TMFI verbessert die Hautoberflächen- und epidermale PpIX-Fluoreszenz

Die topische photodynamische Therapie (PDT) ist eine etablierte Behandlung für dermatologische prämaligne aktinische Keratosen und Morbus Bowen sowie ausgewählte Fälle von Basalzellkarzinomen. Die PDT eignet sich hervorragend zur Behandlung größerer Hautareale und liefert hervorragende kosmetische Ergebnisse. PDT basiert auf dem Photosensibilisator 5-Aminolävulinsäure (5-ALA), der in das lichtempfindliche Protoporphyrin IX umgewandelt und in der Haut durch Licht im sichtbaren Spektrum aktiviert wird. Wenn die mit 5-ALA inkubierte Haut anschließend Licht ausgesetzt wird, katalysiert photoaktiviertes PpIX eine photochemische Reaktion, die zur Zellapoptose des dysplastischen oder neoplastischen Gewebes führt. Die Menge an PpIX-Fluoreszenz in der Haut wird durch PpIX-Fluoreszenzmessungen auf der Hautoberfläche durch Fluoreszenzfotografien und in der Hauttiefe mit Fluoreszenzmikroskopie abgeschätzt. Frühere Studien haben einen Zusammenhang zwischen der Menge an PpIX in der Haut und dem klinischen Ergebnis der PDT nahegelegt.

Die hochgradig lipophile Natur des Stratum corneum (SC) stellt die Hauptbarriere für das Eindringen von Arzneimitteln und Umweltchemikalien in den Körper dar (6). SC ist das größte Hindernis für die Aufnahme von 5-ALA und die Bildung von PpIX kann durch Modifikation des SC gesteigert werden. Die Vorbehandlung der Haut erleichtert die lokale Aufnahme von Photosensibilisatoren und wird daher empfohlen, um optimale Ergebnisse bei der PDT zu erzielen. Kürzlich wurden verschiedene energiebasierte Geräte für die PDT-Vorbehandlung eingeführt, um die SC-Barriere zu stören und die PpIX-Akkumulation effektiv zu erhöhen. Gegenwärtige lichtbasierte Behandlungen, wie z. B. ablative und nicht-ablative Laser, sind jedoch für Patienten schmerzhaft und führen zu thermischen Schäden, die zu Nässen, Verkrusten oder Abschälen der Haut führen.

Um die Hautabsorption bei minimaler Schädigung der Haut zu erhöhen, wurde die thermomechanische fraktionierte Intervention (TMFI) als neue Technologie eingeführt. TMFI überträgt Wärmeenergie schnell durch eine metallische Pyramidenspitze, die Hautkontakt durch integrierte gepulste Bewegungen ermöglicht. Das schnelle Erhitzen dehydriert die Epidermis und die oberflächliche Dermis und erzeugt Mikroporen ohne koagulative Schädigung des umgebenden Gewebes. Die abgegebene Wärmeenergiemenge kann durch die Impulsdauer und durch die Vorsprungstiefe der Spitze eingestellt werden, die die thermische Anpassung zwischen der Spitze und der Haut festlegt. TMFI hat in einer Studie gezeigt, dass es die Aufnahme von hydrophilen Arzneimitteln im Vergleich zu keiner Vorbehandlung der Haut erhöht. Da TMI die Epidermis dehydriert, können hydrophile Arzneimittel, die in einem Träger auf Flüssigkeitsbasis mit niedriger Viskosität gelöst sind, leichter innerhalb der Haut verteilt werden als Arzneimittel, die in einem Träger mit hoher Viskosität gelöst sind.

Die Forscher stellen die Hypothese auf, dass i) TMFI die 5-ALA-induzierte PpIX-Akkumulation im Vergleich zu keiner Vorbehandlung erhöht und dass ii) TMFI + 5-ALA in einer Vehikelformulierung mit niedriger Viskosität die Bioverteilung von PpIX in der Haut im Vergleich zu 5-ALA in einer Vehikelformulierung mit hoher Viskosität verbessert.

Potenziell könnte die TMFI-Vorbehandlung die Bioverteilung von PpIX verbessern und die Inkubationszeit des Photosensibilisators verkürzen, um eine ausreichende PpIX-Akkumulation zu erhalten. Dies könnte Tausenden von Patienten, die sich jedes Jahr einer PDT wegen dysplastischer Hautläsionen unterziehen, erheblich zugute kommen.