OdontoTest: Kombinierte Studie

Die mikrobielle Flora oder orale Mikrobiota besteht aus einer Reihe von Mikroorganismen, die ein echtes Mikroökosystem in der Mundhöhle bilden. Zu seinen Aufgaben gehört es, den Wirt vor Infektionen zu schützen, die durch die Besiedlung der Mundhöhle mit pathogenen Mikroorganismen von außen und aus anderen Hohlräumen wie Ohr und Nase verursacht werden, sowie das Immunsystem zu stimulieren und die Schleimhäute in gutem Zustand zu halten.

Die Zusammensetzung, Fülle und Vielfalt der mikrobiellen Arten in der Mundflora hängt von vielen Faktoren ab.

• In den ersten Lebensjahren erfolgt die Übertragung von Mikroorganismen in der Mundhöhle hauptsächlich von der Mutter auf das Kind durch direkten Kontakt und Stillen (vertikale Übertragung).
• In der Folge wird der Übertragungsweg durch direkten Kontakt mit anderen Familienmitgliedern, einschließlich des Vaters, der Geschwister und anderer potenzieller Bezugspersonen (horizontale Übertragung), sowie andere Umweltfaktoren wie Ernährung, Mundhygiene, Antibiotikaeinnahme und Rauchen wichtig.

Die Variabilität ist so groß, dass keine zwei Menschen eine völlig identische mikrobielle Flora im Mund haben.

Bislang wurden im Rahmen des Human Oral Microbiome Project mehr als 700 Mikrobenarten in der Mundhöhle identifiziert, wobei die Gattungen Neisseria, Spreptococcus, Actinomyces, Lactobacillus, Veillonella und Granulicatella quantitativ am repräsentativsten sind.

Weniger als 1 % der in der oralen Mikrobiota identifizierten Arten sind an der Entstehung von Karies und Parodontitis beteiligt. Ein Ungleichgewicht in der normalen mikrobiellen Population der Mundhöhle kann das Überwachsen dieser kleinen Gruppe von säurebildenden und säureerzeugenden Mikroorganismen mit pathogenem Potenzial begünstigen.

• Die folgenden mikrobiellen Erreger sind an der Pathogenese von Karies beteiligt: Streptococcus mutans, Lactobacillus spp. und Actinomyces spp. Von diesen Mikroorganismen hat Streptococcus mutans das höchste kariogene Potenzial.
• Die Pathogenese der Parodontitis ist auf andere Mikroorganismen zurückzuführen, die je nach Grad ihrer Pathogenität in zwei Komplexe eingeteilt werden.
  • Der rote Komplex umfasst drei der am meisten pathogenen Parodontalbakterien: Tannerella forsythia, Treponema denticola und Porphyromonas gingivalis.
  • Die zweite Gruppe der parodontalpathogenen Spezies wird als der orange Komplex bezeichnet und umfasst Prevotella intermedia, Fusobacterium nucleatum und Parvimonas micra.
• Ein weiterer Mikroorganismus mit großem parodontopathogenem Potenzial ist Aggregatibacter actinomycetemcomitans, der als Immunsuppressivum des parodontalen Abwehrsystems des Wirts und der Homöostase des Alveolarknochens wirkt.

Auf der Grundlage der Assoziation zwischen Phänotyp und SNPs, die von der Datenbank SNPedia bereitgestellt wird, den Empfehlungen der American Dental Association und den konsultierten bibliografischen Quellen wurden insgesamt fünf Varianten ermittelt, die die individuelle Anfälligkeit für die Entwicklung von Karies und Parodontitis, und zwar vorrangig solche, die zuvor durch GWAS (genomweite Assoziationsstudien) identifiziert und anschließend durch unabhängige Studien oder Meta-Analysen validiert worden sind. Diese Varianten sind wie folgt:

• rs1047031 (GLT6D1) 
• rs1047031 (DEFB1)
• rs2046315 (MMP16)
• rs17878486 (AMELX)
• rs1143634 (IL1B)

Dabei handelt es sich hauptsächlich um Gene, die eine Rolle bei der Zusammensetzung des Zahns und der Entzündungsreaktion des Wirts spielen. Das Vorhandensein einer dieser Varianten bedeutet nicht per se, dass der Träger Karies oder Parodontitis entwickeln wird, da beide Erkrankungen das Ergebnis eines multifaktoriellen Prozesses sind, an dem mehrere Faktoren beteiligt sind.

Die Variante rs1047031 befindet sich in GLT6D1, einem Gen mit einer hohen Expressionsrate im Zahnfleisch. Die genaue Funktion dieses Gens ist derzeit noch unbekannt. Allerdings wurde das C-Allel dieser Genvariante in verschiedenen Populationen mit der Entwicklung einer schweren Parodontitis in Verbindung gebracht.

Die Variante rs1047031 befindet sich in der regulatorischen Region des DEFB1-Gens, das für ein Protein der Defensin-Familie mit antimikrobieller Breitspektrum-Aktivität kodiert. Das DEFB1-Gen scheint eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der Mundgesundheit zu spielen. Das T-Allel von rs1047031 wurde mit chronischer und schwerer Parodontitis sowie mit anderen Erkrankungen der Mundhöhle wie Karies in Verbindung gebracht. Das Risiko ist höher, wenn der homozygote rezessive Genotyp für dieses Allel (TT-Genotyp) vorhanden ist.

Die Variante rs2046315 befindet sich in der regulatorischen Region des MMP16-Gens. Dieses Gen kodiert ein Protein aus der Familie der Metalloproteine, das bei zahlreichen physiologischen Prozessen am Abbau extrazellulärer Proteine beteiligt ist und eine wichtige Rolle bei kariogenen Prozessen spielt. Tatsächlich wurde das T-Allel dieser Variante mit einem erhöhten Risiko für die Entstehung von Karies in Verbindung gebracht.

Die Variante rs17878486 befindet sich in AMELX, einem Gen, das für ein Prostaglandin kodiert, das eine sehr wichtige Rolle bei der Entwicklung des Zahnschmelzes spielt. Das T-Allel dieser Variante wurde mit einem erhöhten Kariesrisiko in Verbindung gebracht, wobei die Genotypen TT und TC am stärksten gefährdet sind. Dieses Allel hat jedoch eine hohe Allelfrequenz in der europäischen Bevölkerung (etwa 85%).

Die Variante rs1143634 befindet sich im IL1B-Gen, das zur Interleukin-Familie gehört und an mehreren Prozessen beteiligt ist, die für die Auslösung und Aufrechterhaltung der Entzündungsreaktion notwendig sind. Bei Patienten, die das T-Allel dieser Genvariante tragen und an Parodontitis leiden, wurden veränderte IL1Bla-Proteinwerte festgestellt. Dieses Allel wurde mit chronischer Parodontitis in Verbindung gebracht, wobei Träger dieses Allels (TT- und TC-Genotypen) ein erhöhtes Risiko für Parodontitis haben.