La terapia fotodinamica in parodontologia

Fonti luminose

L’energia luminosa necessaria affinché i processi fotofisici e fotochimici avvengano nella reazione fotodinamica può essere generata principalmente da 2 tipi di sistemi: il laser e le lampade a LED.

I laser

La parola laser è l’acronimo di “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” e ha come caratteristica principale quella di generare un raggio luce perfettamente monocromatico in fase coerente, poiché prodotto dall’emissione stimolata di atomi tutti assolutamente uguali, e perfettamente rettilineo. Questo permette di ottenere una potenza superiore rispetto alle altre sorgenti luminose. I dispositivi laser vengono classificati in base alla potenza del raggio di emissione sprigionato dalle varie sostanze in due tipi fondamentali:

• i laser duri o power laser (oltre i 50 mW);
• i laser morbidi o soft laser (fino a 25 mW).

I primi, sfruttando un’azione di taglio dei tessuti, vengono ampiamente utilizzati in odontostomatologia in campo conservativo, per l’utilizzo sui tessuti duri dentali, ma soprattutto in campo chirurgico. Il laser a CO₂, il laser Neodimio-YAG, il laser ad Argon, il laser Er-Yag e il laser a diodi (usato a potenze elevate) sono alcuni esempi di laser duri. I secondi sono rappresentati dai laser Elio-Neon e quello a diodo semiconduttore (utilizzati a bassa potenza). Questi non hanno effetti di taglio ma esplicano un’azione terapeutica biostimolante favorente i processi vitali e di guarigione con riduzione delle manifestazioni infiammatorie. Inoltre possono essere sfruttati gli effetti fotobiologici e risultano efficaci per l’esposizione e attivazione dei fotosensibilizzanti.  In terapia fotodinamica quelli maggiormente utilizzati sono i laser a diodi il cui componente attivo è un semiconduttore simile a quelli impiegati nella produzione di LED (Light Emitting Diode). A secondo dei materiali utilizzati nella costruzione dei semiconduttori, il laser emetterà determinate lunghezze d’onda. I laser maggiormente utilizzati in PDT sono quelli a diodi con mezzo attivo composto da arseniuro fosfuro di gallio (GaAsP). Il fascio di luce emesso, della frequenza di 650 nm, è in grado di attivare quei fotosensibilizzanti maggiormente utilizzati nella terapia fotodinamica antimicrobica.

[Show picture list]

Le lampade LED

Il termine LED è l’acronimo di Light Emitting Diode (diodo a emissione luminosa), sviluppato nel 1962 da Nick Holonyak JR, ingegnere elettrico statunitense, che è un particolare tipo di diodo capace di emettere una piccola quantità di luce se attraversato da una corrente elettrica. L’uso in campo medico dei LED è stato reso possibile solo alla fine degli anni Novanta grazie alla nascita di LED superpotenti e quasi monocromatici da parte del dottor Whelan e del suo gruppo di ricercatori della NASA. Partendo da questa innovazione tecnologica, la ricerca è stata in grado di sviluppare LED con differenti lunghezze d’onda e con una densità di fotoni clinicamente utili per il trattamento di un’area estesa del tessuto target, caratterizzati inoltre da elevata affidabilità, lunga durata, elevata efficienza e basso consumo. L’uso dei LED con luce rossa a 633 nm (la stessa lunghezza d’onda del ben documentato laser HeNe e del laser a diodi) è capace di attivare l’acido aminolevulenico, che viene applicato topicamente per il trattamento, per esempio, dei tumori cutanei, ma anche quei fotosensibilizzanti, menzionati in precedenza, utilizzati in Odontoiatria nella PDT. Oggi la tecnologia ci ha portato ad avere lampade LED sempre più performanti e di ridotte dimensioni con puntali studiati appositamente per lavorare in ambienti limitati come quelli all’interno del cavo orale (Figura 2).

Applicazioni della aPDT in Odontoiatria

Diverse sono le possibilità di utilizzo della terapia fotodinamica in campo odontoiatrico, sfruttando sia le potenzialità antimicrobiche sia le proprietà riparative e antinfiammatorie proprie della luce nella lunghezza d’onda del rosso. Per brevità abbiamo riassunto le possibili applicazioni nella Figura 3, accennando brevemente all’applicazione endodontica e soffermandoci più dettagliatamente alle applicazioni parodontali.

[Show picture list]

Endodonzia

Il trattamento dell’infezione pulpare prevede una combinazione di pulizia chimica che include l’irrigazione con un agente disinfettante, come l’ipoclorito di sodio o il perossido di idrogeno, e il trattamento e la sagomatura del canale endodontico con strumentazione meccanica.  Le principali cause di fallimento di questa procedura sono la permanenza di microrganismi e la persistente ricontaminazione del canale a causa di un’insufficiente tenuta. Negli ultimi anni sono stati proposti nuovi approcci antimicrobici per la disinfezione dei canali radicolari, che comprendono l’uso di laser ad alta potenza, nonché della aPDT³⁹.  L’utilizzo di laser ad alta potenza può potenzialmente causare danni termici collaterali come il surriscaldamento della dentina, l’anchilosi delle radici, la fusione del cemento, provocare riassorbimento radicolare e necrosi peri-radicolare. L’uso della aPDT nel trattamento delle infezioni endodontiche è stato studiato con modelli ex vivo su denti estratti. Per esempio, Fonseca e coll.⁴⁰ hanno trattato canali radicolari di denti estratti e contaminati con Enterococcus faecalis irrigando i canali con blu di toluidina e irradiando per 5 minuti con una fonte luminosa a 660 nm. La riduzione media di questo batterio nei canali trattati è stata pari al 99,9%. Nelle applicazioni cliniche la combinazione della terapia endodontica standard e della aPDT ha determinato una maggiore riduzione dei batteri nei canali radicolari rispetto alla sola terapia endodontica standard sia in dentizione permanente⁴¹ sia in dentizione decidua⁴².