Unter Leishmaniose versteht man eine Gruppe von Erkrankungen, die durch humanpathogene Arten des Parasiten Leishmania hervorgerufen werden. Es werden drei Hauptgruppen unterschieden: Die viszerale, die kutane und die mukokutane Leishmaniose. Die Erkrankung wird zu den „Neglected Tropical Diseases“ gezählt, da es Schätzungen nach 1 - 2 Millionen Neuerkrankungen und 40.000 Todesfälle pro Jahr gibt. Über 350 Millionen Menschen leben in Risikogebieten, in denen die Erkrankungsfälle momentan noch zunehmen. Dabei ist die kutane Leishmaniose hauptsächlich in Südamerika, dem Mittelmeerraum (Nordafrika und Südeuropa), dem Mittleren Osten und in Zentralasien verbreitet. Die viszerale Leishmaniose kommt vor allem im indischen Subkontinent sowie in Ostafrika und Brasilien vor.
Die Therapie der Leishmaniose ist komplex und es gibt momentan keine optimale Therapiestrategie für die Behandlung dieser infektiösen Erkrankung. Es gibt nur wenig wirksame Medikamente, die viele Nebenwirkungen haben und je nach Region und Spezies unterschiedlich effektiv sind. Außerdem können bei allen Formen der Leishmaniose Rückfälle nach Beginn der Behandlung auftreten. Obwohl einige Versuche unternommen wurden, gibt es zudem im Moment keinen wirksamen Impfstoff gegen die Leishmaniose.
Es besteht also die Notwendigkeit zur Verbesserung der Leishmaniose-Therapie sowie zur Entwicklung neuer Therapien. Für die Behandlung der kutanen Leishmaniose beispielsweise könnte die photodynamische Inaktivierung (PDI) eine vielversprechende neue nichtmedikamentöse, lokale Therapieoption darstellen.
Das Prinzip der PDI ist, dass ein nicht toxischer Farbstoff, der als Photosensibilisator (PS) bezeichnet wird, in Anwesenheit von Sauerstoff, Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich absorbiert und dadurch angeregt wird. Im angeregten Zustand interagiert der PS mit umliegenden Molekülen und es kommt zur Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies und hochreaktivem Singulettsauerstoff, welche wiederum die verschiedensten Biomoleküle schädigen können und so zur Apoptose von Zellen aber auch zur Abtötung von pathologischen Mikroorganismen führen.
Die bereits vielversprechende therapeutische Anwendung des Prinzips in einigen Bereichen der Medizin sowie die durch Studien belegte Wirksamkeit der PDI in vielen neuen Anwendungsgebieten, machen die PDI zu einem Verfahren mit großem Potenzial.
In diesem Zusammenhang wurde aufgrund der in klinischen Studien bereits effektiv durchgeführten Behandlung der kutanen Leishmaniose mit δ-Aminolävulinsäure (ALA)-PDI und Methyl-Aminolävulinat (MAL)-PDI, in dieser Arbeit untersucht, ob auch andere PS als Porphyrin-Derivate zur Therapie der Erkrankung geeignet wären.
Dabei wurde die photodynamische Effektivität der exogenen PS TMPyP, SAPyR und FLASH-07a bei der Inaktivierung von L. major Promastigoten und L. major Amastigoten in-vitro getestet und miteinander verglichen.
Zusätzlich wurde die Zytotoxizität der PDI auf die Wirtszellen der Leishmanien in-vitro evaluiert und mit der photodynamischen Wirkung der PS gegenüber dem Parasiten L. major verglichen. Dabei wurde zunächst die nicht infizierte J774A.1-Makrophagenzelllinie und in nachfolgenden Experimenten mit L. major infizierte Peritoneal-Exsudat-Makrophagen, die aus C57BL/6 Mäusen isoliert wurden, untersucht.
Insgesamt zeigten die Ergebnisse dieser Arbeit, dass die drei verwendeten Farbstoffe in Kombination mit sichtbarem Licht zu einer effizienten Inaktivierung von L. major Promastigoten führen. Dabei nahm die Effektivität der Inaktivierung in folgender Reihenfolge zu: FLASH-07a < TMPyP < SAPyR. Die PDI der intrazellulär, amastigoten Form von L. major mit SAPyR war ebenfalls effektiv.
Gleichzeitig hatte die Photosensibilisierung aber auch auf Wirtszellen, wie die untersuchte J774A.1-Makrophagenzelllinie oder Peritoneal-Exsudat-Makrophagen, eine toxische Wirkung.
Daher ist die Frage, ob ein „Therapeutisches Fenster“, indem die Vitalität der Leishmanien deutlich abnimmt, die Wirtszellen aber unbeschadet bleiben wichtig ist, oder ob eine potentiell lokal toxische Wirkung auf die Immunzellen nur eine geringe Auswirkung auf den menschlichen Organismus hat, von zentraler Bedeutung, um abschließend zu klären, ob die hier verwendeten PS sicher beim Menschen angewendet werden könnten.
Zudem ist die weitere Klärung des genauen Wirkmechanismus der hier verwendeten PS bei der PDI der kutanen Leishmaniose wichtig. Ferner sollte die PDI optimiert werden, um unerwünschte Nebenwirkungen auf nichtinfizierte Zellen und Gewebe zu minimieren und gleichzeitig die Effektivität zu erhöhen.
Die Ergebnisse der Experimente dieser Arbeit können somit als Grundlage für weitere in-vivo Tierexperimente und unter der Vorraussetzung, dass die PS als sicher für die Anwendung beim Menschen angesehen werden auch als Grundlage für klinische Studien angesehen werden.
Es sollten unbedingt auch andere neue phototoxische Substanzen getestet werden, um die PDI als vielversprechenden neuen Ansatz in der Therapie der kutanen Leishmaniose weiter zu etablieren
