk M. Photodynamische Therapie oder Photothermale Therapie. Laser J (2013) 16 (2), 12-14.
13. Sommer AP et al. Extraordinary Anticancer Effect of Green Tea and Red Light. Photomed. Laser Surg (2010) 28, 429-430.
14. Stamatiadis D et al. Inhibition of 5 alpha-reductase activity in human skin by zinc and azelaic acid. Br J Dermatol (1988) 119, 627-632.15.
15. Fitton A et al. Azelaic acid. A review of its pharmacological properties and therapeutic efficacy in acne and hyperpigmentary skin disorders. Drugs (1991) 41, 780-798.
16. GreenPDT®, eingetragene Wortmarke, Aktenzeichen 30 2013 060 191.2/03 des Deutschen Patent- und Markenamts.

ÄSTHETISCHE DERMATOLOGIE 3 | 2014

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