Fortbildung Parodontologie

Allgemeine Gesundheit und Parodontitis

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Wie werden die systemischen Erkrankungen Atherosklerose, Diabetes mellitus und Rheumatoide Arthritis von lokalen Entzündungserkrankungen wie der Parodontitis beeinflusst? Foto: Fotolia-yodiyim/nerthuz/psdesign1

 

Einfluss der Parodontitis auf Atherosklerose: Die im Zuge der Parodontitistherapie auftretende Bakteriämie [Castillo et al., 2011; Zhang et al., 2013] steht seit Längerem im Verdacht, die Ätiopathogenese der Atherosklerose negativ zu beeinflussen. Eine Reihe von Studien stellte, unabhängig von anderen Co-Faktoren, eine Assoziation zwischen Parodontitis und kardiovaskulären Erkrankungen fest [Mustapha et al., 2007; Janket et al., 2003; Friedewald et al., 2009; Humphrey et al., 2008; Bahekar et al., 2007; Han and Wang, 2013]. Ebenfalls wurden Zusammenhänge zwischen Parodontitis und koronarer Herzkrankheit sowie Schlaganfall als Folgeerkrankungen von Gefäßveränderungen beschrieben (Abbildung 3) [Grau et al., 2004; Jimenez et al., 2009; Dietrich et al., 2008; Jepsen et al., 2015; Kebschull and Jepsen, 2011].

In diesem Kontext wurde die Rolle parodontal-pathogener Bakterien näher untersucht. Ergebnis: Es besteht eine Assoziation zwischen spezifischen parodontalen Bakterien (wie Porphyromonas gingivalis, Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Tannerella forsythia) und den klinischen Folgen kardiovaskulärer Erkrankungen sowie der Gefäßwandstärke [Iwai, 2009; Desvarieux et al., 2005; Nonnenmacher et al., 2007, Spahr et al., 2006; Renvert et al., 2006; Kozarov, 2012]. Hierbei können parodontal-pathogene Bakterien die vaskulären Gewebe auf unterschiedliche Art und Weise beeinflussen. So fördert das Schlüsselbakterium P. gingivalis direkt den Tod der Gefäßendothelzellen [Bugueno et al., 2016] und inhibiert die proliferative Aktivität [Bartruff et al., 2005]. Auch Fusobacterium nucleatum inhibiert die Proliferation von endothelialen Zellen und behindert Prozesse der Angiogenese [Mendes et al., 2016]. Bakterien des dentalen Biofilms wie P. gingivalis, Eikenella corrodens und Prevotella intermedia können darüber hinaus in Endothelzellen eindringen und somit intrazelluläre Entzündungsprozesse vermitteln [Dorn et al., 2001; Dorn et al., 1999; Khlgatian et al., 2002; Kozarov, 2012; Deshpande et al., 1998]. Im Rahmen der Ätiopathogenese atherosklerotischer Veränderungen spielt die Ausbildung von Schaumzellen aus hyperreaktiven Makrophagen eine besondere Rolle. Diese pathologische Veränderung in der Gefäßwand wird durch P. gingivalis mit bewirkt und unterstützt [Shaik-Dasthagirisaheb et al., 2013; Lei et al., 2011; Giacona et al., 2004; Qi et al., 2003]. Weiterhin kann P. gingivalis die Ausbildung von Thromben in Gefäßen fördern [Roth et al., 2009].

Komplexe chronische Entzündungserkrankungen wie Parodontitis sind nicht nur lokal messbar, sondern können zu erhöhten Level an Akute-Phase-Proteinen wie das C-reaktive Protein (C-RP) und pro-inflammatorischen Mediatoren wie Interleukin 6 (IL-6) im Blutstrom führen [Noack et al., 2001; Loos, 2005; Loos et al., 2000; Lamster and Ahlo, 2007; Ebersole et al., 2002, Ebersole, 2003]. Es wird postuliert, dass die bei Parodontitis erhöhten Level inflammatorischer Mediatoren immunentzündliche Prozesse an der Gefäßwand mit beeinflussen und damit den Verlauf der atherosklerotischen Pathogenese negativ beeinflussen können.

Weitere ätiopathogenetische Co-Faktoren wie zum Beispiel Rauchen und Ernährung beeinflussen die Entstehung beider Erkrankungsformen – kardiovaskuläre Erkrankungen und Parodontitis – zusätzlich und seien daher hier mit erwähnt [Kebschull et al., 2010].

Abbildung 4: Schematische Darstellung der Zusammenhänge zwischen Parodontitis und systemischen Erkrankungen Abkürzungen: AGEs = advanced glycation endproducts, CRP = C-reaktives Protein, IL = Interleukin, MPO = Myeloperoxidase, MZ = Monozyten; NETs = neutrophil extracellular traps (extrazelluläre Fallen von PMNs), PMNs = polymorphkernige neutrophile Granulozyten, PPAD = Peptidylargi- nindeiminase von P. gingivalis; TNF alpha = Tumor-Nekrose-Faktor alpha | Quelle: Dommisch et al.

Einfluss der Parodontitistherapie auf das kardiovaskuläre System: Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, ob die systematische Parodontitis-Therapie einen messbaren Einfluss auf bereits eingetretene vaskuläre Veränderungen wie zum Beispiel die Abnahme der Gefäßelastizität hat. Tatsächlich konnten Tonetti und Mitarbeiter 2007 einen solchen Effekt beschreiben [Tonetti et al., 2007]. Weitere Untersuchungen konnten dieses Phänomen bestätigen [Orlandi et al., 2014]. 60 und 180 Tage nach intensiver Parodontitis zeigte sich eine verbesserte Durchflussdilation der Gefäße nach vorher diagnostizierter endothelialer Dysfunktion. Zusätzlich konnte eine Abnahme von Entzündungszellen (polymorphkernige Granulozyten) sowie des Adhäsionsmoleküls E-Selektin, das eine wichtige Funktion im Rahmen entzündlicher Gefäßveränderungen erfüllt, beobachtet werden [Tonetti et al., 2007]. Eine neuere Studie zeigte die Abnahme der Intima-media-Dicke nach Parodontitistherapie bei Aborigines mit zuvor diagnostizierter kardiovaskulärer Erkrankung [Kapellas et al., 2014]. Grundsätzlich kann aus den bisher vorliegenden wissenschaftlichen Erkenntnissen gefolgert werden, dass die systematische Parodontitistherapie die endotheliale Funktionalität verbessern und zur Reduktion von Biomarkern führen kann, die in der Ätiopathogenese atherosklerotischer Erkrankungen wichtige Funktionen übernehmen [Teeuw et al., 2014]. Diese Erkenntnisse sind allerdings nicht nur bedeutsam für die Therapie, sondern vor allem auch für die Prävention atherosklerotischer Veränderungen. Es ist wahrscheinlich, dass eine adäquate Parodontitistherapie auch zur sekundären Prävention kardiovaskulärer Erkrankungen beitragen kann – allerdings ist hier der Nachweis in Interventionsstudien aus Designgründen sehr schwierig [Kebschull and Jepsen, 2011; Jepsen et al., 2011; Tonetti, 2009: Kebschull et al., 2010].

Parodontitis und Rheuma

Bei der Rheumatoiden Arthritis handelt es sich um eine komplexe Autoimmunerkrankung, die durch Infiltration von Immunzellen (Makrophagen und T-Zellen) in die Synovialmembran der Gelenke charakterisiert ist. In der Folge kommt es zur Hyperplasie der Synovialmembran, zur Knorpel-Degradation sowie -erosion und schließlich zu einer erheblichen Einschränkung der Gelenkfunktion. Die Patienten sind im Alltag und damit in ihrer Lebensqualität erheblich eingeschränkt [Looper et al., 2012; Christodoulou and Choy, 2006; Firestein, 2003].

Einfluss der Parodontitis auf Rheumatoide Arthritis: In den vergangenen Jahren konnten Erkenntnisse hinsichtlich epidemiologischer und klinischer Zusammenhänge zwischen Parodontitis und Rheumatoider Arthritis (RA) in zahlreichen Studien bestätigt werden [Leech and Bartold, 2015]. Grundlagenwissenschaftliche Untersuchungen haben sich mit den molekularen Mechanismen beschäftigt, um Hinweise darauf zu erhalten, wie es zu einem Einfluss der Parodontitis auf die RA kommen kann. Beide Erkrankungen zeigen zwar starke Ähnlichkeiten hinsichtlich der inflammatorischen Genese, jedoch sind die molekularen Zusammenhänge weniger offensichtlich. Für die RA ist die Bildung von Autoantikörpern charakteristisch und diese können oftmals bereits lange vor der klinischen Manifestation der Erkrankungen nachgewiesen werden [Bright et al., 2015]. Die genauen Abläufe im Rahmen der Ätiopathogenese der RA sind bislang nicht abschließend geklärt. Patienten mit RA zeigen Autoantikörper gegen den Fc-Abschnitt von Immunglobulin G, den sogenannten Rheumatoiden Faktor (RF) [Wegner et al., 2010a]. 

Zur Antikörperbildung tragen biochemische Prozesse wie Carbamylation und Citrullination erheblich bei [Holers, 2013; Demoruelle et al., 2014]. Die Citrullination ist eine enzymatische Reaktion zur post-translationalen Modifikation, bei der die Aminosäure Arginin zu Citrullin konvertiert wird. Dieser Prozess spielt eine wichtige Rolle in der Ätiopathogenese der RA und wird durch ein spezifisches Enzym, die Peptidylarginindeiminase (PAD), initiiert [Vossenaar et al., 2003]. Es existieren mindestens fünf unterschiedliche Formen der PAD, die in verschiedenen Geweben unterschiedliche Funktionen übernehmen [Bicker and Thompson, 2013]. Die Citrullination von Proteinen durch PADs hält in Gelenkräumen die Immunreaktion aufrecht und kann zu Cross-Reaktivität führen [Masson-Bessiere et al., 2001].

Einen wahrscheinlichen Zusammenhang zwischen Parodontitis und RA stellt P. gingivalis dar. Tatsächlich exprimiert P. gingivalis ebenfalls eine PAD, die zur Immuntoleranz führen und eine latente Antikörperreaktion gegen citrullinierte Proteine bewirken kann [Rosenstein et al., 2004]. Weiterhin synthetisiert P. gingivalis ein Enzym, die Enolase, das nach Auto-Citrullinierung zur Antikörperbildung führen kann. Diese cross-reagieren mit Antikörpern gegen die alpha-Enolase von Patienten mit RA [Lundberg et al., 2008]. Die PAD von P. gingivalis kann sowohl bakterielle als auch humane Peptide wie Fibrinogen und alpha-Enolase citrullinieren [Wegner et al., 2010b], ist jedoch evolutionär nicht mit der menschlichen PAD verwandt [McGraw et al., 1999].

Ein weiterer wichtiger Faktor, der zur Antikörperbildung beiträgt, ist die sogenannte Carbamylation [Klareskog et al., 2014]. Diese Reaktion tritt im Rahmen von Entzündungsreaktionen während der Freisetzung der Myeloperoxidase (MPO) von neutrophilen Granulozyten (PMNs) auf [Wang et al., 2007]. Die MPO spielt eine wichtige Rolle in der sogenannten NET-Formation von PMNs und beide Level, der MPO und der NETs, führen zur Erhöhung der Carbamylationsrate von Proteinen [Wang et al., 2009; Brinkmann et al., 2004; Parker et al., 2012]. Antikörper gegen carbamylierte Proteine werden in 45 Prozent der Patienten mit RA gefunden [Shi et al., 2011; Willemze et al., 2012]. Bei Patienten mit Gingivitis und Parodontitis sind lokal PMNs und damit die NET-Formationsrate sowie in diesem Zusammenhang die MPO erhöht [Freire and Van Dyke, 2013; Vitkov et al., 2009, Cooper et al., 2013]. Die erhöhte Konzentration der MPO kann in der Sulkusflüssigkeit entsprechend direkt nachgewiesen werden [Gomes et al., 2009; Leppilahti et al., 2014].

Einfluss der Parodontitistherapie auf die Rheumatoide Arthritis: Die Frage, ob die systematische Therapie der Parodontitis einen Einfluss auf den Verlauf der Rheumatoiden Arthritis zeigen könnte, ist derzeit Gegenstand der Forschung [Kaur et al., 2014]. Es existieren einige Parameter, an denen die „Aktivität“ der Erkrankung nachvollzogen werden kann. Diese Parameter werden als sogenannte „Disease Activity Score“ (Ranking der Erkrankungsaktivität) oder auch „DAS28“ bezeichnet [Fransen and van Riel, 2005]. Die Zahl 28 leitet sich von der Untersuchung von 28 Gelenken des menschlichen Körpers ab. Des Weiteren werden Parameter wie die Erythrozytensedimentationsrate (ESR), das akute Phase-Protein C-reaktives Protein (CRP), der Rheumatoide Faktor (RF), der Tumor-Nekrose-Faktor alpha (TNF alpha), Interleukin 1 (IL-1) und IL-6 im Blut gemessen. Eine visuelle Analogskala wird zum Erfassen der generellen Gesundheit verwendet [Fransen and van Riel, 2005].

Tatsächlich kann die systematische Therapie der Parodontitis zu einer Verbesserung dieser aufgeführten Parameter führen und somit möglicherweise den Verlauf der Erkrankung, vielleicht im Sinne einer Verlangsamung des Prozesses, positiv beeinflussen [Kaur et al., 2014].

Zusammenfassung und Auswirkung auf die Praxis

Dieser Artikel zeigt, dass systemische Erkrankungen durchaus von lokalen Entzündungen beeinflusst werden können (Abbildung 4). Die Parodontitis gehört zu den komplexen Entzündungserkrankungen, die durch multiple ätiologische Faktoren charakterisiert ist. Dazu können auch systemische Erkrankungen wie zum Beispiel Diabetes mellitus gehören, die Verlauf, Schweregrad und Progression der Parodontitis beeinflussen können. Umgekehrt kann sich die bakteriell induzierte parodontale Entzündung auf den gesamten Organismus auswirken, indem parodontal-pathogene Bakterien und/oder Entzündungsmediatoren in der Blutbahn andere Organbereiche des Körpers erreichen und dort pathologische Prozesse mit beeinflussen.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, dass Hinweise für einen Einfluss der Parodontitis auf weitere Erkrankungen wie zum Beispiel Krebserkrankungen, Atemwegserkrankungen, Nierenerkrankungen und Osteoporose in wissenschaftlichen Untersuchungen gefunden werden konnten. Diesen Hinweisen wird in aktuellen wissenschaftlichen Studien nachgegangen.

Die dargestellten Untersuchungsergebnisse in Hinblick auf den Einfluss der Parodontitistherapie auf die Blutzuckereinstellung von Patienten mit Diabetes mellitus, die Gefäßwandeigenschaften bei Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungsformen bis hin zum positiven Effekt auf Faktoren des DAS28-Scores bei Patienten mit Rheumatoider Arthritis zeigen, dass die Behandlung dieser komplexen Entzündungserkrankung medizinisch unbedingt erforderlich ist. Für den zahnmedizinischen Alltag bedeutet dies eine gut koordinierte interdisziplinäre Zusammenarbeit mit den Kolleginnen und Kollegen der Humanmedizin, die zu einer umfassenden und kontrollierten Betreuung der Patienten mit Parodontitis beiträgt.

Univ.-Prof. Dr. med. dent. Henrik Dommisch,
Direktor der Abteilung für Parodontologie und Synoptische Zahnmedizin
CharitéCentrum ZMK CC 3
Aßmannshauser Str. 4–6, 14197 Berlin
henrik.dommisch@charite.de

PD Dr. Moritz Kebschull
Oberarzt der Poliklinik für Parodontologie, Zahnerhaltung und Präventive Zahnheilkunde
Zentrum für ZMK
Welschnonnenstr. 17, 53111 Bonn

Prof. Dr. Dr. Søren Jepsen, MS
Direktor der Poliklinik für Parodontologie, Zahnerhaltung und Präventive Zahnheilkunde
Zentrum für ZMK
Welschnonnenstr. 17, 53111 Bonn

 

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