Photosensibilatoren

Fotosensibilatoren sind lichtaktive Substanzen, die nach einer Lichtreizung photochemische Reaktionen auslösen und dabei reaktive Sauerstoffarten oder freie Radikale erzeugen. In der Medizin spielen sie vor allem in der Photodynamischen Therapie (PDT) und der antimikrobiellen photodynamischen Inaktivierung (aPDI) eine zentrale Rolle. Üblicherweise benötigen sie drei Komponenten, damit eine Wirkung erzielt wird: den Wirkstoff, eine geeignete Lichtquelle und ausreichend Sauerstoff im Gewebe.

Der Wirkmechanismus besteht darin, dass der Fotosensibilator nach Lichtanregung in einen angeregten Zustand übergeht. Über Intersystemübertragung können Typ-II-Reaktionen Singulettsauerstoff erzeugen; Typ-I-Reaktionen führen zur Bildung freier Radikale. Die entstehenden reaktiven Sauerstoffverbindungen beschädigen Zellmembranen, Proteine und Nukleinsäuren und können zum Zelltod führen. Die Selektivität ergibt sich aus der Gewebespezifität des Wirkstoffs und der gezielten Lichtanwendung.

Zu den häufig eingesetztenFotosensibilatoren gehören Porphyrin- und Derivate (z. B. Porfimernatrium), Chlorin- und Phthalocyanin-Derivate; außerdem kommen natürliche Substanzen wie Chlorophyll-Derivate zum Einsatz. Klinisch werden sie in der PDT zur Behandlung von Krebs, Hauterkrankungen und Infektionen sowie in der aPDI gegen Bakterien, Pilze oder Viren verwendet. Einige Verbindungen dienen zudem als Fluoreszenzmarker für diagnostische Bildgebung.

Wichtige Eigenschaften sind das Absorptionsmaximum, die Gewebedurchdringung des Lichts, Pharmacokinetik und die zeitliche Abstimmung von Lichtanwendung nach der Verabreichung. Licht im roten bis nahen Infrarotbereich dringt tiefer in Gewebe ein. Die Behandlung kann lichtempfindliche Hautreaktionen verursachen, weshalb nach der Applikation Lichtschutz und zeitliche Abstände beachtet werden. Forschung zielt auf bessere Zielgenauigkeit, kürzere Lichtempfindlichkeit und neue Wirkstoff-Konstrukte, darunter Antikörper-Konjugate und nanopartikuläre Träger.