Laser bei Onychomykose

Claudia Maria Duarte de Sá Guimarães, Taissa Vieira Machado Vila und Sergio Bittencourt-Sampaio Av. Nossa Sra. de Copacabana, 435, sala 903, Rio de Janeiro, Brasilien Labor für Pilzzellbiologie, Institut für Biophysik Carlos Chagas Filho, Bundesuniversität Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasilien Lehrstuhl für Histologie und Embryologie, UFRJ, Medizinische Fakultät Souza Marques, Av. Nossa Senhora de Copacabana 605/907, CEP 22050-902 Rio de Janeiro, RJ, Brasilien

Zusammenfassung

Onychomykose ist eine häufige Pilzinfektion, die die Nagelplatte oder das Nagelbett betrifft und für etwa 50 % der nagelbeeinflussenden Erkrankungen verantwortlich ist (Ghannoum Microbiology 157:3232–42, 2011). Ihre Behandlung bleibt eine Herausforderung, auch wenn es mit der Einführung neuer Antimykotika in den 1990er Jahren Fortschritte gab, da viele Fälle über Jahrzehnte ohne klinische Heilung andauern (Sigurgeirsson J Europ Acad Dermatol Venerol 24:679–684, 2010). Die meisten Fälle werden durch Dermatophyten verursacht; in den letzten Jahren hat jedoch die Zahl der nachgewiesenen Onychomykosen, die durch Nicht-Dermatophyten (Hefepilze und Fadenpilze) hervorgerufen werden und nicht auf Antimykotika ansprechen, kontinuierlich zugenommen (Ranawaka et al. Dermatol Online Journal 18(1):7, (2012); Hwang et al. Ann. Dermatol 24(2):175–180, 2012). Studien zur Photobiomodulation und Photoinaktivierung zeigen, dass Laser im Bereich des infraroten elektromagnetischen Spektrums (870, 930, 1.064 nm) bei Applikation mit biochemischer Energie in der Lage sind, die Mikrozirkulation zu verbessern, den Zellstoffwechsel anzuregen und die Vermehrung von Pilzen und Bakterien zu hemmen, indem sie auf die Wand der Mikroorganismen einwirken, die elektrischen Ladungen verändern und die Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) (Singulett-Sauerstoffradikale, freie Radikale) fördern. Diese Technik kann mit der Applikation des fraktionierten CO₂-Lasers auf die Nägel kombiniert werden, sodass sie in einem Drug-Delivery-System mit Antimykotika und/oder antibakteriellen Wirkstoffen zusammenwirken kann, um synergistisch zu agieren und damit die Anzahl der Sitzungen des Sub-Millisekunden-1.064-nm-Lasers zu reduzieren.

Schlüsselwörter  OnychomykoseAntimykotikumDermatophytNicht-DermatophytBiofilmPhotobiomodulationNd:YAG-LaserCO₂-LaserDrug Delivery

Einleitung

Onychomykose ist eine häufige Pilzinfektion, die die Nagelplatte oder das Nagelbett betrifft und für etwa 50 % der nagelbeeinflussenden Erkrankungen verantwortlich ist (Ghannoum et al. 2000). Ihre Behandlung bleibt eine Herausforderung, auch wenn es mit der Einführung neuer Antimykotika in den 1990er Jahren Fortschritte gab, da viele Fälle über Jahrzehnte ohne klinische Heilung andauern (Sigurgeirsson 2010). Schätzungen zufolge erreicht die klinische Heilungsrate bei oralen Medikamenten in den optimistischsten Statistiken knapp über 50 % der Fälle, während topische Behandlungen keine Heilungsraten von 20 % erreichen (Scher et al. 2007).

Onychomykose kann andere Fußprobleme bei älteren Menschen komplizieren, soziale Interaktionen beeinträchtigen, Berufe mit direktem Publikumskontakt erschweren und als Reservoir für potenziell aggressive Pilze bei immunsupprimierten Personen dienen. Als prädisponierende Faktoren gelten unter anderem fortgeschrittenes Alter, Diabetes, Hyperhidrose, Immunsuppression (Tumoren hämatologischen Ursprungs, HIV/AIDS), Veränderungen der peripheren Durchblutung, Nageltraumata (enge Schuhe, Sportler usw.), Tinea pedis sowie Verletzungen durch Maniküre oder Pediküre, zusätzlich zur Familienanamnese (wahrscheinlich aufgrund von Übertragung) und Nagelpsoriasis (Abb. 1) (Pariser et al. 2013).

Grundlegende Konzepte

Die Nägel sind keratinisierte Platten von verfestigter Konsistenz an den distalen Enden der Finger und Zehen. Die ersten Anzeichen der Struktur, aus der sich die Nägel entwickeln, treten gegen Ende des ersten Trimesters des fötalen Lebens auf. Die Epidermis an den Extremitäten der Finger beginnt zu proliferieren und in Form einer gekrümmten Linie zum Dermis hin zu wachsen. Anschließend teilt sich die proliferative Platte in Segmente und bildet die Nagelfurche. Zellen im tiefsten Teil dieser Furche bilden die Nagelmatrix, wo die oberen Zellen keratinisieren und die Platte bzw. den Nagelkörper bilden. Während die Mitosen in der Matrix andauern, wird die Nagelplatte entlang der dorsalen Oberfläche des Fingers verschoben. Dieser Prozess läuft an den Händen vor dem an den Füßen ab. So erreichen die Fingernägel etwa in der 32. Woche die Enden der Finger, während dies an den Füßen erst etwa in der 36. Woche des intrauterinen Lebens geschieht.

Der proximale Teil des Nagels wird als Nagelwurzel bezeichnet, in der sich die Nagelmatrix befindet, die in den exponierten Teil namens Nagelkörper übergeht. Matrixzellen keratinisieren und lösen sich im Gegensatz zu anderen Körperteilen nicht ab; im Gegenteil verdichten sie sich und bewegen sich auf dem linearen Weg der Nagelplatte, in der sie eingeschlossen bleiben. In der Matrix befinden sich zudem Merkel-Zellen und Melanozyten. Die Dermis dieses proximalen Teils weist kurze Papillen auf. Die Matrix ist fest mit der Dermis verbunden, sodass bei einer Nagelentfernung nicht die gesamte Matrix entfernt werden kann. Die Wurzel ist von einer kleinen Hautfalte (proximale Nagelfalte) bedeckt, die einen kleinen Teil des Nagelkörpers bedeckt und damit das Eponychium bildet, das aus weichem Keratin besteht.

Unter dem Nagelkörper unterscheidet sich die Epidermis von anderen anatomischen Regionen dadurch, dass sie nur die Malpighi-Schicht aufweist, ohne Zellen mit Keratohyalingranula, wie sie in der Haut des gesamten Körpers vorkommen. In diesem Fall übernimmt die Nagelplatte die Funktion der Hornschicht. Der proximale Teil des Nagelbetts hat eine sehr dicke Epidermis, die ein opaleszierendes Bild erzeugt, das als Lunula bekannt ist, am deutlichsten am Daumen ausgeprägt ist und auch an anderen Fingern auftreten kann (Montagna und Parakkal 1974). Dort befinden sich die für die Produktion und das Wachstum des Nagels verantwortlichen Zellen (Nagelmatrix). Auf einer Schicht prismatischer (basaler) Zellen finden sich 6–10 Schichten polyedrischer Zellen und 3–12 Schichten flacher Zellen. Es wird angenommen, dass die weiße Verfärbung aus dieser Dicke resultiert, die keinen indirekten Blick auf das Blut in den Kapillaren ermöglicht (Bloom 1977; Weiss 1977; Montagna und Parakkal 1974; Snell 1985); allerdings stimmt die Lunula nicht immer mit der Lage der Matrix überein (Montagna und Parakkal 1974).

Die Nagelplatte enthält eine Keratinart mit einem sehr hohen Anteil an schwefelhaltigen Aminosäuren (Hartkeratin), was ihre strukturelle Stabilität und chemische Beständigkeit erklärt. In dieser Region haben die Zellen eine dicke Zellmembran und sind fest miteinander verbunden, mit einer großen Menge dicker und doppelbrechender Tonofibrillen von 60 bis 80 Å in ihrem Inneren, umgeben von dichtem amorphem Material (Weiss 1977). Auf der Oberfläche der Nagelplatte sind Längsrillen bei älteren Menschen sehr deutlich ausgeprägt, während sie bei jungen Menschen selten vorhanden sind (Montagna und Parakkal 1974). Obwohl der Nagel dick und kompakt ist, ist er ebenso wie das Haar durchlässiger für Wasser als das Stratum corneum der Haut im Allgemeinen.

Unter dem Nagelkörper (Nagelbett) liegt die Dermis auf dem Periost der Phalanx auf. In diesem Abschnitt bilden die dermalen Papillen längs verlaufende und parallele Leisten, die der Längsaxis des Nagels folgen. Die Vaskularisierung ist intensiv, was die rosa, undurchsichtige Farbe ergibt, die durch die Nagelplatte hindurch zu beobachten ist. Die Seitenränder werden von Hautfalten, den lateralen Nagelfalten, umschlossen, die vom Bett getrennt sind, auf dem der Nagelkörper aufliegt. Die Stelle, die die Kontinuität der Epidermis des Fingers mit dem distalen Ende des Nagelbetts herstellt, wird als Hyponychium bezeichnet, von wo aus der freie Nagelrand austritt.

Fingernägel wachsen 0,5 bis 1,2 mm pro Woche, während Zehennägel eine langsamere Entwicklung aufweisen (Snell 1985). Verschiedene Faktoren können dieses Wachstum beeinflussen: zirkadiane Rhythmen (das Wachstum ist tagsüber größer als nachts und im Sommer größer als im Winter), Altersgruppe (stark reduziertes Wachstum nach dem siebten Lebensjahrzehnt), hormonelle Faktoren (Beschleunigung während der Schwangerschaft, Verlangsamung bei Hypothyreose usw.), Ernährungszustand und Traumata.

Ätiologie und Epidemiologie

Die meisten Fälle von Onychomykose werden durch Dermatophyten verursacht, Mikroorganismen, die im Boden (geophil), bei Tieren (zoophil) oder Menschen (anthropophil) vorkommen. Die anthropophilen Arten sind Trichophyton, Microsporum und Epidermophyton. Dermatophyten sind in der Lage, in keratinisierte Gewebe (Hornschicht, Haare und Nägel) einzudringen, und werden daher als keratinophile Mikroorganismen bezeichnet. Nicht-Dermatophyten sind nicht keratolytisch, weshalb sie im interzellulären Zement oder im zuvor durch Dermatophyten, Traumata oder andere Nagelerkrankungen zerstörten Keratin zu finden sind (Pariser et al. 2013; Hwang et al. 2012). Fadenförmige Nicht-Dermatophyten sind am häufigsten in tropischen Regionen (z. B. Fusarium und Aspergillus), ebenso wie Hefepilze (insbesondere Candida spp.). Die Inzidenz von Nicht-Dermatophyten hat zugenommen, und sie gelten als schwieriger zu behandeln, da sie oft nicht auf Antimykotika ansprechen (Abb. 2) (Ranawaka et al. 2012; Hwang et al. 2012).

Eine großangelegte amerikanische Studie isolierte Dermatophyten in 59 % der Fälle und Nicht-Dermatophyten sowie Hefepilze in etwa 20 % der Fälle. Trichophyton rubrum und Trichophyton mentagrophytes gehören zu den am häufigsten nachgewiesenen Dermatophyten, während Trichophyton tonsurans, Microsporum canis und Epidermophyton floccosum 0,8 % der Dermatophyten ausmachten. Unter den isolierten Nicht-Dermatophyten sind Acremonium-, Fusarium- und Scopulariopsis spp. hervorzuheben, mit Häufigkeiten von 29,5 %, 34,1 % bzw. 20 %. Unter den Hefepilzen machten Candida parapsilosis 66,7 % und Candida albicans 16,7 % der Kulturen aus (Ghannoum et al. 2000).

Eine 2001 in Rio de Janeiro durchgeführte Studie untersuchte 2.271 Patienten und diagnostizierte bei 400 Patienten Onychomykose, wobei die Diagnosen 264 Fingernägel und 136 Zehennägel betrafen, mittels direkter mykologischer Untersuchung und Kultur; die Studie wies Dermatophyten in 46,5 % der Fälle von Zehennagel-Onychomykose nach, Candida in 49 % der Fingernägel von Frauen und 4,5 % emergente Pilze (Nicht-Dermatophyten und andere Mikroorganismen). Unter den Nicht-Dermatophyten, die Onychomykose verursachen können, wurden Scopulariopsis brevicaulis, Fusarium spp., Acremonium spp., Aspergillus spp., Scytalidium spp. und Onychocola canadensis identifiziert (Araujo et al. 2003). Eine in Sri Lanka durchgeführte Studie erfasste Onychomykose, die durch Nicht-Dermatophyten in 45,8 %, Candida spp. in 34,1 % und Dermatophyten in 20 % der Fälle verursacht wurde. Diese Variation der Krankheitserreger wurde auf den Kontakt mit Erde, die Gewohnheit, barfuß zu laufen, das häufige Eintauchen der Hände in Wasser sowie das feuchte und warme Klima zurückgeführt. Die am häufigsten nachgewiesenen Nicht-Dermatophyten waren Aspergillus niger, Aspergillus flavus und Fusarium spp. Onychomykose war in 76 % der Fälle von Paronychie begleitet. Auf Nicht-Dermatophyten entfielen 22 % der Onychomykosen in Indien, 35,5 % in Malaysia, 51,6 % in Thailand und 68 % in Pakistan (Ranawaka et al. 2012).

Fusarium spp. sind als Pflanzenpathogene bekannt und können gelegentlich Tiere und Menschen infizieren. Sie kommen im Boden, in unterirdischen und oberirdischen Pflanzenteilen, organischen Substraten und Wasser vor, wo sie Teil der Struktur von Biofilmen sind. Bei Menschen verursachen sie oberflächliche Infektionen (wie Keratitis und Onychomykose), lokalisierte invasive Erkrankung oder disseminierte Infektionen, wobei letztere schwer immunsupprimierte Patienten (mit tiefer und lang anhaltender Neutropenie und/oder schwerer T-Zell-Immundefizienz) sowie Patienten mit hämatologischen Erkrankungen, hauptsächlich akuter Leukämie, betreffen. Darüber hinaus können sie bei immunkompetenten Personen allergische Sinusitis und bei Menschen und Tieren Mykotoxikosen durch die Aufnahme von Lebensmitteln verursachen, die mit dem von diesen Pilzen produzierten Toxin kontaminiert sind. Von den 50 bekannten Arten sind 12 infektionsfähig, und eine vorbestehende Onychomykose kann die Ursache einer disseminierten Fusariose sein (Nucci et al. 2007).

Biofilme

Seit dem 17. Jahrhundert werden Biofilme in verschiedenen Systemen beschrieben. Die meisten Bakterien wachsen bevorzugt als Biofilme in allen sich selbst erhaltenden aquatischen Ökosystemen, und diese sessilen Bakterienzellen unterscheiden sich stark von ihren planktonischen Pendants (Zellen in Suspension) (Costerton et al. 1995). Die Definitionen von Biofilm haben sich im Laufe der Jahre parallel zu den Fortschritten in der Biologie und der Forschung zu diesem Thema weiterentwickelt. Die heute verwendete Definition wurde von Donlan und Costerton (2002) vorgeschlagen und beschreibt einen Biofilm als eine mikrobielle Gemeinschaft, bei der die Zellen mit einem Substrat oder untereinander verbunden sind, eingebettet in eine Matrix aus extrazellulären polymeren Substanzen (die sie selbst produzieren) und einen veränderten Phänotyp in Bezug auf Wachstumsrate und Gentranskription aufweisen (Abb. 3) (Donlan und Costerton 2002).

Bei Pilzen wurde die Fähigkeit, Oberflächen zu kolonisieren und Biofilme zu bilden, erstmals in den 1990er und frühen 2000er Jahren für Candida albicans und Saccharomyces cerevisiae nachgewiesen (Hawser und Douglas 1994; Reynolds und Fink 2001). Das wachsende Bewusstsein für die Bedeutung von Pilzbiofilmen zeigt sich jedoch in der Zunahme von Publikationen, die die Bildung von Biofilmen durch andere Arten von Candida spp. beschreiben (Bizerra et al. 2008; Lattif et al. 2010; Silva et al. 2011) sowie durch andere Hefepilze, die opportunistische Infektionen und Lungenentzündungen beim Menschen verursachen, wie Malassezia pachydermatis (Cannizzo et al. 2007), Rhodotorula sp. (Nunes et al. 2013), Trichosporon asahii (Di Bonaventura et al. 2006), Blastoschizomyces (D’Antonio et al. 2004), Pneumocystis spp. (Cushion et al. 2009) und Cryptococcus neoformans (Martinez und Casadevall 2007). Darüber hinaus wurde die Fähigkeit zur Biofilmbildung auch bei verschiedenen Fadenpilzen nachgewiesen, darunter Aspergillus fumigatus (Mowat et al. 2009) und Fusarium spp. (Imamura et al. 2008); bei Pilzen, die endemische Mykosen verursachen, wie Histoplasma capsulatum (Pitangui et al. 2012), Paracoccidioides brasiliensis (Sardi et al. 2014) und Coccidioides immitis (Davis et al. 2002); sowie bei Zygomyceten wie Mucorales (Singh et al. 2011).

Biofilme in der Dermatologie

Obwohl die Beteiligung von Biofilmen an Nagelinfektionen noch offen diskutiert wird, ist ihre Beteiligung an anderen dermatologischen Infektionen, einschließlich Akne, Miliaria, atopischer Dermatitis und Wunden, gut belegt, insbesondere im Hinblick auf bakterielle Biofilme (Vlassova et al. 2011).

Biofilme bei Onychomykose

Im Verlauf der Nagelinfektion kann die Bildung einer dicken Biomasse mit Pilzelementen beobachtet werden, die in eine extrazelluläre Matrix eingebettet sind (Burkhart et al. 2002). Verschiedene Faktoren, darunter die feste Adhäsion der Pilze an der Nagelplatte, das Vorhandensein von Persisterzellen und die Schwierigkeit, die Infektion zu eradizieren, deuten darauf hin, dass Biofilme ein wichtiger Faktor in der Pathogenese von Onychomykosen sind (Nusbaum et al. 2012). Ergänzend zu dieser Hypothese wurde die Fähigkeit zur Biofilmbildung in vitro für den primären Erreger der Onychomykose, den Dermatophyten Trichophyton sp., nachgewiesen (Costa-Orlandi et al. 2014). Kürzlich wurde ein Modell zur Biofilmbildung in menschlichen Nagelfragmenten unter Verwendung von Candida albicans und Fusarium oxysporum etabliert (Vila et al. 2014), das helfen kann, die Beteiligung von Biofilmen an der Pathogenese von Onychomykosen aufzuklären und die antibiofilmische Aktivität neuer Moleküle und Behandlungen zu validieren (Abb. 4).

Mit Biofilmen verbundene Antimykotikaresistenz

Gemäß der Definition eines Biofilms haben die Zellen, die seine Struktur bilden, einen veränderten Phänotyp und unterscheiden sich von planktonischen Zellen in der Genexpression, der Wachstumsrate und vor allem in der Empfindlichkeit gegenüber Antimykotika. Die Zunahme der Antimykotikaresistenz bei als Biofilm gewachsenen Zellen von Candida spp. im Vergleich zu ihren planktonischen Formen ist die medizinisch relevanteste Verhaltensänderung (Ramage et al. 2002). Zur Erklärung der erhöhten Antimykotikaresistenz des Biofilms wurden mehrere Mechanismen vorgeschlagen, darunter Zelldichte, Veränderung von Wirkstofftargets, Expression von Wirkstoff-Effluxpumpen, die extrazelluläre Matrix und das Vorhandensein von Persisterzellen (Kuhn et al. 2002a; Lattif et al. 2011; Mukherjee und Chandra 2004; Perumal et al. 2007; Ramage et al. 2002, 2012).

Rolle der extrazellulären Matrix des Biofilms bei der Resistenz

Bei den meisten Biofilmen macht die Population der Mikroorganismen 10 % der Gesamtmasse aus, die extrazelluläre Matrix (EZM) 90 %. Die Matrix besteht aus einem Verbund verschiedener Biopolymere, die dafür verantwortlich sind, die Zellen an der Oberfläche haftend zu halten und die Kohäsion des Biofilms aufrechtzuerhalten, die Zellen zurückzuhalten und sie nah beieinander zu halten, wodurch Zell-Zell-Kommunikation und die Diffusion von Signalmolekülen ermöglicht werden (Flemming und Wingender 2010).

Die EZM bietet per Definition Schutz für Zellen gegen Umweltfaktoren wie die Wirtsimmunität und Antimykotika (Seneviratne et al. 2008). Eine der beschriebenen Schlüsselkomponenten der EZM von C. albicans ist ein β-1,3-Glucan, das Azole, Echinocandine, Pyrimidine und Polyene sequestriert (Nett et al. 2010a, b; Vediyappan et al. 2010), sich wie ein „Wirkstoffschwamm“ verhält und zur erhöhten Resistenz von Biofilmen von C. albicans beiträgt (Nett et al. 2010a, b). Die jüngste zu diesem Thema veröffentlichte Studie deutet darauf hin, dass neben β-1,3-Glucan auch ein aus Mannan-Glucan gebildeter Polysaccharidkomplex (der tatsächlich das am häufigsten in der EZM von Biofilmen von C. albicans vorkommende Polysaccharid ist) in der Lage ist, an Fluconazol (und möglicherweise andere Wirkstoffe) zu binden, und zur Resistenz beiträgt (Zarnowski et al. 2014). Diese Arbeit betont, dass die meisten Polysaccharide der EZM wahrscheinlich als Wirkstoffsequestrierer wirken und zur Resistenz des Biofilms gegenüber Antimykotika beitragen.

Neben den Polysacchariden scheint auch die extrazelluläre DNA, die in der EZM von Biofilmen von C. albicans vorhanden ist, eine Rolle bei der Resistenz gegen Nicht-Azol-Wirkstoffe zu spielen, da die Zugabe von DNase die antibiofilmische Aktivität von Polyen-Wirkstoffen und Echinocandinen erhöht, nicht jedoch die Aktivität von Azolen (Martins et al. 2009, 2012).

Auch wenn die Resistenzmechanismen, die mit der geringeren Empfindlichkeit von Biofilmen gegenüber den verfügbaren Antimykotika verbunden sind, nicht vollständig aufgeklärt sind, zeigen mehrere Studien, dass Biofilme von C. albicans, C. parapsilosis und C. tropicalis gegen Behandlungen mit verschiedenen handelsüblichen Antimykotika resistent sind, darunter Fluconazol, Nystatin, Terbinafin, Amphotericin B, Voriconazol und Ravuconazol (Ferreira et al. 2009; Kuhn et al. 2002b). Darüber hinaus unterstreichen In-vitro-Studien mit Biofilmen von Fusarium spp. auch ihre geringere Empfindlichkeit gegenüber den handelsüblichen Antimykotika Amphotericin B, Voriconazol, Itraconazol und Fluconazol (Mukherjee et al. 2012; Zhang et al. 2012).

Biofilme von Candida spp.

Die In-vitro-Entwicklung von Biofilmen von Candida spp. (auf abiotischen Oberflächen) kann didaktisch in vier aufeinanderfolgende Schritte unterteilt werden: (1) Adhäsion, die Anfangsphase, in der Hefepilze in Suspension und zirkulierende (planktonische) Zellen an der Oberfläche haften; (2) eine Zwischenphase, die die Entwicklung des Biofilms betrifft; (3) eine Reifephase, in der die Polymermatrix alle Schichten der an der Oberfläche haftenden Zellen in einer dreidimensionalen Struktur vollständig durchtränkt; (4) Dispergierung, bei der die oberflächlichsten Zellen den Biofilm verlassen und die Umgebung der Oberfläche kolonisieren (Chandra et al. 2001; Ramage et al. 2005; Seneviratne et al. 2008). Am Ende der Entwicklung besteht der Biofilm aus einem dichten Netzwerk von Zellen in Form von Hefen, Hyphen und Pseudohyphen, durchtränkt von einer polymeren extrazellulären Matrix, mit Wasserkanälen zwischen den Zellen, die die Diffusion von Nährstoffen aus der Umwelt durch die Biomasse in die unteren Schichten erleichtern und zudem die Ausscheidung von Abfallstoffen ermöglichen (Chandra et al. 2001; Ramage et al. 2001, 2005).

Biofilme von Candida spp., die in In-vivo-Modellen gebildet werden, scheinen derselben Bildungssequenz zu folgen (Andes et al. 2004); allerdings erfolgt die Reifung schneller und die endgültige Dicke ist bei diesen Biofilmen größer als bei denen, die in In-vitro-Systemen gezüchtet werden.

Die endgültige Architektur des Biofilms ist variabel und hängt teilweise vom Substrat ab, auf dem er gebildet wird, sowie von den Wachstumsbedingungen, wie dem verwendeten Kulturmedium (in vitro), der Konzentration und Art von Zuckern, dem Vorhandensein von Serumproteinen, pH-Wert und Temperatur (Kumamoto 2002; Seneviratne et al. 2008).

Biofilme von Fusarium spp.

Arten der Gattung Fusarium sind Boden-Saprophyten und wichtige Krankheitserreger für Pflanzen und Menschen. Die klinische Form der Fusariose hängt vom Immunstatus des Wirts ab. Bei immunkompetenten Personen sind Keratitis und Onychomykosen die häufigsten Infektionen. Bei immunsupprimierten Personen ist die disseminierte Fusariose die zweithäufigste Fadenpilzinfektion und betrifft insbesondere Patienten, die mit hochdosierten Kortikosteroiden behandelt werden, sowie Patienten mit schwerer Neutropenie, mit einer Sterblichkeitsrate von bis zu 100 % (Nucci und Anaissie 2007). Fusarium spp. ist ein wichtiger Erreger der mikrobiellen Keratitis, und die Biofilmbildung wurde als beitragender Faktor bei jüngsten Ausbrüchen vermutet, hauptsächlich im Zusammenhang mit der Verwendung von Kontaktlinsen (Mukherjee et al. 2012). Fusarium spp. wird zudem häufig als Erreger von Onychomykosen isoliert (de Araújo et al. 2003; Morales-Cardona et al. 2014). In Nägeln bilden Pilzzellen dicke Pilzbiomassen, mit Pilzelementen, die in eine extrazelluläre Matrix eingebettet sind (Burkhart et al. 2002); dieses Verhalten deutet auf die Beteiligung von Biofilmen an der Pathogenese der Onychomykose hin (Nusbaum et al. 2012). Auf der Nordhalbkugel ist Onychomykose, die durch Dermatophyten, insbesondere T. mentagrophytes und T. rubrum, verursacht wird, prävalenter (Ghannoum et al. 2000). In wärmeren und feuchteren Ländern wie Brasilien ist die Inzidenz von nicht-dermatophytischen Fadenpilzen (wie Fusarium spp.) und Hefepilzen (wie Candida spp.) als Erreger dieser Infektionen jedoch sehr hoch (de Araújo et al. 2003; Morales-Cardona et al. 2014). Diese Daten sind äußerst relevant, da die meisten Dermatophyten zwar empfindlich auf die bei der Behandlung von Onychomykosen häufig verwendeten Terbinafin und Azole (Ketoconazol, Clotrimazol und Fluconazol) reagieren, Fusarium spp. jedoch oft gegen die verfügbaren Antimykotika resistent ist (Bueno et al. 2010; Ortoneda et al. 2004).

Diagnose

Die Diagnose der Onychomykose umfasst die Untersuchung der Beteiligung der Nageleinheit (Nagelplatte, Nagelbett und periunguale Gewebe). Dermatophyten befallen häufiger Zehennägel als Fingernägel, wo Infektionen durch Candida spp. häufiger sind. Die körperliche Untersuchung sollte sorgfältig erfolgen, um alle betroffenen Nageleinheiten zu erfassen und die klinischen Anzeichen einer Onychomykose zu beobachten: Onycholyse, Material unter der Nagelplatte, subunguale Hyperkeratose, Farbveränderungen (weiß oder gelb, braun) sowie das Ausmaß der Zerstörung der Nagelplatte (Abb. 5) (Pariser et al. 2013).

Klinische Beurteilung

Die klinische Beurteilung beginnt mit der Erfassung von Informationen wie Alter, Geschlecht, Vorhandensein von Gefäßerkrankungen, Diabetes, Hypertonie, Anzahl infizierter Nägel, Infektionsdauer, Vorgeschichte früherer Behandlungen, Art der Onychomykose, Prozentsatz der Nagelbeteiligung, Nageldicke, Vorhandensein eines Dermatophytoms, Matrixbeteiligung und ausschließlich laterale Beteiligung (Ghannoum et al. 2000; Scher et al. 2007). In Brasilien muss zudem die Familienanamnese für Onychomykose und die Gewohnheit, bei Maniküren die Nagelhaut zu entfernen, berücksichtigt werden, was die Beteiligung der Nägel an Mischinfektionen (bakteriell und pilzlich) erleichtert. Die Untersuchung von Intertrigo-Bereichen hilft bei der Identifizierung und Behandlung von Pilzreservoiren. Personen mit einer Familienanamnese von Diabetes, metabolischem Syndrom, peripheren Durchblutungsstörungen oder Immundefekten sollten von einem multidisziplinären Team behandelt werden. Junge Personen im Alter von 20 bis 30 Jahren mit einer schwer behandelbaren chronischen Infektion sollten auf familiäre Onychomykose untersucht werden, aufgrund von Nagelkontaminationen im Kindesalter, der Nutzung von Badezimmern mit kontaminierten Verwandten und/oder Umkleideräumen sowie Pilzen, die gegen herkömmliche Behandlungen resistent sind.

Die Identifizierung des klinischen Erscheinungsbildes ist wichtig für die Wahl einer geeigneten Therapie für jeden Einzelfall (Scher et al. 2007). Die weiß-gelben oder orange-braunen Flecken können durch Pilze verursacht werden, die nicht auf das verwendete Medikament ansprechen, wie es bei Nicht-Dermatophyten der Fall ist. Braune Flecken sind häufig am fünften Zeh und müssen vom Nagelmelanom unterschieden werden (auch wenn diese beiden Erkrankungen gleichzeitig auftreten können). Patienten mit chronischer Onychomykose sollten auf Anzeichen untersucht werden, die auf eine aktive Infektion hinweisen, auch wenn die Kultur negativ ist:

1. Veränderung von mehr als 10 % der Nagelplatte, die mittels Dermatoskopie mit einer durch Dermatophyten verursachten Infektion vereinbar ist
2. Vorhandensein von weißen, gelben, orangefarbenen oder braunen Flecken auf der Nagelplatte
3. Laterale Onycholyse mit Debris
4. Laterale Hyperkeratose an Nagelplatte oder Nagelbett (Abb. 6) (Ortiz et al. 2014)

Im Folgenden sind einige Pilze aufgeführt, die Melanonychie verursachen können: Scytalidium, Scopulariopsis, Aspergillus, Fusarium, Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes, Trichophyton soudanense, Candida albicans, Candida tropicalis, Curvularia usw. (Finch et al. 2012).

Differentialdiagnose

• Reizkontakt — Nagellacke, Acryl oder künstliche Nägel
• Nageltrauma — Sportler, Prellungen
• Psoriasis — sekundäre Pilzinfektion
• Lichen planus
• Neoplasien — subungual
• Bakterielle Infektion — grampositive Bakterien

Klinische Klassifikation

• Distale und laterale subunguale Onychomykose — Mischinfektion durch Candida und Bakterien, Dermatophyten
• Proximale subunguale Onychomykose — betrifft die Nagelbasis und kann durch Pilze der Gattung Fusarium spp. verursacht werden
• Weiße oberflächliche Onychomykose — T. mentagrophytes
• Endonyx-Onychomykose — Dermatophyten
• Totale Onychomykose — Dermatophyten und Mischinfektionen mit Nicht-Dermatophyten (Pariser et al. 2013; Hwang et al. 2012; Carney et al. 2011)

Prognostische Faktoren

Onychomykosen unterliegen dem Einfluss von Faktoren, die die Prognose verschlechtern. Sie wirken sich verschlimmernd auf die Nagelinfektion aus. Ihre Merkmale sind:

Wirt — beeinträchtigte periphere Durchblutung, Diabetes und Immunsuppression (Abb. 7 und 8)

Nägel — Hyperkeratose von mehr als 2 mm, laterale Erkrankung, Dermatophytom (Biofilm), Beteiligung von mehr als 50 % der Nagelplatte, langsames Nagelwachstum, totale dystrophische Onychomykose, Matrixbeteiligung und schwere Onycholyse

Mikroorganismus — fadenförmige Nicht-Dermatophyten, Hefepilze und Mischinfektionen (Carney et al. 2011)

Klinisch ist es nicht möglich, Onychomykose, die durch Dermatophyten, fadenförmige Nicht-Dermatophyten oder Hefepilze verursacht wird, zu identifizieren oder zu differenzieren (Ranawaka et al. 2012). Die Probenentnahme erfolgt mit sterilen Instrumenten, durch Kürettage nach dem Abschneiden eines Teils des freien Nagelrands, durch Kürettage der Nagelplatte bei Verdacht auf weiße oberflächliche Onychomykose oder durch Proben von Nagel und Nagelbett, wenn die Beteiligung näher an der Matrix liegt. Das Material wird nach der Reinigung des Nagels mit Alkohol entnommen und anschließend in einem sterilen Sammelbehälter gelagert und transportiert. Ein Teil dieses Materials wird für die Direktuntersuchung verwendet, ein anderer Teil für die Kultur auf Sabouraud-Agar-Medium. Die Direktuntersuchung ist zwar unspezifisch, hilft aber bei der Differentialdiagnose gegenüber anderen Erkrankungen wie Psoriasis oder Lichen planus, auch wenn bei den anderen entzündlichen Erkrankungen sekundäre bakterielle und/oder Pilzinfektionen auftreten können. Es ist wichtig, das Labor zu informieren, wenn ein Nicht-Dermatophyt und/oder Bakterien untersucht werden sollen, damit das Material auf geeigneten Medien angezüchtet werden kann.

Die Kultur gilt als Goldstandard für die Diagnose der Onychomykose nach 3–4 Wochen, auch wenn sie in 15 % der Fälle falsch negativ ausfallen kann (Pariser et al. 2013; Liu et al. 2000). Die Isolierung eines Nicht-Dermatophyten oder Hefepilzen kann als Umweltkontamination oder Kontamination durch die lokale Mikrobiota angesehen werden. Die Empfehlung für die Diagnose dieser Krankheitserreger basiert auf dem Ausbleiben des Wachstums des Dermatophyten in der Kultur und dem Wachstum von fünf Kolonien desselben Mikroorganismus in zwei aufeinanderfolgenden Proben (Araujo et al. 2003; Ranawaka et al. 2012).

Die Untersuchung mittels Nukleinsäureamplifikation (PCR) bietet die Möglichkeit, die Qualität und Geschwindigkeit der Diagnose von Dermatophyten auf bis zu 4 Stunden zu verbessern. Sie identifiziert Arten und Unterarten von Dermatophyten und unterscheidet sie von Nicht-Dermatophyten und Candida spp., und sie benötigt keine lebensfähigen Mikroorganismen für den Test (Liu et al. 2000).

Behandlung

Topische und systemische Behandlung

Die Behandlung von Onychomykosen steht vor mehreren Schwierigkeiten, darunter die Notwendigkeit einer langfristigen Überwachung, die Nebenwirkungen systemischer Medikamente und die Schwierigkeit, das Medikament an die zu behandelnde Zielstelle zu bringen (Vural et al. 2008). Die traditionelle Therapie von Onychomykosen besteht aus palliativer Versorgung, chemischem oder mechanischem Debridement (Chiacchio et al. 2004) sowie der Anwendung systemischer oder topischer Medikamente. Die Definition der „vollständigen Heilung“ durch die US-amerikanische Zulassungsbehörde Food and Drug Administration (FDA) zur Bewertung klinischer Ergebnisse lautet: negative Ergebnisse von Direktuntersuchung und Kultur sowie ein vollständig normales Aussehen des Nagels (Pariser et al. 2013).

Die Wahl der Behandlung hängt vom klinischen Erscheinungsbild, der Schwere der Erkrankung sowie den Kosten und der Behandlungsdauer ab. Die verwendeten systemischen Wirkstoffe – Terbinafin, Itraconazol und Fluconazol – sind mit erheblichen Nebenwirkungen verbunden, was eine Verschreibung bei Patienten mit Leber- und/oder Nierenerkrankungen erschwert. Topische Medikamente sind sicherer, aber unwirksam. In der klinischen Praxis können Patienten mit langjährigen Infektionen oder chronischer Onychomykose mit schwerwiegenden Veränderungen von Nagelplatte, Nagelbett und Matrix beobachtet werden. Die Studie von Pariser et al. (2013) zeigt, dass die Heilungsrate bei topischem Ciclopirox 8 % über 48 Wochen 5,5–8,5 % beträgt. Daher wird es nicht als Monotherapie empfohlen. Die Heilungsraten bei einer Therapie mit systemischen Medikamenten liegen je nach verwendetem Wirkstoff, Dosis und Anwendungsdauer zwischen 14 % und 54 %.

Behandlung mit Licht und Laser

Die Applikation von Licht auf Gewebe und Organismen kann je nach verwendeten Parametern sowohl stimulierende als auch hemmende Reaktionen hervorrufen. Zur Beschreibung dieser Effekte werden verschiedene Begriffe verwendet, wie Biostimulation, Low-Level-Laser-(bzw. Licht-)Therapie (LLLT), niedrigintensive Lasertherapie, niedrigleistungs-Lasertherapie, Kaltlaser, Weichlaser, Photobiostimulation und Photobiomodulation. Der am häufigsten verwendete Begriff ist Low-Level-Lasertherapie (LLLT), ein Begriff, der häufig in den Medical Subject Headings (MeSH) erwähnt wird, dem Thesaurus mit kontrolliertem Vokabular der National Library of Medicine. Auf der Konferenz der North American Association for Light Therapy und der World Association for Laser Therapy im September 2014 wurde im Konsens festgelegt, dass der Begriff, der dies am besten bezeichnet, Photobiomodulation ist, der zur Aufnahme in die MeSH-Sektion der National Library of Medicine vorgeschlagen wurde (Anders et al. 2015).

Phototoxische Schäden durch ultraviolettes Licht an Bakterien und Pilzen ohne Verwendung eines Photosensibilisators wurden Anfang des 20. Jahrhunderts mit Lampen nachgewiesen, die Wellenlängen zwischen 226 und 328 nm abstrahlten (UVC + UVB). Eine keimtötende Aktivität gegen prokaryotische und eukaryotische Krankheitserreger wurde 2002 beobachtet; allerdings wurde ihre Verwendung wegen des photokarzinogenen Effekts an menschlichen Zellen aufgegeben (Bornstein et al. 2009a). Seitdem werden andere Wellenlängen im nahinfraroten (NIR) Bereich des elektromagnetischen Spektrums untersucht, um eine Photoinaktivierung von Krankheitserregern zu erreichen, sowohl bei Verwendung von Licht und einem Photosensibilisator als auch bei Verwendung von Laser (Vural et al. 2008; Kosarev et al. 2010).

Studien zu Licht und Lasern mit antimikrobiellen Zielsetzungen verlaufen parallel in Bereichen wie der Physikalischen Chemie, der Mikrobiologie und der klinischen Praxis. Obwohl Studien über das gesamte elektromagnetische Spektrum das Verhalten bestimmter Wellenlängen aufklären und einige Tests mit Laser an Kulturen von T. rubrum und Bakterien eine Photoinhibierung bestimmter Mikroorganismen zeigen, fehlen nach wie vor In-vitro-Studien, die klinische Bedingungen nachahmen, sowie klinische Studien mit größeren Stichproben. Eine der Schwierigkeiten ist die Vielfalt der klinischen Erscheinungsbilder von Onychomykosen und die Kombinationen von Mischinfektionen, die Biofilme bilden (Meral et al. 2003; Vural et al. 2008; Knappe et al. 2004; Pasquini 2003; Landsman et al. 2010).

Wechselwirkung des Lasers mit der Haut

Ausmaß und Intensität der Wirkung des Lasers auf die Haut hängen von der Gewebestruktur ab, die durch ihren Wassergehalt und die Durchblutung bestimmt wird, welche Absorption, Streuung, Reflexion, Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität und Dichte beeinflussen, was wiederum von den Parametern des Laserstrahls (Energieintensität und Wellenlänge) beeinflusst wird. Je nach Dauer der Laserbestrahlung im Gewebe führen unterschiedliche Energiedichten zu drei Arten von Wechselwirkungen: photochemische Effekte (10 s–1000 s; 10⁻³–1 W/cm²), photothermische Effekte (1 ms–100 s; 1–10⁶ W/cm²) sowie Photoionisation und photomechanische Effekte (10 ps–100 ns; 10⁸–10¹² W/cm²). Photothermische und photochemische Effekte werden mit weniger Energie und längeren Pulsen erzielt als sie für Photoionisation und photomechanische Effekte verwendet werden. Diese physikalischen Parameter sind wichtig für die Klassifizierung der Art der verfügbaren Lasergeräte und ihrer Verwendungszwecke. Auf diese Weise kann dieselbe Wellenlänge je nach Energie des Geräts und seiner Fähigkeit, kurze oder lange Pulse zu erzeugen, für verschiedene klinische Bilder indiziert sein (Knappe et al. 2004).

Der Temperaturanstieg und seine Verteilung in dem Bereich, der der Laserstrahlung ausgesetzt ist, hängen von der vom Gewebe absorbierten Energie und seinen thermischen Eigenschaften ab. Je nach erreichter Temperatur treten unterschiedliche Effekte auf. Wenn die Temperatur 45 °C erreicht, gibt es keine irreversiblen Gewebeschäden. Temperaturen zwischen 45 und 50 °C führen zu Veränderungen von Enzymen und Ödemen. Temperaturen über 60 °C für wenige Sekunden führen zu denaturierender Gerinnung der Gewebeproteine, und Temperaturen zwischen 90 und 100 °C verursachen eine Verdampfung des Zellplasmas (wie beim CO₂-Laser) (Knappe et al. 2004).

Gegenwärtig gibt es Studien zu den Effekten von Lasern, deren Wellenlänge im nahinfraroten (NIR) Bereich des elektromagnetischen Spektrums liegt. Lasern im Bereich zwischen 700 und 1.400 nm ist die Fähigkeit gemeinsam, tief in die Dermis einzudringen, praktisch ohne Streuung der Lichtstrahlen. Eine Studie mit einem Diodenlasersystem bei 870 nm und 930 nm wies in vitro eine Photoinaktivierung von Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Candida albicans und Trichophyton rubrum bei physiologischen Temperaturen nach, durch Reduzierung des Membranpotenzials und Erhöhung der Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), ohne schädliche Effekte auf menschliche Zellen.

Eine klinische Studie mit dem 870-nm- und 930-nm-Diodenlaser, durchgeführt von Landsman et al. (2010) auf Basis früherer Studien von Bornstein, erzielte eine Verbesserung bei Onychomykose in 63 % der Fälle, die 180 Tage lang beobachtet wurden, durch 3 mm Wachstum der behandelten Nägel und Periodic-Acid-Schiff-negative Kulturen in 30 % der Fälle (Landsman et al. 2010; Bornstein 2009; Bornstein et al. 2009). Die Expositionen erfolgten als zwei Applikationen von jeweils 2 Minuten Dauer und wurden von einer Temperaturmessung mit einem Infrarot-Thermometer begleitet.

Der 1.064-nm-Nd:YAG-Laser

Der 1.064-nm-Nd:YAG-Laser wird verwendet zur Kollagenremodellierung (Dang et al. 2005; Koh et al. 2010; Dayan et al. 2003a, b; Schmults et al. 2004; Tan et al. 2004), zur Behandlung der Pseudofolliculitis barbae (Ross et al. 2002) und des pyogenen Granuloms, zur Stimulierung der Angiogenese (Kipshidze et al. 2001) sowie als antibakterieller und antimykotischer Wirkstoff, wie bei der Photobiomodulation mit sichtbarem Licht und Nahinfrarot festgestellt wurde (Guffey et al. 2014).

Zur Untersuchung der Wirksamkeit des Nd:YAG-Lasers wurde ein neues In-vitro-Modell geschaffen, bei dem zuvor sterilisierte und anschließend mit Biofilmen von Candida albicans und Fusarium oxysporum kontaminierte Nägel bestrahlt wurden. Die Auswertung der Kolonien mittels Elektronenmikroskopie zeigte eine 50%ige Hemmung des Biofilms von Candida albicans und eine 100%ige Hemmung des Biofilms von Fusarium oxysporum, mit Löchern in der Wand des letztgenannten Mikroorganismus und Entleerung seines Inhalts, was auf eine Schädigung der Pilzwand hinweist. Die Tests zeigten eine reduzierte Lebensfähigkeit der untersuchten Kolonien von Candida albicans und Fusarium oxysporum (Vila et al. 2014).

Der Nd:YAG-Laser wird in Fällen angewendet, in denen systemische Medikamente kontraindiziert sind, beispielsweise bei langsamem Nagelwachstum (aufgrund von Durchblutungsstörungen, Diabetes, Traumata usw.). Der 1.064-nm-Nd:YAG-Laser gehört zu einem Bereich des elektromagnetischen Spektrums, der durch die Fähigkeit gekennzeichnet ist, tief in die Haut einzudringen, mit geringer Dissipation und Streuung, und er hat Hämoglobin und Wasser als bekannte Zielchromophore sowie eine geringe Affinität zu Melanin. Auf diese Weise kann er sicher bei hohen Phototypen (IV, V, VI) angewendet werden.

Dayan et al. (2003b) weisen darauf hin, dass der Nd:YAG-Laser die Bildung von Kollagenfasern anregt und die Mikrozirkulation verbessert (Bornstein 2009; Dayan et al. 2003a, b). Der 1.064-nm-Nd:YAG-Laser erleichtert die Revaskularisierung der Extremitäten durch einen nichtthermischen Effekt. Klinisch zeigt sich eine Stimulierung des Nagelwachstums und eine Verbesserung seiner Struktur und Vaskularisierung, weshalb er bei langsamem Nagelwachstum oder Onychoschizie angewendet wird.

Bei Vorhandensein von Dermatophytomen (anhaftenden Pilzabszessen, die durch Biofilme geschützt und gegen eine orale Antimykotikatherapie refraktär sind) wird ein chemisches und/oder chirurgisches Debridement empfohlen. Dies kann mit 40%igem Harnstoff oder durch Kürzen des Nagels mit einem CO₂-Laser erfolgen.

Der Sub-Millisekunden-Nd:YAG-Laser kann bei der Behandlung der Nägel verwendet werden. Je nach Gerät kann er mit einem Spot von 5 oder 6 mm angewendet werden, was eine gute Verteilung des Lasers im behandelten Bereich ermöglicht, mit einer reduzierten Gauß-Kurve (die die Energie im Zentrum des Spots konzentriert) und einem Top-Hat-Profil, mit weniger Joule und tieferer Penetration als bei kleineren Spots.

Auch wenn klinische Studien kleine Stichproben verwenden, kann die Behandlung mit dem Nd:YAG-Laser eine Alternative sein, die allein oder in Kombination mit anderen Behandlungen angewendet wird (Sá Guimarães 2014). Gegenwärtig sind einige Neodym-dotierte Yttrium-Aluminium-Granat-(Nd:YAG)-Lasergeräte für die vorübergehende Aufhellung der Nägel zugelassen: Pinpointe Footlaser (Nuvolase), GenesisPlus (Cutera), Q-Clear (Light Age), CoolTouch VARIA (CoolTouch) und Joule ClearSense (Sciton) (Ortiz et al. 2014; Kimura et al. 2012; Hochman et al. 2011). Die Spitze des Joule ClearSense (Gerät von Sciton) emittiert einen 6-mm-Spot, mit einer Leistungsdichte von 5 bis 6 J/cm², einer Pulsdauer von 0,3 ms, 4,0 Hz und einer Echtzeit-Temperaturkontrolle, gemessen über das im Handstück integrierte Infrarot-Thermometer. Die Applikation erfolgt in konzentrischen Kreisen, die wiederholt werden, bis eine Temperatur zwischen 42 und 44 °C erreicht ist. Drei anfängliche Sitzungen werden im wöchentlichen Abstand durchgeführt, gefolgt von einer Überwachung bis zum vollständigen Wachstum der behandelten Nägel, mit Abständen von 1 bis 3 Monaten je nach Intensität der Nagelbeteiligung und klinischer Verbesserung (Abb. 9).

Eine Vorbeugung gegen Rezidive kann durch langfristige Applikation von antimykotischem Puder mit 2 % Miconazol auf Füße und Schuhe erreicht werden (Warshaw et al. 2005). Diese Maßnahme behandelt und verhindert die Tinea pedis vom Mokassin-Typ, die üblicherweise durch T. rubrum oder T. mentagrophytes (interdigitalis) verursacht wird.

Der 10.600-nm-CO₂-Laser

Der CO₂-Laser hat Wasser als Hauptchromophor. Im Dauerbetrieb wird er an parallelen Punkten angewendet (3 oder 4 W, im Dauerbetrieb, mit Kontrolle des Schnitts senkrecht zur Pedal), um die Platte zu schneiden und dabei das Nagelbett zu schonen. Das Schneiden des hyperkeratotischen Nagels erleichtert die Entnahme von Material für Kultur und chirurgisches Debridement.

Die experimentelle Verwendung des fraktionierten CO₂-Lasers als Mittel für das Drug Delivery wurde von Haedersdal et al. (2010) beschrieben. In diesem Experiment wurde Methyl-5-aminolevulinat (MAL), ein Porphyrin-Präkursor, als Testwirkstoff verwendet. Es wurde eine signifikante Absorption tief in die Haut beobachtet, mit der Bildung intradermaler Kanäle durch den 3-mm-Laser und einer erhöhten Konzentration von Porphyrin in den Haarfollikeln aufgrund der Diffusion von MAL im getesteten Bereich (Haedersdal et al. 2010).

Der fraktionierte CO₂-Laser kann bei der Behandlung von Onychomykose durch Fusarium spp. verwendet werden, mit Applikation (12 W, 1.000 μm Abstand, 700 μs Pulsdauer und fünf Stacks; Smartxide, Deka Laser) entlang der gesamten Länge von Nagelplatte und Eponychium, gefolgt von der Applikation einer Creme mit Tetracyclin und topischem Amphotericin B (okklusiver Verband nachts) (Lurati et al. 2011), gefolgt von morgendlichem Bürsten mit Wasserstoffperoxid 10 Vol (Garcez et al. 2010) bis zum vollständigen Nagelwachstum. Die Applikation von Amphotericin B erzeugt eine braune Pigmentierung auf dem erkrankten Teil des Nagels, wo Debris mit dehydriertem Aussehen vorhanden ist. Diese Färbung dient als Hilfschromophor für die Applikation des Nd:YAG-Lasers und führt zu einer höheren Wärmekonzentration in diesen Bereichen.

Schlussfolgerungen

Anders et al. (2015) schlagen vor, dass der Begriff Photobiomodulationstherapie „eine Form der Lichttherapie ist, die nichtionisierende Formen von Lichtquellen verwendet, einschließlich Lasern, LEDs und breitbandigem Licht im sichtbaren und infraroten Bereich. Es handelt sich um einen nichtthermischen Prozess, an dem endogene Chromophore beteiligt sind, die photophysikalische und photochemische Ereignisse auf verschiedenen biologischen Ebenen fördern.“ Diese Therapie wird angewendet, um Schmerzen und Entzündungen zu reduzieren sowie zur Immunmodulation, und sie fördert die Wundheilung und Geweberegeneration (Anders et al. 2015). Meral et al. (2003), Ortiz et al. (2014), Vila et al. (2014) und Vural et al. (2008) fanden heraus, dass die in der Photobiomodulation verwendeten Lichter und Laser in der Lage sind, das Wachstum von Bakterien und Pilzen zu hemmen. Die Forschungsarbeiten stehen erst am Anfang und werden sicherlich neue Lösungen für Infektionen bringen, die durch Biofilme unterschiedlicher Herkunft verursacht werden.

Kernbotschaften

1. Die klinische Heilungsrate bei oralen Medikamenten erreicht knapp über 50 % der Fälle, während topische Behandlungen keine Heilungsraten von 20 % erreichen.
2. Die Inzidenz von Nicht-Dermatophyten hat zugenommen, und sie gelten als schwieriger zu behandeln.
3. Die Biofilmbildung wurde in vitro für den primären Erreger der Onychomykose nachgewiesen.
4. Der Nd:YAG-Laser regt die Bildung von Kollagenfasern an, verbessert die Mikrozirkulation und wirkt als antibakterieller und antimykotischer Wirkstoff.
5. Der fraktionierte CO₂-Laser kann für das Drug Delivery verwendet werden.

Literaturverzeichnis