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Von: - Ausgabe 2/2018 Beitrag Nr.1

Die Mund-Darm-Connection: Welche Rolle spielt die Zahngesundheit für unser Mikrobiom?

In einer kürzlich in Science erschienenen wissenschaftlichen Studie beschreiben Atarashi et al., dass Bakterien der Oralflora den Darm kolonisieren, dort persistieren und durch eine Aktivierung des intestinalen Immunsystems zu einer chronischen Entzündung beitragen können. Dies unterstützt die These, dass sich Störungen der Mundgesundheit zur Entstehung systemischer Erkrankungen beitragen könnten und sich damit stärker auf den Körper auswirken als bisher angenommen.

Klebsiella-Spezies aktivieren im Tierversuch intestinale Entzündungsprozesse

Das japanische Team injizierte Speichelproben von zwei Patienten mit Morbus Crohn durch Sondenfütterung in keimfreie Mäuse. Eine der Speichelproben führte zu einem deutlichen Anstieg von T-Helfer-Zellen (TH1, IFN-g+, CD4+) in der intestinalen Lamina propria der Versuchstiere. Klebsiella pneumoniae (Kp-2H7) wurde als Hauptursache für die Akkumulation der TH1-Zellen identifiziert. Ein Großteil dieser Zellen war spezifisch für Klebsiella-Antigene (z. B. OmpX).

Antibiotika begünstigen eine Fehlbesiedelung

In einem weiteren Versuch mit pathogenfreien Mäusen wurde eine Besiedelungsresistenz beobachtet, die durch die normale Darmflora hervorgerufen wurde. Das Darmmikrobiom wurde durch Antibiotikagabe (Ampicillin und Tylosin) gestört, so dass Kp-2H7 den Darm besiedeln konnte und TH1-Zellen im Colon und Caecum induzierte. Weitere Klebsiella-Arten (K. aeromobilis 11E12, K. pneumoniae Kp-40B3) hatten starke TH1-Antworten im Darm von Versuchstieren zur Folge.

Die Induktion der TH1-Zellen fand jedoch nicht in allen untersuchten Mäusestämmen statt, was auf eine genetische Suszeptibilität hindeutet.

Klebsiella-Spezies treten bei bestimmten Erkrankungen häufiger auf

Die Häufigkeit von Klebsiella-Spezies war bei Patienten mit Morbus Crohn, primär sklerosierender Cholangitis und Alkoholismus im Vergleich zu gesunden Kontrollen signifikant erhöht. Im fäkalen Mikrobiom von Patienten mit chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen wurden vermehrt Gene nachgewiesen, die an der Klebsiella-vermittelten TH1-Antwort beteiligt waren.

Hat die Mundgesundheit Auswirkungen auf den gesamten Körper?

In ihrem Kommentar weisen Lira-Junior und Boström darauf hin, dass das Konzept der Invasion von Bakterien der Oralflora nicht neu ist. Der Mund ist die Haupteintrittspforte für den Körper, und es ist leicht denkbar, dass Bakterien von hier aus in weitere Körperteile wie den Darm oder die Lungen gelangen. Eine Reihe von Studien konnte dies bereits belegen, beispielsweise wurde der orale Kommensale Fusobacterium nucleatum, der an der Entstehung von Parodontitis beteiligt ist, bei Patienten mit kolorektalem Karzinom und Adenom vermehrt gefunden. Im Tierversuch beschleunigte dieses Bakterium die Tumorgenese im Colon. Auch Porphyromonas gingivalis begünstigt Parodontitiden und führte im Tierversuch nach oraler Gabe zu einer veränderten bakteriellen Zusammensetzung des Ileums.

Im Zusammenhang mit den Ergebnissen von Atarashi et al. wäre es interessant zu untersuchen, ob sich relevante Klebsiella-Spezies auch bei oralen Erkrankungen wie Dentalkaries oder Parodontitis in der meist veränderten Oralflora wiederfinden.

Frühere Studien deuten darauf hin, dass Veränderungen des Speichelflusses und des pH-Wertes möglicherweise eine intraorale Kolonisation mit K. pneumoniae begünstigen. Die Parodontaltasche könnte als Reservoir für enterobakterielle Spezies dienen, die das Risiko der Darmbesiedelung durch Pathobionten erhöhen. Daher kann eine orale Dysbiose mit einer Darmdysbiose in Verbindung gebracht werden und zu entzündlichen Erkrankungen oder zum Fortbestehen von Krankheiten an anderen Körperteilen beitragen.

Fazit

Die Ergebnisse von Atarashi et al. zeigen, dass Klebsiella-Stämme aus der oralen mikrobiellen Flora je nach genetischen und mikrobiologischen Voraussetzungen den Darm kolonisieren und dort als ektopische Pathogene wirken können. Im Vergleich zu anderen Schleimhäuten weist die Mundhöhle die höchste relative Häufigkeit von Enterobacteriaceae auf. Die Autoren nehmen deshalb an, dass sie als Reservoir für Pathogene dienen kann. Demzufolge würde sich die Mundgesundheit stärker auf die Entstehung systemischer Erkrankungen auswirken als bisher angenommen.

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Quellen: 

Atarashi K1,2, Suda W1,3,4, Luo C5,6, Kawaguchi T1,2, Motoo I2, Narushima S2, Kiguchi Y3, Yasuma K1, Watanabe E2, Tanoue T1,2, Thaiss CA7, Sato M8, Toyooka K8, Said HS4,9, Yamagami H10, Rice SA11, Gevers D5, Johnson RC12, Segre JA12, Chen K13, Kolls JK13, Elinav E7, Morita H14, Xavier RJ5,6, Hattori M4,15, Honda K2,16; m-hattori@aoni.waseda.jp, kenya@keio.jp

1Department of Microbiology and Immunology, Keio University School of Medicine, 35 Shinanomachi, Shinjuku-ku, Tokyo 160-8582, Japan; 2RIKEN Center for Integrative Medical Sciences, 1-7-22 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama, Kanagawa 230-0045, Japan;  3Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo, 5-1-5 Kashiwanoha, Kashiwa, Chiba 277-8561, Japan;  4Cooperative Major in Advanced Health Science, Graduate School of Advanced Science and Engineering, Waseda University, Tokyo, Japan;  5Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA 02142, USA; 6Center for Computational and Integrative Biology, Massachusetts General Hospital and Harvard Medical School, Boston, MA 02114, USA;  7Department of Immunology, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel;  8RIKEN Center for Sustainable Resource Science, 1-7-22 Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama, Kanagawa 230-0045, Japan;  9Department of Microbiology and Immunology, Faculty of Pharmacy, Mansoura University, Mansoura 35516, Egypt;  10Department of Gastroenterology, Osaka City University Graduate School of Medicine, Osaka, Japan;  11The Singapore Centre for Environmental Life Sciences Engineering, The School of Biological Sciences, Nanyang Technological University, Singapore; 12Microbial Genomics Section, National Human Genome Research Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892, USA; 13Richard King Mellon Foundation Institute for Pediatric Research, Department of Pediatrics, University of Pittsburgh School of Medicine, Pittsburgh, PA 15224, USA; 14Graduate School of Environmental and Life Science, Okayama University, Okayama, Japan; 15Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo, 5-1-5 Kashiwanoha, Kashiwa, Chiba 277-8561, Japan; 16Department of Microbiology and Immunology, Keio University School of Medicine, 35 Shinanomachi, Shinjuku-ku, Tokyo 160-8582, Japan.

Science. 2017 Oct 20;358(6361):359-365. doi: 10.1126/science.aan4526

 

Kommentar von: Lira-Junior R, Boström EA; elisabeth.bostrom@ki.se

Division of Oral Diseases, Department of Dental Medicine, Karolinska Institutet, Stockholm, Sweden.

Mucosal Immunol. 2018 Jan 3. doi: 10.1038/mi.2017.116


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