Etablierung neuer Methoden zur Diagnostik und Therapie der oralen Candidiasis

Abstract

Hintergrund Die Diagnosestellung der oralen Candidiasis erfordert zeitaufwändige Kulturtests, führt zur Latenz bis zum Therapiebeginn und zieht oft den Einsatz von Breitspektrumantimykotika nach sich. Das Ziel war es, anhand von spezifischen volatilen organischen Verbindungen (VOCs) einen Atemtest zu konzipieren, der die Candida-Spezies non-invasiv und ohne Verzögerung bestimmen kann. Weiterhin wurde eine Untersuchung zur Effektivität und Auswirkung von adjuvanter Mucosa- und Zahnersatzdekontamination mit gewebeverträglichem Kaltplasma (tissue-tolerable-plasma, kurz: TTP) bei Patienten mit Prothesenstomatitis konzipiert. Methoden Von Candida albicans, glabrata, tropicalis und krusei wurden in vitro mithilfe von Gaschromatographie und Massenspektrometrie (GC/MS) spezifische VOCs ermittelt und individuelle Signaturen erstellt. Daran anschließend wurden Atemproben von jeweils 10 Probanden mit und ohne Candidainfektion untersucht und ebenfalls mittels GC/MS analysiert. Im Rahmen einer doppelt verblindeten Splitmouthstudie wurden acht Patienten mit einer oralen Candidiasis für sechs Wochen adjuvant mit TTP behandelt. Parallel erhielten die Patienten topisch angewandte Antimykotika. Die Ergebnisauswertung erfolgte mittels computergestützter Erythemvermessung und Visual analogue scale (VAS). Ergebnisse In vitro emittierte VOCs machten die Unterscheidung der Candida- Spezies möglich. Charakteristisch für C. albicans waren hierbei 3-Methyl-2-Butanon und Styrol, für C. krusei eine Kombination von p-Xylol, 2-Octanon, 2-Heptanon und n-Butylacetat und bei C. tropicalis 1-Hexanol. Für C. glabrata war das Fehlen dieser Bestandteile spezifisch. Bislang ließen sich in vitro emittierte VOCs nicht in vivo nachweisen. Es konnte jedoch ein Muster von neun organischen Verbindungen identifiziert werden, das deutliche Änderungen vor und nach antimykotischer Therapie aufwies. Ein Rückgang von vier Verbindungen wurde nachgewiesen, wohingegen fünf Verbindungen in erhöhtem Maße auftraten und in vergleichbaren Mengen auch in der Kontrollgruppe gefunden wurden. Nach sechsmaliger TTP-Anwendung zeigte sich bei drei Patienten eine vollständige Remission, sowie Beschwerdefreiheit auf der Testseite. Die mittleren Veränderungen der Erythemoberflächen zeigten eine signifikante Verkleinerung im Verlauf der TTP-Anwendung im Vergleich zur Kontrollseite. Schlussfolgerung Die Entwicklung eines Atemtests ist ein vielversprechender Ansatz zur para-klinischen Bestätigung der oralen Candidiasis. Mithilfe des Musters aus neun organischen Verbindungen, kann die Remission nachgewiesen werden und eine ausgedehnte medikamentöse Therapie, mit der Gefahr einer Resistenzentwicklung, vermieden werden. Allerdings sind zur Bestätigung der klinischen Diagnose weiterhin mikrobiologische Abstriche nötig. TTP ist ein vielversprechendes Forschungsgebiet, um die Schwächen der rein medikamentösen Behandlung zu überwinden. Insbesondere in Bezug auf die Ersttherapie, bevor mikrobielle Testergebnisse vorliegen, kann es den Einsatz von Breitspektrumantimykotika vermeiden. Außerdem bietet es den großen Vorteil, dass auch therapierefraktäre Infektionen und Rezidive in Zukunft vermindert werden können.

Background The diagnosis of oral candidiasis requires time-consuming culture tests, leads to therapy-latency and often leads to the use of broad-spectrum antimycotics. The aim was to design a breath test using specific volatile organic compounds (VOCs), which can determine the Candida species non- invasively and without delay. Furthermore, a study was conducted on the effectiveness and effect of adjuvant mucosal and denture decontamination with tissue-tolerable-plasma (TTP) in patients with denture stomatitis. Methods Candida albicans, glabrata, tropicalis and krusei were used to determine specific VOCs in vitro using gas chromatography and mass spectrometry (GC/MS) and individual signatures were generated. Breath samples from 10 subjects with and without candida infection were examined and also analyzed by GC/MS. In a double-blinded split-mouth study, eight subjects suffering from denture stomatitis were treated for six weeks adjuvant with TTP. Meanwhile, patients received topically applied antimycotics. The results were evaluated by means of computer-assisted erythema measurement and visual analogue scale (VAS). Results In vitro emitted VOCs were 3-methyl-2-butanone and styrene for C. albicans, a combination of p-xylene, 2-octanone, 2-heptanone and n-butyl acetate for C. krusei and for C. tropicalis 1-hexanol was found to be specific. C. glabrata was characterized through the absence of these components. Up to now VOCs emitted in vitro could not be detected in vivo. However, a pattern containing nine organic compounds could be identified which showed characteristic changes before and after antifungal therapy. A decrease of four compounds was detected, whereas five compounds were found to an increased extent and were found in the control group in comparable quantities. After six times TTP application, three patients showed a complete remission as well as a lack of complaints on the test side. The mean changes of the erythema surfaces showed a significant reduction in the course of the TTP application compared to the control side. Conclusion The development of a breath test is a promising approach to confirm oral candidiasis para- clinically. Using the pattern of nine organic compounds, the remission can be demonstrated and extensive drug therapy, with the risk of resistance development, can be avoided. However, microbiological swabs are still necessary to confirm the clinical diagnosis. TTP is a promising research-field to overcome the weaknesses of purely medicamentous treatment. Particularly with respect to the initial therapy, before microbial test results are available, it can avoid the use of broad-spectrum antimycotics. Furthermore, it offers the great advantage that treatment-resistant infections and recurrences can also be reduced in the future.