Oralmedizin kompakt – Event-Bericht: Jahrestagung der Arbeitsgemeinschaft für Grundlagenforschung

Etwa 2.400 Jahre ist es her, dass Hippokrates zur Behandlung von Arthritis Zahnextraktionen empfahl. Er hatte offenbar die Verbindung von Parodontitis mit entzündlichen Gelenkerkrankungen erkannt. Bis heute werden von manchen Kollegen aus ähnlichen Überlegungen zum Beispiel avitale Zähne entfernt. Der Dresdner Mikrobiologe Prof. Dr. Triantafyllos Chavakis, Mitglied der deutschen Akademie der Wissenschaften (Leopoldina), präsentierte in Mainz neueste Erkenntnisse seiner Arbeitsgruppe zur Chronifizierung von Entzündung [1]. So gelangen Mediatoren (Interleukin-17) aus entzündeten Bereichen, zum Beispiel der parodontalen Tasche, vermehrt ins Knochenmark. Dort „trainieren“ sie über Blutgefäße und vermehrte Bildung von Makrophagen die angeborene Immunantwort. Das Parodont neigt daher bei betroffenen Patienten noch ein bis zwei Jahre nach erfolgreicher Therapie zu erneuter Entzündung.

Eine wichtige Rolle spielt dabei offenbar eine gestörte Balance zwischen regulierenden Faktoren (DEL-1 und IL-17). Diese ist laut Chavakis bei Autoimmunerkrankungen wie Multipler Sklerose bedeutsam. Durch Parodontitis modifizierte Immunvorgänge im Knochenmark stehen mit Atherosklerose und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung und analoge immunologische Veränderungen werden schließlich bei myeolischen Krebsarten beobachtet [2]. Aktuelle Übersichtsartikel diskutieren zusätzlich mikrobiologische Fragen. So könnten für Parodontitis bedeutsame Mikroorganismen (F. nucleatum, P. Gingivalis) bei gastro-intestinalem Krebs eine pathogenetische Rolle spielen [3]. Auch diese Befunde deuten auf Parodontitis als Risikofaktor, ätiologische Verbindungen sind noch unklar [4].

Karzinome besser voraussagen

Dass Parodontitis auch mit oralen Plattenepithelkarzinomen in ätiologischer Verbindung stehen könnte, zeigt eine Fallkon­trollstudie aus dem Jahr 2019 [5]. In Mainz unterstrich Prof. Dr. Dr. Manuel Weber (Erlangen), dass Verlauf und Prognose dysplastischer Weichgewebsveränderungen auch durch den Goldstandard Biopsie nicht sicher voraussagt werden [6]. Dies führe in vielen Fällen dazu, dass viele Läsionen als „Niedrigrisiko“ klassifiziert werden. Folge sei eine mögliche Unterversorgung, die gleichbedeutend mit vermeidbaren Todesfällen ist.

Ein Biomarker, der als diagnostische Ergänzung zur Lösung dieses Problems beitragen könnte, ist MAGE-A (Melanoma Antigen Gene-A). Nach vorläufigen Studienergebnissen von Webers Arbeitsgruppe ist das Protein über Signalmoleküle (Immune Checkpoints) signifikant mit karzinogener Umwandlung von Leukoplakien in der oralen Schleimhaut gekoppelt. Die von der DGZMK geförderte Studie (Predict-OLP) läuft multizentrisch in Zusammenarbeit mit niedergelassenen Ärzten, bisher wurden rund 200 von 500 vorgesehenen Patienten ausgewertet.

Systemisches Puzzlespiel

Weitere Vorträge in Mainz zeigten immunologische Zusammenhänge zwischen parodontaler Entzündung und systemischen Erkrankungen. So verstärkt der an der Regulation der Nahrungsaufnahme beteiligte Botenstoff Anandamid die parodontale Entzündung und hemmt zugleich die Regeneration (Nina Schönsiegel, Universität Mainz). Vor rund zehn Jahren waren im DFG-geförderten Projekt KFO 208 – unter maßgeblicher Beteiligung der Universität Bonn – gemeinsame Risikogene für Parodontitis und gestörten Fett- und Zuckerstoffwechsel identifiziert worden (die dzw berichtete) [7]. Dieser kann wiederum zu Atherosklerose führen und das Risiko zum Beispiel für Herzinfarkte erhöhen.

Auf therapeutischer Seite könnte sich Nicht-invasives physikalisches Plasma (NIPP) als wirksam gegen parodontale Entzündung erweisen. Eine Studie zeigt eine antimikrobielle Wirkung auf parodontale Ligamentfibroblasten, möglicherweise durch Aktivierung von Sauerstoffradikalen (Lennard Seher, Bonn). NIPP wird bereits adjuvant bei Tumoroperationen eingesetzt. Präventiv können nach einer Studie aus Jena (Dr. rer. nat. Annika Döding) zum Beispiel Säuren aus Olivenöl alterungsbedingten Knochenabbau vermindern, im Gegensatz zu Palmitinsäuren, zum Beispiel aus Palmöl. Da Einzelfaktoren (Gesamternährung, Erkrankungen) beim Menschen schwierig zu kontrollieren sind, erfolgten die Versuche an Mäusen.

Kieferorthopädie und Immunologie

Das für erhöhtes Kariesrisiko infolge verminderter Speichelmenge bekannte Sjögren-Syndrom ist auch ein Risikofaktor für Parodontitis (Dr. Michael Nolde, Münster). Als Ursache wird eine genetisch festgelegte immunologische Störung vermutet, deren Effektgröße aber noch unbekannt ist. Auch in der Kieferorthopädie zeigen interdisziplinäre Untersuchungen relevante systemische Zusammenhänge auf. So hat der zum Beispiel bei juveniler idiopathischer Arthritis eingesetzte Wirkstoff Methotrexat, zumindest kurzfristig, im Rahmen einer kieferorthopädischen Behandlung keine negativen Auswirkungen auf parodontale Ligament-Fibroblasten (Vera Plümer, Mainz, In-vitro-Studie mit Drucksimulation).

In einem Anorexie-Modell bei Mäusen konnten Probiotika die Struktur des parodontalen Ligaments besser erhalten als in einer Vergleichsgruppe ohne Probiotika (Dr. Rogerio Bastos Craveiro, Aachen). In vitro zeigte eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe der Universitäten Bonn und Mainz (Dr. Eric Kutschera), dass Sauerstoffradikale (Reactive Oxygen Species ROS) die Selbstzerstörung (Autophagie) parodontaler Ligamentzellen im Rahmen kieferorthopädischer Behandlungen im protektiven Sinne regulieren könnten. Inwieweit dies medikamentös genutzt werden kann (zum Beispiel mit N-Acetylcystein, ACC), soll in vivo erforscht werden. Dass exogener Druck die Vermehrung von CD4+ T-Zellen und damit die Immunantwort hemmt, zeigte eine Arbeitsgruppe der Universitäten Bonn, Regensburg und Köln (Dr. Ardita Ramadani, MSc in molekularer Medizin, Regensburg).

Kiefergelenkdynamik im MRT

Neben zwei Vortragsblöcken zum Hauptthema Immunologie gab es einen weiteren zu experimenteller Kieferorthopädie und parodontalem Remodeling und zu Funktion und Zellbiologie. So präsentierte Dr. Sebastian Krohn (Regensburg) eine Methodik, mit der sich das Kiefergelenk (Instantaneous Center of Rotation) beidseitig in schneller Bildfolge und ohne Kontrastmittel in Funktion untersuchen lässt. Drei Multi-Slice-Echtzeit-MRT-Geräte sind am Max-Planck-Institut für Multidisziplinäre Naturwissenschaften Göttingen installiert, eine kommerzielle Nutzung ist für die orale Medizin noch nicht in Sicht. MRT wird jedoch bereits seit Jahren in Verbindung mit elektro-kardiologischer Bildgebung (EKG) genutzt.

Bereits verfügbar ist auch ein Adhäsivsystem mit vorbeschichteten orthodontischen Brackets (APC Flash-Free). Diese führen im Vergleich zu konventionell befestigten Brackets zu einer geringeren bakteriellen Besiedlung und nachfolgenden Demineralisation der Schmelzoberfläche (Dr. Christoph-Ludwig Hennig, Jena). Näher an der Grundlagenforschung war ein Vortrag zu genetischen Besonderheiten für das Zahnalter (Gabriela Fonseca-Souza, Bonn). Eine spezielle Abweichung (Single Nucleotid Polymorphism SNP) im Genotyp AA ist demnach über einen Wachstumsfaktor (TGF-β1) mit einem höheren Zahnalter verknüpft als andere Genotypen. Kriterium war der in einer Panoramaschichtaufnahme festgestellte Durchbruch definierter bleibender Zähne.

Fazit

„Parodontitis umfassend, nachhaltig und sichtbar zu erforschen, gelingt nur im Verbund, (…) unter anderem mit Zellbiologie, Immunologie, Genetik, Biomechanik, Physik und Mathematik“.  Mit diesen Worten bekannte sich Prof. Dr. James Deschner, Leiter des Projekts KFO 208 bereits im Jahr 2014 zur interdisziplinären Grundlagenforschung. Die Mainzer AfG-Tagung beweist, dass diese – auch Universitäts-übergreifend – sehr gut funktionieren kann.

Der Autor erklärt, dass er in Bezug auf diesen Beitrag keinen Interessenkonflikt hat. Für Recherche oder Verfassen des Textes wurden keine KI-Werkzeuge genutzt.

Hinweis: Im Bericht genannte behandlungsbezogene Empfehlungen beruhen auf Informationen aus den Vorträgen und unterliegen möglichen Irrtümern bei der Wiedergabe. Sie können in keinem Fall die klinische Einschätzung der Leser ersetzen und müssen eigenverantwortlich geprüft werden. Details enthält gegebenenfalls die Literatur.

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Literatur

[1] Chavakis T, Mitroulis I, Hajishengallis G. Hematopoietic progenitor cells as integrative hubs for adaptation to and fine-tuning of inflammation. Nat Immunol. 2019;20(7):802 – 11. Epub 20190618.
[2] Calvillo-Argüelles O, Jaiswal S, Shlush LI, et al. Connections Between Clonal Hematopoiesis, Cardiovascular Disease, and Cancer: A Review. JAMA Cardiol. 2019;4(4):380 – 7.
[3] Baima G, Ribaldone DG, Romano F, et al. The Gum-Gut Axis: Periodontitis and the Risk of Gastrointestinal Cancers. Cancers (Basel). 2023;15(18). Epub 20230915.
[4] Baima G, Minoli M, Michaud DS, et al. Periodontitis and risk of cancer: Mechanistic evidence. Periodontol 2000. 2023. Epub 20231215.
[5] Shin YJ, Choung HW, Lee JH, et al. Association of Periodontitis with Oral Cancer: A Case-Control Study. Journal of Dental Research. 2019;98(5):526 – 33.
[6] Warnakulasuriya S, Reibel J, Bouquot J, et al. Oral epithelial dysplasia classification systems: predictive value, utility, weaknesses and scope for improvement. J Oral Pathol Med. 2008;37(3):127 – 33.
[7] Aarabi G, Zeller T, Heydecke G, et al. Roles of the Chr.9p21.3 ANRIL Locus in Regulating Inflammation and Implications for Anti-Inflammatory Drug Target Identification. Front Cardiovasc Med. 2018;5:47. Epub 20180518.

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