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Epileptic seizures are among the presenting clinical signs of malignant glioma patients, frequently necessitating treatment with antiepileptic drugs (AEDs). The efficacy of 5-aminolevulinic acid (5-ALA)-based intraoperative fluorescence-guided surgery and photodynamic therapy (PDT) in glioblastoma multiforme (GBM) patients depends on the specific accumulation and total amount of intracellularly synthesized protoporphyrin IX (PpIX) in tumour cells. In this study, we investigated the effect of the AEDs phenytoin (PHY) and levetiracetam (LEVE) on 5-ALA-induced PpIX accumulation in two glioma cell lines (U373 MG and U-87 MG) and primary GBM cells isolated from a human biopsy. After treatment with PHY and LEVE for three days cells were incubated with 1 mM: 5-ALA for 4 h and PpIX accumulation was determined by fluorescence measurement. We observed a decrease in PpIX synthesis of up to 55 ± 12 % in primary GBM cells after incubation with phenytoin. This reduction was dose-dependent for all tested cell lines and primary GBM cells. LEVE on the other hand did not alter PpIX concentration in GBM cells. PDT was performed in vitro by irradiating the GBM cells with light doses from 0.5 to 10 J cm(-2) at 627 nm after AED and 5-ALA treatment. Although less PpIX accumulated in PHY-treated cells, efficacy of PDT was not affected. We assume that damage to the mitochondrial membrane by PHY inhibits PpIX synthesis in vitro, because we showed mitochondrial dysfunction as a result of reduced mitochondrial membrane potential in PHY-treated cells. No change in glutathione status was observed. To evaluate further the effect of PHY on PpIX fluorescence, and to establish its significance in clinical practice, animal and clinical studies are required, because the results presented here imply PHY may reduce intracellular accumulation of PpIX in patients with high-grade gliomas.

Background: Common warts (verrucae vulgares) are human papilloma virus (HPV) infections with a high incidence and prevalence, most often affecting hands and feet, being able to impair quality of life. About 30 different therapeutic regimens described in literature reveal a lack of a single striking strategy. Recent publications showed positive results of photodynamic therapy (PDT) with 5-aminolevulinic acid (5-ALA) in the treatment of HPV-induced skin diseases, especially warts, using visible light (VIS) to stimulate an absorption band of endogenously formed protoporphyrin IX. Additional experiences adding waterfiltered infrared A (wIRA) during 5-ALA-PDT revealed positive effects. Aim of the study: First prospective randomised controlled blind study including PDT and wIRA in the treatment of recalcitrant common hand and foot warts. Comparison of "5-ALA cream (ALA) vs. placebo cream (PLC)" and "irradiation with visible light and wIRA (VIS+wIRA) vs. irradiation with visible light alone (VIS)". Methods: Pre-treatment with keratolysis (salicylic acid) and curettage. PDT treatment: topical application of 5-ALA (Medac) in "unguentum emulsificans aquosum" vs. placebo; irradiation: combination of VIS and a large amount of wIRA (Hydrosun® radiator type 501, 4 mm water cuvette, waterfiltered spectrum 590-1400 nm, contact-free, typically painless) vs. VIS alone. Post-treatment with retinoic acid ointment. One to three therapy cycles every 3 weeks. Main variable of interest: "Percent change of total wart area of each patient over the time" (18 weeks). Global judgement by patient and by physician and subjective rating of feeling/pain (visual analogue scales). 80 patients with therapy-resistant common hand and foot warts were assigned randomly into one of the four therapy groups with comparable numbers of warts at comparable sites in all groups. Results: The individual total wart area decreased during 18 weeks in group 1 (ALA+VIS+wIRA) and in group 2 (PLC+VIS+wIRA) significantly more than in both groups without wIRA (group 3 (ALA+VIS) and 4 (PLC+VIS)): medians and interquartile ranges: -94% (-100%/-84%) vs. -99% (-100%/-71%) vs. -47% (-75%/0%) vs. -73% (-92%/-27%). After 18 weeks the two groups with wIRA differed remarkably from the two groups without wIRA: 42% vs. 7% completely cured patients; 72% vs. 34% vanished warts. Global judgement by patient and by physician and subjective rating of feeling was much better in the two groups with wIRA than in the two groups without wIRA. Conclusions: The above described complete treatment scheme of hand and foot warts (keratolysis, curettage, PDT treatment, irradiation with VIS+wIRA, retinoic acid ointment; three therapy cycles every 3 weeks) proved to be effective. Within this treatment scheme wIRA as non-invasive and painless treatment modality revealed to be an important, effective factor, while photodynamic therapy with 5-ALA in the described form did not contribute recognisably - neither alone (without wIRA) nor in combination with wIRA - to a clinical improvement. For future treatment of warts an even improved scheme is proposed: one treatment cycle (keratolysis, curettage, wIRA, without PDT) once a week for six to nine weeks. Hintergrund: Vulgäre Warzen (Verrucae vulgares) sind humane Papillomvirus-Infektionen (HPV) mit einer hohen Inzidenz und Prävalenz, die am häufigsten Hände und Füße befallen und die in der Lage sind, die Lebensqualität zu beeinträchtigen. Etwa 30 in der Literatur beschriebene Therapieverfahren zeugen von einem Mangel an einer einzigen überzeugenden Strategie. Jüngste Veröffentlichungen zeigten positive Ergebnisse der Photodynamischen Therapie (PDT) mit 5-Aminolävulinsäure (5-ALA) in der Therapie von HPV-induzierten Hautkrankheiten, besonders Warzen, wobei sichtbares Licht (VIS) verwendet wird, um ein Absorptionsband des endogen aus 5-ALA gebildeten Protoporphyrin IX zu stimulieren. Weitere Erfahrungen, wassergefiltertes Infrarot A (wIRA) während der 5-ALA-PDT zusätzlich anzuwenden, offenbarten positive Wirkungen. Ziel der Untersuchung: Erste prospektive randomisierte kontrollierte Blind-Studie, die PDT und wIRA in die Behandlung von therapierefraktären vulgären Hand- und Fußwarzen einbezieht. Vergleich von "5-ALA-Salbe (ALA) vs. Placebo-Salbe (PLC)" und "Bestrahlung mit sichtbarem Licht und wIRA (VIS+wIRA) vs. Bestrahlung mit sichtbarem Licht allein (VIS)". Methoden: Vorbehandlung mit Keratolyse (Salizylsäure) und Kürettage. Photodynamische Therapie (PDT): topische Applikation von 5-ALA (Medac) in "Unguentum emulsificans aquosum" vs. Placebo; Bestrahlung: Kombination von sichtbarem Licht (VIS) und einem hohen Maß an wassergefiltertem Infrarot A (wIRA) (Hydrosun®-Strahler Typ 501, 4 mm Wasserküvette, wassergefiltertes Spektrum 590-1400 nm, kontaktfrei, typischerweise schmerzlos) vs. sichtbares Licht (VIS) allein. Nachbehandlung mit Vitamin-A-Säure-Salbe. Ein bis drei Therapiezyklen im Abstand von 3 Wochen. Hauptzielvariable: "Prozentuale Änderung der Gesamtwarzenfläche jedes Patienten über die Zeit" (18 Wochen). Globales Urteil von Patient und von Arzt sowie subjektive Einschätzung von Empfindung/Schmerz (visuelle Analogskalen). 80 Patienten mit therapierefraktären vulgären Hand- und Fußwarzen wurden randomisiert einer der vier Behandlungsgruppen (mit vergleichbarer Anzahl an Warzen in vergleichbaren Lokalisationen in allen Gruppen) zugeteilt. Ergebnisse: Die individuelle Gesamtwarzenfläche nahm während 18 Wochen in Gruppe 1 (ALA+VIS+wIRA) und in Gruppe 2 (PLC+VIS+wIRA) signifikant mehr als in den beiden Gruppen ohne wIRA (Gruppe 3 (ALA+VIS) und 4 (PLC+VIS)) ab: Mediane und Interquartil-Spannen: -94% (-100%/-84%) vs. -99% (-100%/-71%) vs. -47% (-75%/0%) vs. -73% (-92%/-27%). Nach 18 Wochen unterschieden sich die zwei Gruppen mit wIRA deutlich von den zwei Gruppen ohne wIRA: 42% vs. 7% komplett geheilte Patienten; 72% vs. 34% völlig verschwundene Warzen. Das globale Urteil von Patient und von Arzt und die subjektive Einschätzung des Empfindens waren in den zwei Gruppen mit wIRA viel besser als in den zwei Gruppen ohne wIRA. Folgerungen: Das oben beschriebene vollständige Therapieschema von Hand- und Fußwarzen (Keratolyse, Kürettage, Photodynamische Therapie, Bestrahlung mit VIS+wIRA, Vitamin-A-Säure-Salbe; drei Therapiezyklen im Abstand von 3 Wochen) erwies sich als effektiv. Innerhalb des Therapieschemas zeigte sich wIRA - als nicht-invasive und schmerzlose Therapiemodalität - als ein wichtiger, effektiver Faktor, während die Photodynamische Therapie mit 5-ALA in der beschriebenen Form nicht erkennbar - weder alleine (ohne wIRA) noch in Kombination mit wIRA - zu einer klinischen Verbesserung beitrug. Für die zukünftige Behandlung von Warzen wird ein weiter verbessertes Schema vorgeschlagen: ein Therapiezyklus (Keratolyse, Kürettage, wIRA, ohne PDT) einmal pro Woche für sechs bis neun Wochen.