Aktuelle Dermatologie 2005; 31(5): 202-205
DOI: 10.1055/s-2005-861106
Originalarbeit
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Pharmakologische Aspekte von Methyl-amino-oxo-pentanoat (MAOP) im Vergleich zu 5Δ-Aminolaevulinsäure (ALA) bei der topischen Photodynamischen Therapie

Pharmacological Aspects of Methyl-Amino-oxo-Pentanoat (MAOP) in Contrast to 5Δ-Aminolaevulinic Acid (ALA) in Topical Photodynamic TherapyH.  Petering1 , P.  Lehmann2
  • 1 Dermatologische Klinik und Poliklinik, Medizinische Hochschule Hannover
  • 2 Zentrum für Dermatologie, Allergologie und Umweltmedizin - Helios Klinikum Wuppertal
Further Information

Publication History

Publication Date:
25 May 2005 (online)

Zusammenfassung

In den letzten Jahren ist bei der Fluoreszenzdiagnostik und der photodynamischen Therapie aktinischer Keratosen und von Basalzellkarzinomen die topisch zu applizierende Aminolaevulinsäure (ALA) vorrangig zum Einsatz gekommen. Die Wirksamkeit beider Verfahren wird jedoch limitiert durch die unzureichende Fähigkeit des hydrophilen ALA-Moleküls die Epidermis zu penetrieren und sich selektiv ausschließlich im Tumorgewebe anzureichern. Chemisch modifizierte ALA-Moleküle wie z. B. das Methyl-amino-oxo-pentanoat (MAOP) sind an ihrem C-Terminus verestert und unter physiologischen Bedingungen nicht negativ geladen. Somit besitzen veresterte ALA-Moleküle eine höhere Lipophilie, woraus eine bessere epidermale Penetration und höhere Bioverfügbarkeit resultieren. Weiterhin bestehen Unterschiede in den zellulären Aufnahmemechanismen lipophiler veresterter Moleküle im Vergleich zur hydrophilen ALA, so dass z. B. bei der Verwendung von MAOP im Vergleich zu ALA eine selektivere Anreicherung ausschließlich Tumorgewebe und nicht in der umgebenden Normalhaut auftritt. Bisher publizierte Daten zur Pharmakologie, Pharmakokinetik und zum Metabolismus beider Substanzen lassen vermuten, dass bei der Fluoreszenzdiagnostik und photodynamischen Therapie ein Ester gegenüber dem unveränderten ALA-Molekül Vorteile aufweist.

Abstract

In recent years, topically applied aminolevulinic acid (ALA) has become the substance of choice for use in fluorescence diagnostic and photodynamic therapy of actinic keratoses and basal cell carcinomas. But the efficacy of both methods is the limited by the capacity of the hydrophilic ALA-molecule to penetrate the epidermis and akkumulate in the tumor tissue. Modifyed ALA-molecules e. g. Methyl-amino-oxo-pentanoat (MAOP) contain an esterified carboxyl group which is not carrying a negative charge under physiologic conditions. Higher lipophilicity of esterified forms permits more effective penetration of cutaneous tissue and advantages according the bioavailability as compared to free ALA. Moreover, differences in the cellular uptake mechanisms between the lipophilic esterified molecule and hydrophilic ALA may explain the observation that MAOP akkumulates more selective in tumor tissue than in adjacent normal skin as compared to free ALA. Reviewing published data according the pharmacology, pharmacokinetic, and metabolism of both substances suggest that topical application of esterified ALA-molecules for fluorescence diagnostic and photodynamic therapie is more effective than the use of free ALA.

Literatur

  • 1 van den Akker J THM, Iani V, Star W M, Sterenborg H JCM, Moan J. Topical application of 5-aminolevulinic acid hexyl ester and 5-aminolevulinic acid to normal nude mouse skin: differences in protoporphyrin IX fluorscence kinetics and the role of the stratum corneum.  Photochem Photobiol. 2000 b;  72 681-689
  • 2 Stapleton M, Rhodes L E. Photosensitizers for photodynamic therapy of cutaneous disease.  J Dermatol Treat. 2003;  14 107-112
  • 3 Peng Q, Warloe T, Moan J, Heyerdahl H, Steen H B, Nesland J M, Giercksky K E. ALA derivative-induced protoporphyrin IX build-up and distribution in human nodular basal cell carcinoma.  Photochem Photobiol. 1995;  61 82
  • 4 Wester R C, Maibach H I. In vivo animal models for percutaneous absorption. In: Bronaugh RL, Maibach HI (Hrsg) Percutaneous absorption. New York; Marcel Dekker Verlag 1989: pp 221-228
  • 5 Peng Q, Moan J, Farrants G, Danielsen H E, Rimington C. Localization of potent photosensitizers in human tumor LOX by means of laser scanning microscopy.  Cancer Lett. 1991;  58 17-27
  • 6 Pålsson S, Gustafsson L, Bendsoe N, Soto Thompson M, Andersson-Engels S, Svanberg K. Kinetics of the superficial perfusion and temperature in connection with photodynamic therapy of basal cell carcinomas using esterified and non-esterified 5-aminolaevulinic acid.  Br J Dermatol. 2003;  148 1179-1181
  • 7 Peng Q, Moan J, Warloe T, Iani V, Steen H B, Bjorseth A, Nesland J M. Build-up of esterified aminolevulinic-acid-derivative-induced porphyrin fluorescence in normal mouse skin.  J Photochem Photobiol. 1996;  34 95-96
  • 8 Soto Thompson  M, Gustafsson L, Pålsson S. Photodynamic therapy and diagnostic measurements of basal cell carcinomas using esterified and non-esterified 5-aminolevulinic acid.  J Porphyrins Phtalocyanines. 2001;  5 147-153
  • 9 Juzeniene A, Juzenas P, Iani V, Moan J. Topical application of 5-aminolevulinic acid and its methylesters, hexylesters and octylester derivatives: considerations for dosimetry in mouse skin model.  Photochem Photobiol. 2002;  76 329-334
  • 10 Moan J, Li-Wei M A, Juzeniene A, Iani V, Juzenas P, Apricena F, Peng Q. Pharmakology of protoporphyrin IX in nude mice after application of ALA and ALA esters.  Int J Cancer. 2003;  103 132-135
  • 11 Lopez R FV, Bentley V LB, Begona Delgado-Charro M, Salomon D, van den Bergh H, Lange N, Guy R H. Enhanced delivery of 5-aminolevulinic acid esters by iontophoresis in vitro.  Photochem Photobiol. 2003;  77(3) 304-308
  • 12 Kessel D. Transport and localisation of m-THPC in vitro.  Int J Clin Pract. 1999;  53 263-267
  • 13 Berg K, Moan J. Lysosomes and microtubules as targets for photochemotherapy of cancer.  Photochem Photobiol. 1997;  65 410-415
  • 14 Dougherty T J, Gomer C J, Henderson B W, Jori G, Kessel D, Korbelik M, Moan J, Peng Q. Photodynamic therapy.  J Nat Cancer Inst. 1998;  90 889-905
  • 15 Stevens B R, Kaunitz J D, Wright E M. Intestinal transport of aminoacids and sugars: advances using membrane vesicles.  Annu Rev Physiol. 1984;  46 417-433
  • 16 Rud E, Gederaas O, Hogset A, Berg K. 5-aminolevulinic acid, but not 5-aminolevulinic acid esters, is transported into adenocarcinoma cells by system BETA transporters.  Photochem Photobiol. 2000;  71(5) 640-647
  • 17 Bermudez Moretti M, Correa Garcia S, Perotti C, Batlle A, Casas A. δ-aminlevulinic acid transport in murine mammary adenocarcinoma cells is mediated by BETA transporters. Br J.  Cancer. 2002;  87 471-474
  • 18 Correa Garcia S, Casas A, Perotti C, Batlle A, Bermudez Moretti M. Mechanistic studies on δ-aminolevulinic acid uptake and efflux in a mammari adenocarcinoma cell line. Br J.  Cancer. 2003;  89 173-177
  • 19 Enejder A MK, af Klinteberg C, Wang I, Andersson-Engels S, Bedsoe N, Svanberg S, Svanberg K. Blood perfusion studies on basal cell carcinomas in conjunction with photodynamic therapy and cryotherapy employing laser-Doppler perfusion imaging.  Acta Derm Venerol. 2000;  80 19-23

Prof. Dr. Percy Lehmann

Zentrum für Dermatologie, Allergologie und Umweltmedizin, Helios Klinikum Wuppertal

Arrenbergerstraße 20 · 42177 Wuppertal

Email: plehmann@wuppertal.helios-kliniken.de

    >