Weiterentwicklungen in der „laser-assisted drug delivery“
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Die „laser-assisted drug delivery“ ist ein bahnbrechendes Verfahren mit einem ständig wachsenden Indikationsspektrum. Mittlerweile gibt es mehr als 150 Publikationen und über 80 Substanzen, was das sich stetig erweiternde Indikationsspektrum erklärt.
Keypoints
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„Laser-assisted drug delivery“ erhöht die Penetration von topisch applizierten Externa, was zu einer verbesserten Absorption und Bioverfügbarkeit der Substanz in der Zielstruktur führt.
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Sie verbessert die Wirksamkeit von topisch applizierten Substanzen und reduziert die Dauer der Behandlung sowie auch die in Summe benötigte Konzentration der erforderlichen Lokaltherapeutika.
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Dabei dürfen nur Substanzen und Moleküle Anwendung finden, die sicher sind und für die topische, perorale, intravenöse, intramuskuläre oder subkutane Applikation zugelassen sind.
Die transkutane Absorption von Substanzen ist durch die Epidermis stark limitiert, wodurch nur 1–5% der applizierten Externa resorbiert werden.1 Ablative fraktionierte Laser (AFXL) liefern eine innovative, minimalinvasive Methode, um die epidermale Barriere zu überwinden.2 Die sogenannte „laser-assisted drug delivery“ (LADD) entwickelte sich in der letzten Dekade laufend weiter und mittlerweile gibt es mehr als 150 Publikationen über mehr als 80 Substanzen und ein sich stetig erweiterndes Indikationsspektrum.
Absorption durch epidermale Barrierefunktion stark limitiert
Das Stratum corneum in der Epidermis bildet in der Haut eine Barrierefunktion, wodurch die Aufnahme von Substanzen in tiefere Hautschichten stark limitiert ist. Semilipophile und kleine Substanzen und Moleküle (<500Da) können die Hautbarriere passieren, da Keratinozyten in eine Lipidmatrix eingebettet sind.3 Hingegen können große hydrophile Substanzen die intakte Hautbarriere nicht überwinden, wodurch die Penetrationstiefe nicht ausreichend ist, um gewünschte Zielstrukturen in der Dermis zu erreichen. Hier greift man häufig auf Penetratoren als Hilfsmoleküle z.B. in Kosmetika zurück, um die Barriere zu überwinden.
Breites Einsatzspektrum
„Laser-assisted drug delivery“ wird in der klinischen Praxis sowohl zur Behandlung von Non-Melanoma Skin Cancer, Vitiligo, Melasma, hypertrophen und atrophen Narben, Alopezie (androgenetische Alopezie der Frau und des Mannes; Alopecia areata), Viruswarzen, infantilen Hämangiomen, der primären palmoplantaren Hyperhidrose, der Onychomykose, entzündlichen Hauterkrankungen wie der Psoriasis oder Rosacea als auch bei kosmetischen Indikationen angewendet.
Ablative fraktionierte Laser
Durch die Anwendung von ablativen fraktionierten Lasersystemen (AFXL) – dazu gehört der sogenannte 10600nm-Kohlenstoffdioxid(CO2)-Laser genauso wie der 2940nm-Erbium:Yttrium-Aluminium-Granat-Laser (Er:YAG) – werden Mikrokanäle (sogenannte Mikroablationszonen, MAZ) in der Haut hervorgerufen und direkt im Anschluss die gewünschten Substanzen appliziert. Durch die MAZ wird die Barriere des Stratum corneum überwunden (siehe Abb. 1) und die Wirkstoffe akkumulieren am Zielort – der Dermis – und erhöhen somit die Bioverfügbarkeit und Wirkung der applizierten Substanzen.
Abb. 1: Behandlung mit „laser-assisted drug delivery“ und anschließender Tageslicht-PDT mit 5-ALA von UV-induzierter Photoalterung am Dekolleté einer 54-jährigen Patientin mit Fitzpatrick-Hauttyp II (Er:YAG-Laser, Einstellung E10%, 40 J/cm2, 300µs, 1 pass). Die Ergebnisse nach Behandlung (B) zeigten eine deutliche Verbesserung der Hauttextur im Sinne einer Reduktion der feinen Linien sowie der solaren Lentigines (im Vergleich zu 8A)
Die „laser-assisted drug delivery“ wird in der klinischen Praxis sowohl zur Behandlung von Non-Melanoma Skin Cancer, Vitiligo, Melasma, hypertrophen und atrophen Narben, Alopezie (androgenetische Alopezie der Frau und des Mannes, Alopecia areata), Viruswarzen, infantilen Hämangiomen, der primären palmoplantaren Hyperhidrose, der Onychomykose, entzündlichen Hauterkrankungen wie der Psoriasis oder Rosacea als auch bei kosmetischen Indikationen angewendet.
Kombination mit der PDT
Zu den wichtigsten Einsatzgebieten der LADD gehört die Behandlung aktinischer Keratosen mittels laserunterstützter photodynamischer Therapie (PDT) – auch genannt Laser- oder Power-PDT –, indem AFXL die Behandlung von sowohl klinischen als auch subklinischen Läsionen im Rahmen einer Feldkanzerisierung unterstützen. Der Einsatz von AFXL verbessert dabei die Aufnahme von topisch applizierter 5-Methyl-Aminolävulinsäuremethylester (MAL) oder 5-Aminolävulinsäure (ALA) – einem Stoffwechselvorläufer des Photosensibilisators Protoporphyrin IX – signifikant.4,5 Zum Indikationsspektrum der PDT zählen jedoch nicht nur die Behandlung kutaner Neoplasien wie aktinischer Keratosen und superfizieller Basalzellkarzinome, Akne oder auch Rosacea papulopustulosa, sondern auch lichtinduzierte Zeichen von Photoaging können nachweislich reduziert werden. Die PDT zerstört nicht nur kanzerogene Zellen durch reaktive Sauerstoffspezies innerhalb der Tumorzellen in der Epidermis, sondern führt auch zu einer Steigerung der Kollagensynthese und Reduktion von elastotischem Material in der Dermis, was die Verbesserung der Zeichen der Hautalterung erklären könnte.6,7
LADD als innovative Therapieoption
Die Behandlung von Striae distensae stellt eine Herausforderung für jeden behandelnden Arzt dar. Zu den Behandlungsoptionen zählen topische Therapien wie Tretinoin und Glykolsäure, „platelet-rich plasma“, Biostimulatoren, Mikrodermabrasion, die Carboxytherapie, Microneedling und apparative Behandlungen mittels ablativer und nichtablativer Laser, IPL und Radiofrequenz-Microneedling, wobei kombinierte Therapien noch die vielversprechendsten klinischen Ergebnisse erzielen. Unter den zahlreichen Behandlungsmodalitäten ist jedoch bis dato kein Goldstandard für die Behandlung der Striae distensae definiert. Was wir jedoch wissen, ist, dass ein möglichst früher Beginn der Therapie entscheidend für den Behandlungserfolg ist.
Abb. 2: Schwangerschaftsstreifen einer noch stillenden 34-jährigen Mutter vor Behandlung (links) und nach Behandlung (rechts)
Die besten Ergebnisse sind durch eine Behandlung im Frühstadium – der sogenannten Striae rubrae – zu erzielen. Da jedoch viele Frauen während genau dieser Phase noch stillen, stellt sich die Frage, welche Substanzen in der Stillzeit als sicher einzustufen sind. Centella asiatica – auch bekannt als Indischer Wassernabel oder Gotu Kola – findet Anwendung in der traditionellen chinesischen Medizin, wird zur Wundheilung eingesetzt und soll auch eine antimikrobielle Wirkung besitzen. Die besten Daten für die Prävention und Reduktion der Ausprägung von Dehnungsstreifen während der Schwangerschaft konnte für topische Externa, die Centella asiatica beinhalten, nachgewiesen werden.
Auch in der systemischen Behandlung von Narben mit Centella asiatica konnte bereits in Studien gezeigt werden, dass Centella asiatica in der Lage ist, das Narbenbild zu verbessern, indem es Inflammation, fibrotische Prozesse und die Matrixdegradation moduliert. Nach jahrzehntelanger Anwendung von Centella asiatica in diversen Cremes zur Behandlung und Vorbeugung von Dehnungsstreifen kann der Wirkstoff in Schwangerschaft und Stillzeit als sicher angesehen werden.8–10
Bezüglichg Vorbehandlung mittels AFXL (Er:YAG-Laser, Einstellung E10%, 40 J/cm2, 300μs, 1pass) und anschließender Applikation von Centella asiatica in 4-wöchigen Intervallen und Heimbehandlung mit Centella-asiatica-Creme 2x täglich zeigten die ersten Ergebnisse vielversprechende Resultate mit einer deutlichen Reduktion des Erythems und Verbesserung der Hauttextur.
Insgesamt zeigen die Fortschritte und die breite Anwendungspalette der „laser-assisted drug delivery“ ein aufregendes Potenzial für die Zukunft der Behandlung von Hauterkrankungen auf. Von der Behandlung der aktinischen Keratosen und Photoaging über Narben bis hin zu unterschiedlichen Formen der Alopezie eröffnet diese innovative Technologie neue Möglichkeiten für effektive und schonende Therapien. Mit weiteren Forschungen und Entwicklungen können wir erwarten, dass die „laser-assisted drug delivery“ weiterhin an Bedeutung gewinnt und sich als unverzichtbares Werkzeug in der dermatologischen Praxis etabliert.
Literatur:
1 Yun PL et al.: Efficacy of erbium:yttrium-aluminum-garnet laser-assisted delivery of topical anesthetic. J Am Acad Dermatol 2002; 47(4): 542-7 2 Nino M et al.: Topical delivery of active principles: the field of dermatological research. Dermatol Online J 2010; 16(1): 4 3 Jill S et al.: Update of ablative fractionated lasers to enhance cutaneous topical drug delivery. Adv Ther 2017; 34(8): 1840-9 4 Rubel DM et al.: Daylight photodynamic therapy with methyl aminolevulinate cream as a convenient, similarly effective, nearly painless alternative to conventional photodynamic therapy in actinic keratosis treatment: a randomized controlled trial. Br J Dermatol 2014; 171(5): 1164-71 5 Haedersdal M et al.: Translational medicine in the field of ablative fractional laser (AFXL)-assisted drug delivery: A critical review from basics to current clinical status. J Am Acad Dermatol 2016; 74(5): 981-1004 6 Szeimis RM et al.: Clinical, histopathological and immunohistochemical assessment of human skin field cancerization before and after photodynamic therapy. Br J Dermatol 2012; 167(1): 150-9 7 Karrer S et al.: Repetitive daylight photodynamic therapy versus cryosurgery for prevention of actinic keratoses in photodamaged facial skin: A prospective, randomized controlled multicentre two-armed study. Acta Derma Venereol 2021; 101(1): adv00355 8 García Hernández JÁ et al.: Use of a specific anti-stretch mark cream for preventing or reducing the severity of striae gravidarum. Randomized, double-blind, controlled trial. Int J Cosmet Sci 2013; 35(3): 233-7 9 Mallol J et al.: Prophylaxis of striae gravidarum with a topical formulation. A double blind trial. Int J Cosmet Sci 1991; 13(1): 51-7 10 Hung J et al.: Inhibition of hypertrophic scar formation with oral asiaticoside treatment in a rabbit ear scar model. Int Wound J 2021; 18(5): 598-607
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