Eine gesunde Mundhöhle beginnt mit dem Mikrobiom
Das orale Mikrobiom ist ein bedeutender Teil des menschlichen Mikrobioms. Es wird davon ausgegangen, dass das orale Mikrobiom im menschlichen Körper nach dem Darmmikrobiom, das zweitwichtigste ist (1). Eine große Anzahl von Mikroorganismen besiedeln unseren Mundraum. Experten schätzen, dass bis zu 700 verschiedene Arten den Mundraum besiedeln und viele von ihnen kommen nur hier vor. In den letzten Jahren wurde durch zahlreiche Studien belegt, dass das orale Mikrobiom eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von Krankheiten spielt.
Das orale Mikrobiom besteht aus einer Vielzahl von anaeroben Stämmen, einschließlich grampositiver und gramnegativer Bakterien. Diese umfassen Kokken, Bazillen und Spirillen. Zu den häufigsten gehören Bifidobacterium, Fusobacterium, Lactobacillus, Leptotrichia, Peptococcus, Selenomonas und Veillonella. In einer gesunden Mundhöhle bildet das Mikrobiom eine “Gemeinschaft” aus nützlichen, symbiotischen und krankheitsverursachenden Bakterienarten, die alle in einem Gleichgewicht miteinander existieren. Neben Bakterien können in der Mundflora auch Pilze, Viren und Einzeller gefunden werden.
Eine Störung dieses Gleichgewichts – auch Dysbiose genannt – kann zur unkontrollierten Verbreitung pathogener Bakterien führen, die sich sowohl auf den harten als auch den weichen Geweben ansiedeln und Erkrankungen wie Parodontitis und Karies verursachen können. Zu den pathogenen Bakterien, die bei Karies und Parodontitis eine Rolle spielen, gehören unter anderem S. mutans und P. gingivalis.
Das orale Mikrobiom unterliegt im Verlaufe des Lebens Veränderungen bezüglich seiner Zusammensetzung. Das Neugeborene kommt in Kontakt mit dem Mikrobiom der Mutter während der Geburt und später durch das Stillen (2). Die Art der Geburt hat einen wesentlichen Einfluss auf das orale Mikrobiom des Kindes. Bei einer natürlichen Geburt kommt das Kind bei der Passage durch den Geburtskanal erstmalig in Kontakt mit dem mütterlichen Mikrobiom. Wird das Kind allerdings mittels Kaiserschnitt geboren, erfolgt der erste Kontakt zu Bakterien über die Haut der Eltern und das medizinische Personal (3). Diesbezüglich wird vermutet, dass die Geburt durch Kaiserschnitt offensichtlich die Besiedelung des oralen Mikrobioms mit schützenden Bakterien reduziert (4).
Später hat dann das Stillen mit Muttermilch einen wesentlichen Einfluss auf die Zusammensetzung des oralen Mikrobioms. Muttermilch ist reich an Bakterien und bietet Schutz vor Infektionen. Vor allem die Bakteriengruppe Streptococcus — und hier insbesondere Streptococcus salivarius — konnte häufig in Muttermilch nachgewiesen werden (5).
Im Laufe des Lebens ist die Zusammensetzung des oralen Mikrobioms Veränderungen unterworfen (5). Besonders in jungen Jahren dominiert Streptococcus mit über 60% das orale Mikrobiom. In den ersten 7 Jahren nimmt diese Dominanz dann etwas ab. Andere Spezies wie Haemophilus, Neisseria und Prevotella sind darüber hinaus Teil des oralen Mikrobioms. Unter den Streptoccoci, scheint insbesondere das Bakterium Streptococcus salivarius gerade in den ersten Jahren des Lebens eine entscheidende Rolle in der gesunden Mundflora des Menschen einzunehmen. Als Oberfläche für die Besiedelung durch Bakterien dienen dabei zum einen die Zähne, aber auch das Zahnfleisch sowie die Zunge und die Lippen.
Wie sich dann das orale Mikrobiom im weitere Leben entwickelt, hängt von sehr vielen Faktoren ab, wie u.a. die Genetik, die Ernährung, die Lebensgewohnheiten (Zigaretten- und Alkoholkonsum etc.), Mundhygiene sowie Medikamenteneinnahme. Insbesondere die Einnahme von Antibiotika kann weitreichende Auswirkungen auf die Mundflora haben.
Die Beziehung des oralen Mikrobioms zur Gesundheit
In den letzten Jahren hat sich die Forschung verstärkt mit dem Zusammenhang des oralen Mikrobioms und spezifischer Erkrankungen beschäftigt. Im Folgenden wollen wir diesen Zusammenhang näher beleuchten.
- Karies und Paradontitis
Karies ist eine der am häufigsten auftretenden Krankheiten im Mundraum. Der erste Schritt hin zu Karies und Paradontitis besteht darin, dass das Mikrobiom aus dem Gleichgewicht gerät und sich in Richtung einer Dysbiose entwickelt. Es gibt verschiedene Ursachen dafür, dass das Mikrobiom instabil wird. Faktoren wie Ernährung, chronische Krankheiten, hormonelle Veränderungen, medikamentöse Einflüsse, mechanische Irritationen sowie Tabak- und Alkoholkonsum können dazu beitragen. Außerdem spielt mangelnde Mundhygiene eine Rolle.
Insbesondere das Pathogen S. mutans spielt bei der Pathogenese eine Schlüsselrolle. Wenn das Gleichgewicht der Bakteriengemeinschaft in unserem Zahnfleisch gestört wird, kann dies zu einer Entzündung des Gewebes führen. Diese Entzündung ist als Parodontitis bekannt und hat weitreichende Auswirkungen, die über den Verlust von Zähnen hinausgehen.
Der erste Schritt hin zur Parodontitis beginnt mit einer Entzündung des Zahnfleisches, auch Gingivitis genannt. Es gibt viele Faktoren, die diese Entzündung auslösen können, darunter schlechte Mundhygiene, Rauchen oder Alkoholkonsum sowie Antibiotika.
Ein Mangel an den Vitaminen D und C oder chronischer Stress können ebenfalls dazu beitragen. Sogar eine Kombination verschiedener Metalle im Mund kann durch Galvanismus eine Gingivitis verursachen. Wird dieser Zustand nicht behandelt, besteht die Möglichkeit, dass sich die empfindliche Balance zwischen Mikroorganismen im Mund-Rachen-Bereich und dem Immunsystem ändert und so eine Parodontitis entsteht. Dies wiederum kann letztendlich zur Schädigung des Zahnhalteapparates und sogar zum Verlust von Zähnen führen.
- Diabetes
Eine Diabetes kann sowohl Auslöser für eine gestörte Mundflora, als auch die Folge einer Dysbiose im Mundraum sein. Ein Beispiel dafür ist, dass bei Diabetikern das überzuckerte Blut oder der hochosmolare Blutzucker Wasser aus den Körperzellen in der Mundhöhle entzieht und dadurch zu einem Mangel an Speichel führt. Solche Hyposalivationen können zu einer erhöhten Bildung von Biofilm führen, was wiederum das Risiko für Dysbiose und oralpathogene Keime erhöhen kann. Dies kann zu vermehrten Karies- und Entzündungsrisiken führen.
Zudem können diese oralen Erkrankungen etwa das Auftreten von Fettleibigkeit (Adipositas) begünstigen oder den Verlauf einer Diabetes negativ beeinflussen. Das liegt daran, dass oralpathogene Mikroben sowie deren Bestandteile und Produkte beim täglichen Zähneputzen des parodontal entzündeten Gebisses in den Kreislauf gelangen können, wo sie die Produktion von Entzündungsmolekülen induzieren, die Insulinresistenzen verstärken.
Die Behandlung von Entzündungen im Mundraum kann somit eine wertvolle Ergänzung zur Diabetestherapie sein, da sie zur Verbesserung des glykämischen Status (HbA1c-Werte) beiträgt. Ebenso ist es vorteilhaft für Parodontalbehandlungen, wenn vorab der Blutzuckerwert eines Diabetikers verbessert wurde sowie Gefäßhomöostase und Speichelfluss.
- Herz-Kreislauf-Erkrankungen
Eine wachsende Anzahl von Studien hat gezeigt, dass Veränderungen im oralen Mikrobiom mit verschiedenen systemischen Erkrankungen in Verbindung gebracht werden können — darunter auch Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind weltweit die häufigste Todesursache. Sie umfassen verschiedene Krankheiten wie Arteriosklerose (Verhärtung der Arterien), koronare Herzkrankheit (Verengung der Herzkranzgefäße) und Schlaganfall. Obwohl traditionelle Risikofaktoren wie Rauchen, Bluthochdruck und hoher Cholesterinspiegel nach wie vor wichtig sind, deuten neue Forschungsarbeiten darauf hin, dass das orale Mikrobiom ebenfalls einen Einfluss auf die Entstehung dieser Erkrankungen haben könnte.
Eine mögliche Erklärung für den Zusammenhang zwischen dem oralen Mikrobiom und Herz-Kreislauf-Erkrankungen liegt in der sogenannten “parodontalen Theorie”. Parodontaler Krankheiten wie Gingivitis oder Parodontitis werden durch entzündliche Prozesse im Zahnhalteapparat verursacht. Diese Entzündungsreaktion führt zur Freisetzung von proinflammatorischen Molekülen und Bakterien, die in den Blutkreislauf gelangen können. Es wird angenommen, dass diese Entzündungsmediatoren und Bakterien eine systemische Wirkung haben könnten, indem sie das Endothel (die innere Auskleidung der Blutgefäße) schädigen und zu Arteriosklerose führen.
Studien haben gezeigt, dass bestimmte oralen Mikroorganismen wie P. gingivalis oder S. mutans mit einem Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen assoziiert sind. Diese pathogenen Keime können nicht nur Zahnprobleme verursachen, sondern auch durch ihre Fähigkeit zur Bildung von Biofilmen auf den Zahnoberflächen in Kontakt mit dem umgebenden Gewebe treten. Dies kann dazu führen, dass krankheitsverursachende Bakterien in den Blutkreislauf gelangen und so Entzündungsreaktionen im gesamten Körper auslösen. Chronische Entzündungsprozesse im Mundraum setzen proinflammatorische Moleküle frei, die sich negativ auf das Herz-Kreislauf-System auswirken können. Diese chronischen Entzündungen beeinträchtigen nicht nur das Gleichgewicht des Immunsystems im ganzen Körper, sondern tragen auch zur Entwicklung von Plaques bei — Ablagerungen von Fetten und anderen Substanzen an den Wänden der Arterien.
- Verdauungskrankheiten
Der Mensch produziert täglich mehr als 1000ml Speichel, mit dem eine große Menge an Mikroorganismen aus dem Mundraum in den Verdauungstrakt gelangen (6). Bakterielle Erkrankungen des Mundraums werden mit vielen systemischen Erkrankungen in Verbindung gebracht, so auch mit entzündlichen Darmerkrankungen. Die Entzündung im Mundraum verursacht durch P. gingivalis, kann zu einer krankhaften Veränderung der Darmflora führen und die Barrierefunktion schädigen sowie zu einer systemischen Entzündung führen. Auch können kariogene Bakterien zu einer Entzündung im Darm führen (6). Studien haben zudem gezeigt, dass sich das orale Mikrobiom von Patienten entzündlicher Darmerkrankungen unterscheidet von dem gesunder Menschen.
Auch konnte gezeigt werden, dass die Zungenflora sich von Leberkrebspatienten signifikant von der gesunder Menschen unterscheidet (7). Das Mikrobiom der Leberkrebspatienten ist diverser und Arten wie Haemophilus, Streptoccocus and Pseudomonas — die Teil einer gesunden Mikroflora sind — sind seltener zu finden (6). Viele Studien haben zudem gezeigt, dass eine Paradontitis ein Risikofaktor für das Entstehen einer Fettleber ist.
- Krebserkrankungen
Viele Krebserkrankungen wie Pankreas- und Speiseröhren- und Darmkrebs, stehen im Zusammenhang mit einer veränderten Zusammensetzung des oralen Mikrobioms. Mikroorganismen können direkt die Entstehung von Tumoren durch Zytokine beeinflussen oder indirekt zu deren Bildung beitragen, in dem sie die Immunreaktion zwischen dem Tumor und dem Körper beeinflussen (6). Bakterien, die an der Entstehung von Krebs beteiligt sind, können demzufolge auch als Biomarker für die Diagnose eingesetzt werden.
- Alzheimer
Klinische Studien haben Hinweise darauf geliefert, dass auch die Entstehung von Alzheimer mit der Mundflora zusammenhängen könnte. So konnte etwa ein Zusammenhang zwischen der Schwere einer Paradontitis und der geistigen Fähigkeiten gezeigt werden (8). Weiterhin konnte gezeigt werden, dass der Zahnverlust, die Taschentiefe sowie der Knochenverlust, im Zusammenhang mit den kognitiven Fähigkeiten stehen.
Es wird spekuliert, dass das orale Mikrobiom auf zwei Wegen das Hirngewebe beeinflusst. Zum einen dringen pro-inflammatorische Zytokine, verursacht durch eine Paradontitis, über die Blutbahn in das Hirngewebe ein (6). Dabei wird angenommen, dass die Blut-Hirn-Schranke mit zunehmenden Alter durchlässiger wird. Der zweite Weg auf dem Bakterien in das Hirngewebe gelangen können, ist über das zentrale Nervensystem durch die periphären Nerven.
Die oftmals schlechte Mundhygiene von Alzheimerpatienten fördert die weitere Entstehung von Entzündungen im Mundraum und möglichem Zahnverlust. Dieser Zahnverlust führt oft zu verändertem Essverhalten und einer schlechten Ernährung, was wiederum die kognitiven Fähigkeiten der Patienten weiter verschlechtert.
- Rheumatische Arthritis:
Rheumatische Arthritis (RA) ist eine chronische, entzündliche Autoimmunerkrankung. Patienten mit RA haben eine höhere Wahrscheinlichkeit an einer Paradontitis zu erkranken. Die effektive Behandlung einer Paradontitis hat auch positive Auswirkungen auf die Ausprägung der RA. Interessanterweise haben beide Krankheiten — die Paradontitis und RA — gleiche Risikofaktoren (das Antigen HLA-DRB1 und Rauchen) (6). Zudem gibt es vergleichbare Symptome wie beispielsweise eine chronische Entzündung und den Abbau des Knochens. Vermutlich haben beide Krankheiten vergleichbare immunentzündliche Ursachen. Da die Paradontitis durch eine bakterielle Entzündung hervorgerufen wird, könnte auch die RA durch orale Bakterien verursacht werden (6)
Streptococcus salivarius als Schlüsselbakterium im gesunden Mikrobiom
Wie bereits in diesem Beitrag erwähnt, scheinen Streptococci und insbesondere Streptococcus salivarius eine Schlüsselrolle für ein gesundes orales Mikrobiom einzunehmen. Streptococcus salivarius ist einer der ersten Kolonisierer im Mundraum von Neugeborenen und ist u.a. in der Muttermilch zu finden. Seine Dominanz vor allem in den ersten Lebensjahren des Menschen scheint auf eine hohe Bedeutung des Bakteriums zum Schutz vor Infektionen im Kindesalter hinzuweisen. Seine wichtige Rolle bei der Schutzfunktion verdankt Streptococcus salivarius vor allem folgenden Eigenschaften:
- Bildung eines Biofilms
- Bildung antibakterieller Substanzen
- Neutralisierung des ph-Wertes im Mund
Durch die Bildung eines Biofilms werden typische Pathogene wie S. mutans, S. aureus oder S. pyogenes im Mundraum verdrängt bzw. können sich schlechter ansiedeln. Durch die Bildung antibakterieller Substanzen hat Streptococcus salivarius ein sehr breites antibakterielles Spektrum gegen fast alle Erreger im Zusammenhang mit oralen Erkrankungen bzw. Erkrankungen der oberen Atemwege. Zahlreiche klinische Studien haben die positive Wirkung von Streptococcus salivarius bei der Vorbeugung und Behandlung von Karies, Paradontitis sowie Rachen‑, Mandel- und Mittelohrentzündungen gezeigt. Insbesondere die zwei Stämme Streptococcus salivarius M18 für Karies und Paradontitis sowie Streptococcus salivarius K12 scheinen besonders wirkungsvoll zu sein.
Ein ausgewogenes orales Mikrobiom ist für das Wohlbefinden unerlässlich
Ähnlich wie das Darmmikrobiom spielt auch das orale Mikrobiom eine entscheidende Rolle für unsere Gesundheit. Ein Ungleichgewicht der Bakterien in der Mundhöhle deutet oft auf ein pathogenes Mikrobiom hin, was wiederum Parodontalerkrankungen begünstigen kann. Es gibt verschiedene Gründe für die Persistenz eines pathogenen Mikrobioms, wobei mangelnde Mundpflege als häufiger Auslöser genannt werden kann. Weitere Auslöser sind eine schlechte Ernährung, Rauchen, Alkoholkonsum sowie genetische Faktoren.
Das orale Mikrobiom steht auch im Zusammenhang mit vielen systemischen Erkrankungen. Dies zeigt wiederum, wie wichtig es ist, ein gesundes Mikrobiom zu erhalten. Es gilt, Entzündungen im Mund frühzeitig zu erkennen und zu behandeln. Schlechte Mundpflege verursacht Parodontalerkrankungen und fördert das Wachstum von pathogenen Bakterien. In solchen Fällen ist eine Intervention durch den Zahnarzt oft unvermeidbar. Techniken wie Scaling und Wurzelglättung sowie antibakterielle Medikamente und Spülungen sollten helfen, die Vermehrung von Bakterien zu kontrollieren (zusätzlich zur richtigen Putztechnik und Verwendung von Hilfsmitteln zur Interdentalreinigung).
Es ist von großer Bedeutung, weiteres Wissen über die Verbindung zwischen Bakterien im Mund und der Gesundheit des Mundraums zu erlangen. Ebenso wichtig ist es, den Zusammenhang zwischen oraler Gesundheit und dem allgemeinen körperlichen Wohlbefinden besser zu verstehen. Weiterhin sollte auch eine langfristige Beziehung zwischen der systemischen Gesundheit und den Bakterien im Mund erforscht werden. Wenn wir diese Zusammenhänge entschlüsseln können, wird dies dazu beitragen, bessere Wege zur Pflege einer gesunden Mundflora sowie einen ganzheitlichen Ansatz für die Förderung der systemischen Gesundheit zu finden. Interessant in diesem Zusammenhang ist, dass es schon zahlreiche Studien zur Wirkung der oralen Probiotika Streptococcus salivarius K12 und Streptococcus salivarius M18 gibt.
Literatur:
(1) Zhang et al. Biomedicine & Pharmacotherapy 2018; 99: 883–893
(2) Marsh PD. Role of the oral microflora in health. Microbial Ecol Health Dis. 2009;12:130–7.
(3) Holgerson et al. J Dent Res. 2011 Oct; 90(10): 1183–1188.
(4) Li et al. J Dent Res 84:806–811
(5) Dzidic et al. 2018. ISME Journal 12(9): 2292–2306.
(6) Dawes and Wong J. Dent. Res. 2019. 98, 133–141.
(7) Li et al. 2016. Sci. Rep. 6, 33142.
(8) Kamer et al. Periodontology 2020. 83, 242–271
