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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-72988
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2015/7298/


Die Wirksamkeit der antimikrobiellen Photodynamischen Therapie im infizierten Wurzelkanal in vitro

Bastian, Jochen

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SWD-Schlagwörter: Zahnmedizin , Wurzelkanal , Laser
Basisklassifikation: 44.96
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Schiffner, Ulrich (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 01.04.2015
Erstellungsjahr: 2014
Publikationsdatum: 24.04.2015
Kurzfassung auf Deutsch: Das Ziel dieser In-vitro-Studie war, die Wirksamkeit der antimikrobiellen Photodynamischen Therapie (PDT) auf endodontische Problemkeime zu ermitteln. Hierzu wurden neben Versuchen in Eppendorf-Gefäßen auch Versuche in Wurzelkanälen extrahierter menschlicher Zähne durchgeführt. Die Photodynamische Therapie erfolgte mit Hilfe des PACT®-200 Systems, das aus den Komponenten Photosensitizer (PACT®-Fluid) und PACT®-200 Laser besteht.
In den Versuchen 1 bis 3 wurde die PACT®-Wirkung in vitro in einer E. faecalis-Suspension allein oder in zusätzlicher Gegenwart von inaktivem humanem Serum und verschiedenen Konzentrationen von inaktiviertem humanem Serumalbumin überprüft. Dabei wurde eine E. faecalis-Bakteriensuspension auf Eppendorf-Gefäße verteilt und in Kontrollgruppe sowie Gruppen mit Laserbelichtung allein für 30s, 60s, 90s sowie Laserbelichtung mit Photosensitizer mit identischen Belichtungszeiten eingeteilt. Nach Laserbestrahlung wurden die Suspensionen auf einer Agarplatte ausgestrichen und 24 Stunden bebrütet. Danach wurden die Kolonien mittels manuellem Zählwerk registriert und die Anzahl der koloniebildenden Einheiten pro Milliliter berechnet. In Versuch 2 wurde Serum hinzugegeben. In Versuch 3 wurde an Stelle von Serum humanes Serumalbumin in den Konzentrationen von jeweils 25 mg/ml und 50 mg/ml verwendet, da dieses den Serumhauptbestandteil darstellt. Der Photosensitizer wurde zugegeben und eine Laserbestrahlung von 30s, 60s oder 90s durchgeführt. Die weitere Probenverarbeitung entsprach Versuch 1.
Ab einer Bestrahlungszeit von 60s zeigte sich ohne humanes Serum oder Serumalbumin eine Keimabtötung von 100%. In Anwesenheit von inaktivem humanem Serum wurde dies bereits nach 30s erreicht. In Gegenwart von 25 mg/ml oder 50 mg/ml inaktiviertem humanem Serumalbumin, dem Hauptanteil des Serums, wurden nach 30s die meisten Keime abgetötet, mit Verlängerung der Laserbestrahlung nahm die Anzahl der getöteten Keime jedoch ab.
In Versuch 4 wurde der Einfluss der mechanischen Komponente einer Wurzelkanalspülung auf die Bakterienreduktion (E. faecalis) überprüft und mit der Wirksamkeit der Photodynamischen Therapie verglichen. Hierzu wurden die Wurzelkanäle von 50 extrahierten einwurzeligen Zähnen manuell aufbereitet und mit E. faecalis kontaminiert. Die keimreduzierende Wirkung der Photoaktivierten Desinfektion wurde mit der der manuellen Spülung verglichen. Nach Spülung mit steriler 1,5%iger NaCl-Lösung wurden die verschiedenen Anteile des PACT®-Systems und das gesamte System eingesetzt und im Vergleich zu alleiniger Spülung auf seine Wirksamkeit hin überprüft. Die aus den behandelten Wurzelkanälen extrahierten Keime wurden auf Agarplatten ausgespatelt und die Anzahl der koloniebildenden Einheiten pro ml wurde bestimmt. Die Spülung wie auch das PACT®-System zeigten im Vergleich zur Kontrollgruppe eine signifikante Keimreduktion, wobei die Kombination von Photosensitizer und Laserbestrahlung am wirkungsvollsten war und signifikant mehr Keime abtötete als die alleinige Spülung.
In den Versuchen 5 bis 7 sollte neben der kurzfristigen Wirkung die Langzeitwirkung des PACT®-Systems im Vergleich zur Spülung mit 1,5%iger NaOCl-Lösung untersucht werden, da E. faecalis im Wurzelkanal außerordentlich resistent und unter den verschiedensten Bedingungen überlebensfähig ist. Die einwurzeligen Zähne wurden dazu randomisiert auf verschiedene Gruppen verteilt und mit verschiedenen Keimfloren (E. faecalis, aerobe Mischkultur, anaerobe Mischkultur) kontaminiert. Je Keimflora wurde es eine Kontrollgruppe, eine Spülgruppe (Spülung mit 2,5ml steriler 0,9%iger NaCl-Lösung und 1,5%iger NaOCl-Lösung) sowie eine Gruppe mit zusätzlich nach der Spülung erfolgter Behandlung mit dem PACT®-200 System eingesetzt. Die aus den Wurzelkanälen gewonnen Proben wurden auf Agarplatten ausgespatelt und kultiviert. Daraufhin erfolgte die semiquantitative Auswertung der koloniebildenden Einheiten. Nach weiteren 2 und 4 Tagen wurden erneut Proben genommen und ausgewertet.
Direkt nach der Behandlung zeigte sich die zusätzlich zur Spülung mit NaOCl durchgeführte antimikrobielle Photodynamische Therapie der alleinigen Spülung überlegen. Dies war bei allen untersuchten Keimfloren der Fall. An Tag 2 und 4 konnte zwischen der Spülung und der Photodynamischen Therapie bei E. faecalis und der aeroben Mischkultur kein Unterschied mehr festgestellt werden. Die Anzahl koloniebildender Einheiten betrug jeweils mehr als 500/ml. Eine langfristig desinfizierende Wirkung scheint daher mit beiden Methoden nicht möglich zu sein. In der Gruppe der anaeroben Mischkultur zeigte sich an den Tagen 2 und 4 ein deutlich geringeres Wachstum als in der Gruppe der Aerobier. An Tag 4 war mit der anaeroben Mischkultur in der NaOCl- und in der PDT-Gruppe kein Wachstum mehr festzustellen. Anscheinend sind die anaeroben Keime gegenüber einer Spülung oder der Photodynamischen Therapie weniger resistent als aerobe Keime.
Die Studie weist im statistischen Vergleich zwischen der PDT und der Spülung mit NaOCl im Wurzelkanal signifikante Differenzen zugunsten der Photodynamischen Therapie nach. Eine andere wichtige Erkenntnis der Arbeit ist, dass die desinfizierende Wirkung der antimikrobiellen Photodynamischen Therapie in Anwesenheit von Serum oder Serumbestandteilen beträchtlich gesteigert zu sein scheint.

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