Karies: Mehr als nur Löcher
Experten sprechen von einer „Dysbalance im oralen Biofilm“, und der Keim Streptococcus mutans scheint im Krankheitsgeschehen eine Schlüsselrolle zu spielen. Lässt er sich ausschalten?
Vor 15 000 Jahren gab es noch keinen Zucker, wie wir ihn kennen, aber trotzdem hatte die Mehrzahl der 52 Menschen, die in einer Höhle in Marokko lebten, Karies. Als Forscher vor einigen Jahren die Skelettfunde der steinzeitlichen Bewohner untersuchten, fanden sie nur drei kariesfreie Gebisse. Dies widerspricht der weitverbreiteten These, dass Karies eine typische Zivilisationskrankheit sei, bei deren Entstehung der industriell verarbeitete Zucker eine Hauptrolle spiele. Im Gegenteil: Die Errungenschaften der Zivilisation wie die verbesserte Hygiene tragen zur Eindämmung der Zahnerkrankung bei. Dennoch gilt: „Weltweit leiden etwa 2,4 Milliarden Menschen an unbehandelter Karies“, so Diana Wolff, Leitende Oberärztin der Poliklinik für Zahnerhaltungskunde am Universitätsklinikum Heidelberg, bei einer Veranstaltung des Informationszentrums Zahngesundheit BadenWürttemberg.
Karies entsteht, wenn Säuren den Zahnschmelz angreifen. Bakterien im Zahnbelag gewinnen ihre Energie zum Leben aus den Kohlenhydraten der menschlichen Nahrung, vorwiegend aus den leicht abbaubaren Zuckern. Dabei wandeln sie den Zucker in Säuren um, die den Zahnschmelz entkalken (demineralisieren). So wird der eigentlich überaus harte Zahnschmelz mit der Zeit porös. Keime können eindringen, was schließlich zum Loch im Zahn führt. Auch säurehaltige Nahrungsmittel wie Orangensaft können den Zahnschmelz schädigen. Ärzte beobach- Kariesschäden ebenfalls bei Patienten, die seit längerem unter einer Refluxerkrankung leiden, bei denen also Magensäure immer wieder in die Speiseröhre hochsteigt, wodurch ein mehr saures Milieu im Mundraum entsteht.
Seit dem flächendeckenden Einsatz von fluoridierten Zahnpasten Mitte der 70er Jahre und weiteren Mundhygienemaßnahmen ist in den industrialisierten Ländern ein stetiger Rückgang der Karies zu verzeichnen. „Eine Ausrottung der Karies ist allerdings nicht in Sicht“, betont Diana Wolff, „das Loch im Zahn ist nur ein Symptom, nicht die eigentliche Krankheit selbst.“Die betrifft nämlich die ganze Mundhöhle mit ihrem komplexen Gefüge aus Zähnen, Schleimhaut, Speichel und nicht zuletzt aus Bakterien. Diese Mikroorganismen schwimmen nicht etwa einzeln im Speichel herum oder sitzen auf der Mundschleimhaut, sondern sie bilden einen sogenannten Biofilm, der sich als Plaque auf den Zähnen absetzen kann: Bakterien ganz unterschiedlicher Art heften sich dabei aneinander, vernetzen sich, versenden molekulare Botschaften und betten sich in einen selbst produzierten Schleim ein. So leben die Keime in einer Gemeinschaft, die das einzelne Bakterien-Individuum vor bedrohlichen Umweltfaktoren wie beispielsweise einer Spülung mit aggressivem Mundwasser schützt. Die Bakteriengemeinschaft im Mund ist keinesfalls nur negativ zu sehen, sondern „sie modulieren ganz viele positive Wirkungen“, wie die KariesExpertin Wolff erklärt. Genau wie bei den Darmbakterien erschließt den Forschern das Wirkungsfeld der Mundbakterien erst nach und nach. Mit modernen mikrobiologischen Methoden können sie die Gesamtheit der Keime im Mund bestimmen. Bei kariesfreien Menschen stoßen sie dabei immer wieder auf ein ähnliches Bild – auf die gleichen verschiedenen Bakterienarten, die in einem relativ geordneten Mengenverhältnis zueinander vorkommen. „Eine stabile Keimbesiedlung in Balance“, nennt Wolff diesen Zustand. In kariösen Mundhöhlen sieht es dagegen anders aus: „Es herrscht keine Ordnung; es ist alles durcheinander. Wir sehen eine Dysbalance im oralen Biofilm.“
Mit dabei ist immer der als Bösewicht und Karies-Leitkeim angesehene Streptococcus (S.) mutans. Er produziert Säuren und haftet sich mit seinem Schleim an den Zahnoberflächen fest. Bei einer Karies im Anfangsstadium findet man ihn jedes Mal; er scheint das Feld für andere zu bereiten, die danach die Regie übernehmen und die Kariesbildung vorantreiben. Das täglich zweimalige, gründliche Zähneputzen hilft zwar, den Zahnbelag von den Zahnoberflächen zu entfernen, doch die Bakterien vermehren sich schnell und besiedeln die Zähne sofort wieder neu. Was also kann man tun, um die konventionelle Kariesbekämpfung über das Zähneputzen hinaus zu unterstützen? Diese Frage stellen sich Forscher weltweit und suchen nach Methoden der Beeinten flussung und Veränderung des oralen Biofilms. Die schnelle Antwort könnte in der Anwendung von antimikrobiellen Substanzen wie etwa dem Chlorhexidin bestehen, das Bakterien abtötet. Doch auf diese Weise würden alle Keime im Mundraum vernichtet, was wenig sinnvoll ist, solange man noch nicht genau versteht, welche Aufgaben die einzelnen Arten im komplexen Zusammenspiel übernehmen. Außerdem könnten anschließend pathogene Keime den frei gewordenen Platz besiedeln, was zu noch unangenehmeren Folgen führen könnte. „Wir brauchen den Biofilm und wollen ihn deshalb nicht kaputtmachen“, sagt Diana Wolff.
Eine gezielte Beeinflussung von S. mutans könnte über Botenstoffe ablaufen, die der Keim aussendet, um mit anderen Bakterien der gleichen Art zu kommunizieren. Ein im Labor nachgebauter Botenstoff mit einem für S. mutans tödlichen Zusatz zeigte sich in Laborversuchen erfolgreich: Er eliminierte im Biofilm nur den Karies-Leitkeim S. mutans und verschob die gesamte Bakteriengemeinschaft in Richtung Gesundheit. Mehrere Forschungsgruppen arbeiten an derartigen Modellen und es laufen auch bereits klinische Studien, deren Ergebnisse aber noch nicht vorliegen. Andere Wissenschaftler planen, S. mutans genetisch zu verändern, sodass er keine Säure mehr produzieren und den Zahnschmelz nicht demineralisieren kann. In Tierversuchen konnte gezeigt werden, dass ein derartiger Keim in der Lage ist, den Biofilm zu besiedeln und den ursprünglichen Verwandten zu versich drängen. Beim Menschen scheint dies nicht so einfach zu sein. Ein schlichter Verdrängungswettbewerb könnte auch mit Probiotika unternommen werden, so die Überlegung mancher Forscher. Probiotika enthalten lebende Keime wie z.B. Lactobacillen oder Bifidobakterien, die mit anderen Bakterien um Bindungsstellen und Nahrung konkurrieren. Doch auch Lactobacillen produzieren Milchsäure, sodass die Verdrängung von S. mutans nicht gleichzeitig auch eine Kariesneuentwicklung verhindern muss. „Ob Probiotika bei der Kariesprävention helfen können, ist noch ungewiss“, so Wolff.
Bleibt noch die Frage nach der Kariesimpfung, die schon seit einigen Jahrzehnten von verschiedenen Wissenschaftlern untersucht wird. Nach dem Durchbrechen der Milchzähne wäre eine Immunisierung denkbar, die ein Leben lang anhalten könnte. Die Impfung könnte z.B. mit einem Nasenspray verabreicht werden und den Organismus dazu anregen, im Speichel Antikörper gegen ein bestimmtes Enzym von S. mutans zu bilden, mit dessen Hilfe sich der Keim auf der Zahnoberfläche anheftet. Die Bakterien könnten sich nicht verankern und mit der Zahnbürste leicht entfernt werden. „In Tierversuchen funktioniert dieses Modell, aber es gibt noch kein Produkt auf dem Markt“, sagt Wolff. Bis es vielleicht irgendwann einmal so weit sein wird, bleibt nichts anderes übrig, als durch regelmäßiges und gründliches Zähneputzen jeden Tag aufs Neue den Kampf mit den Karieskeimen aufzunehmen.
Der Biofilm darf nicht zerstört werden