Povidoniod zur Behandlung von Adenoviruskonjunktivitis: eine In-vitro-Studie

Zusammenfassung

Hintergrund: Die Adenoviruskonjunktivitis verursacht aufgrund hoher Ansteckungsgefahr relevante sozioökonomische Kosten. Bis heute besteht keine spezifische Therapiemöglichkeit, welche die Infektiosität der Patienten und damit das Epidemierisiko reduzieren könnte. Das Ziel der Studie war die Wirkung von verdünntem Povidoniod (PVI) auf freie Adenoviren und adenoviral infizierte Zellen sowie die Zytotoxizität gegenüber nicht infizierten Zellen zu untersuchen. Material und Methoden: PVI wurde bis zu einer Endkonzentration von 0,0008 % verdünnt. Die viruzide Aktivität wurde in vitro mit einem Adenovirus 8 mittels A549 menschlichen Epithelzellkulturen ermittelt. Die zytotoxischen Veränderungen von intakten A549-Zellen wurde nach Kurz- und Langzeitexposition in verdünntem PVI untersucht. Ergebnisse: PVI ist hocheffektiv gegenüber freien Adenoviren. Bereits eine Exposition mit einer 1:10 (0,8 %) verdünnten PVI-Lösung über 10 Minuten wirkt vollständig viruzid auf freigesetzte Viren. Demgegenüber ist die Wirkung auf intrazelluläre Viren geringer und der therapeutische Bereich zwischen zellulärer Toxizität und viruzider Aktivität eng. Epithelzellen können bis zu 6 Stunden PVI exponiert werden, ohne dass eine zytotoxische Veränderung erfolgt. Schlussfolgerungen: PVI ist in der üblicherweise für die präoperative Desinfektion in der Ophthalmologie topisch verwendeten Konzentration (1:10) hocheffektiv gegen freie Adenoviren. In dieser Konzentration scheint PVI weder kurzfristig noch bei chronischer Exposition zelltoxisch zu sein. Topisches PVI ist aufgrund der antiviralen Wirkung und der geringen Toxizität als mögliche therapeutische Option bei Adenovirenkonjunktivitis geeignet.

Abstract

Background: Adenoviral conjunctivitis causes high socioeconomic costs due to high contagiousness and therefore the need for extended quarantine. To date the only potentially active, topical antiviral agent is povidone-iodine (PVI). The aim of this study was to investigate the effect of diluted PVI on free adenovirus and adenoviral infected cells as well as to evaluate the cellular toxicity of PVI on non-infected cells. Material and Methods: PVI was diluted to a final concentration of 0.0008 %. Virucidal activity was measured in vitro using adenovirus 8 and A549 human epithelial cell cultures. Cytotoxicity effects on healthy cells after short- and long-term exposure to diluted PVI were measured in A549 cell cultures. Results: Exposure to PVI at a concentration of 1:10 (0.8 %) completely extinguishes infectivity of free adenovirus after an exposure time of 10 minutes. PVI is less effective against intracellular adenovirus resulting in a decreased infectivity and viral activity for approximately one day with a narrow spectrum between toxicity and virucidal activity. Healthy epithelial cells can be exposed to PVI for up to 6 hours without a cytotoxic effect. Conclusions: PVI is highly effective against free adenovirus but less effective against intracellular adenoviral particles in already infected cell. Short- and long-term exposure of PVI causes little cytotoxicity for healthy cells. Therefore, administration of diluted PVI at a concentration of 1:10 is a potential option to reduce contagiousness in cases of adenoviral infections.

Schlüsselwörter

Adenovirus - Konjunktivitis - Povidoniod

Key words

Adenovirus - conjunctivitis - povidone-iodine

Literatur

• 1 Darougar S, Grey R H, Thaker U. et al . Clinical and epidemiological features of adenovirus keratokonjunktivits in London.  Br J Ophthalmol. 1983;  67 1-7
• 2 Dawson C R, Sheppard J. Follicular conjunctivits. Tasman W, Jaeger EA Duane’s Clinical Ophthalmology Philadelphia; Lippincott-Raven 1995 4: 2-8
• 3 Gordon Y J, Gordon R Y, Romanowski E G. et al . Prolonged recovery of desiccated adenoviral serotypes 5, 8, and 19 from plastic and metal surfaces in vitro.  Ophthalmology. 1993;  100 1835-1840
• 4 Isenberg S J, Apt L, Wood M. A controlled trial of povidone-iodine as prophylaxis against ophthalmia neonatorum.  N Engl J Med. 1995;  332 562-566
• 5 Isenberg S J, Apt L, Yoshimori R. et al . Chemical preparation of the eye in ophthalmic surgery. IV. Comparison of povidone-iodine on the conjunctiva with a prophylactic antibiotic.  Arch Ophthalmol. 1985;  103 (9) 1340-1342
• 6 Lacey R W, Catto A. Action of povidone-iodine against methicillin-sensitive and -resistant cultures of Staphylococcus aureus.  Postgrad Med J. 1993;  69 78-83
• 7 Piednoir E, Bureau-Chalot F, Merle C. et al . Direct costs associated with a nosocomial outbreak of adenoviral conjunctivits infection in a long-term care institution.  AM J Infect Control. 2002;  30 407-410
• 8 Prince H N, Nonemaker W S, Norgard R C. et al . Drug resistance studies with topical antiseptics.  J Pharm Sci. 1978;  67 1629-1931
• 9 Wutzler P, Sauerbrei A, Klocking R. et al . Virucidal activity and cytotoxicity of the liposomal formulation of povidone-iodine.  Antiviral Research. 2002;  54 89-97
• 10 Wutzler P, Sauerbrei A, Klocking R. et al . Virucidal and chlamydicidal activities of eye drops with povidone-iodine liposome complex.  Ophthalmic Research. 2000;  32 118-125
• 11 Zamora J L. Chemical and microbiologic characteristics and toxicity of povidone-iodine solutions.  Am J Surg. 1986;  151 400-406