Sind Karies und Parodontitis Zivilisationskrankheiten?

Wer die Biologie des Menschen und seine humanspezifischen Eigenschaften verstehen will, wozu Gesundheit und Krankheit gehören, muss in die Vergangenheit zurückblicken. Wie alle Säugetiere ist der Mensch ein Teil der Natur und hat das Erbe der Evolution in seinem Genom gespeichert. Innerhalb der Säugetierklasse, deren Ursprung 250 Millionen Jahre zurückreicht, entstanden vor 65 Millionen Jahren die Primaten. Stammesgeschichtlich trennten sich vor acht Millionen Jahren die Menschenaffen von der Linie, die zum heutigen Menschen führt.

Mit der Gattung Homo begann vor circa drei Millionen Jahren in Afrika die eigentliche Menschheitsgeschichte. Der Ursprung von H. sapiens reicht etwa 300.000 Jahre zurück und entspricht etwa 12.000 Generationen [Hublin et al., 2017]. Nahezu 99 Prozent der Menschheitsgeschichte prägten voragrarische Gemeinschaften durch aneignende Sammeltätigkeit und gelegentliches Jagen [Hardy & Kubiak-Martens, 2016]. Über wissenschaftlichen Disziplinen hinweg besteht Konsens darüber, dass die Menschen während des Pleistozäns als mobile Wildbeuter die Lebensräume der Welt durchstreiften und physisch wie psychosozial optimal an die bestehenden Umwelt- und Lebensbedingungen angepasst waren [Haas et al., 2020].

Dieser nachhaltige Lebensstil änderte sich dramatisch mit Einführung der produzierenden Wirtschaftsweise und Sesshaftigkeit zu Beginn der aktuellen Warmzeit vor etwa 12.000 Jahren im Holozän. Das neue, auch Anthropozän bezeichnete Erdzeitalter, beschreibt den Zeitraum, in dem der Mensch zum dominierenden Einflussfaktor auf Umwelt und Klima der Erde geworden ist [Foley et al., 2013]. Kulturgeschichtlich prägt das Neolithikum eine Epoche, die als Meilenstein in der Menschheitsgeschichte gilt und beschreibt einen revolutionären Weg, einen point of no return.

Neben vordergründig wirtschaftlichen Vorteilen (höhere Ertragslage) hatte der neue Lebensstil erhebliche Nachteile (fehlende genetische Anpassung, negative gesundheitliche Folgen; [Cordain, 1999]) und bewirkte radikale soziale, demografische und ökonomische Veränderungen. Das höhere Nahrungsangebot führte erstmals in der Geschichte zu einer Fertilitätssteigerung und Bevölkerungszunahme. Von etwa fünf Millionen Menschen zu Beginn des Neolithikums wuchs die Weltbevölkerung bis zur Zeitenwende auf circa 200 Millionen Menschen an [Roser et al., 2019]. Maßgeblich dafür war die Manipulation der natürlichen Umwelt mittels Technik und Kultur.

Die Rekonstruktion des Ernährungsverhaltens in der Vergangenheit erfolgt transdisziplinär durch Archäobotanik, Archäozoologie, Bioarchäologie, Isotopenanalysen und Paläogenetik. Analysen stabiler Isotopenverhältnisse von Kohlenstoff (Kohlenstoff-13) und Stickstoff (Stickstoff-15) besitzen breites Anwendungspotenzial und generieren Ergebnisse auf Individual- und Kollektivebene, die über Subsistenzbedingungen und Ernährungsgewohnheiten unserer Vorfahren Auskunft geben [Alt et al., 2022]. Sie gestatten die Unterscheidung zwischen den Nahrungskategorien Fleisch und anderen tierischen Proteinen versus Pflanzennahrung, terrestrischen versus aquatischen Proteinquellen, C₃- versus C₄-Pflanzen, die den Speiseplan bestimmten.

Zahnstein bleibt ähnlich wie Knochen und Zähne jahrtausendelang konserviert und enthält Biomoleküle aus allen Lebensbereichen, welche spezifische DNA-Sequenzen charakterisieren, die eine Identifizierung von Nahrungsquellen, dysbiotischen Mikrobiomen, opportunistischen Erregern, human-assoziierten Antibiotikaresistenzgenen und menschlichen und bakteriellen Proteinen ermöglichen [Warinner et al., 2014]. Durch Nachweis parodontalpathogener Keime wie Tannerella forsythia konnten Zusammenhänge zwischen Immunfaktoren des Wirts, Pathogenen des „roten Komplexes“ und Parodontalerkrankungen erkannt werden [Warinner et al., 2016]. So ermöglicht Zahnstein historischer Bestattungen beispielsweise die Rekonstruktion des oralen Mikrobioms und dessen pathogenen Potenzials, der Erreger- und Wirtsaktivität sowie des Ernährungsverhaltens [Weyrich et al., 2017].

Lebensweise und Ernährung des modernen Menschen unterscheiden sich, geprägt durch zwei Zäsuren, fundamental von derjenigen seiner frühen Vorfahren. Aufgrund des aktiven Lebensstils und der ausgewogenen Ernährung litten altsteinzeitliche Jäger und Sammler noch nicht an den Zivilisationskrankheiten der Gegenwart [Eaton et al., 1988]. Die neolithische Revolution markiert die erste Zäsur und einen fundamentalen Lebenswandel. Mit der Sesshaftigkeit nahm die Bevölkerungsdichte zu und durch den engen Kontakt zu Nutztieren kam es zu einem Anstieg von Zoonosen. Die getreidedominierte Ernährung führte zu Mangelerscheinungen, Wachstumsstörungen und Immunschwächen [Larsen, 2006]. In den Epochen bis zur Antike änderte sich wenig, außer dass sich soziale Hierarchien etablierten, die sich auch in der Ernährung widerspiegeln. Die Oberschicht konsumierte Fleisch, Fisch und importierte Delikatessen, während sich die rurale Bevölkerung primär von Getreidebrei, Hülsenfrüchten und Gemüse ernährte. Ein kontinuierlich steigender Konsum niedermolekularer Kohlenhydrate veränderte step by step die Zusammensetzung der oralen Mikrobiota [Warinner et al., 2015], die Pathogenität des oralen Biofilms [Woelber et al., 2022] und die Prävalenz von Karies und Parodontitis [Alt et al., in press].

Einen weiteren radikalen Meilenstein in der Menschheitsgeschichte bildet die Industrielle Revolution Ende des 18. Jahrhunderts. Nach dem Massenexodus auf dem Land strömte die Bevölkerung in die Städte und Zentren und musste dort ernährt werden. Männer, Frauen und Kinder arbeiteten in Fabriken. Die Entkoppelung von Wohn- und Arbeitsstelle führte zu Veränderungen im Alltag (lange Arbeitszeiten). Zum Anbau eigener Nahrungsmittel und deren Zubereitung fehlte nun die Zeit. Mit der Einführung der Kartoffel setzte eine weitere Bevölkerungsexplosion ein, die Herstellung von Industriezucker bediente nun alle Schichten der Bevölkerung.

Durch die Mechanisierung konnte die Produktion gesteigert werden, so dass dieser Zeitpunkt den Beginn der Nahrungs- und Genussmittelindustrie darstellt. Seither gelangten noch mehr hochverarbeitete, energiedichte Nahrungsmittel in den Alltag, so dass Fertigprodukte heute die Ernährungsgrundlage für zahlreiche Menschen sind [Alt et al., 2022]. Risikofaktoren wie Fehl- und Mangelernährung, Bewegungsmangel, Störungen der Entwicklung des Immunsystems, physiologische und psychische Dysfunktionen und zahlreiche Zahnerkrankungen sind die Folgen dieser Lebensweise.

Die evolutionäre Biologie ist mit den kulturellen Veränderungen nur bedingt kompatibel, was das pandemische Ausmaß nichtübertragbarer Krankheiten (NCDs) in der Welt widerspiegelt. Bewegungsmangel, Überernährung und Dysbiosen sind zentrale Faktoren, die mit modernen Lebensstilen in Verbindung stehen. Neben den schon lange als Risikofaktoren geltenden Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes, Krebs und chronisch respiratorischen Erkrankungen hat die WHO 2017 mentale Erkrankungen und 2023 Karies und Parodontopathien unter die sechs global wichtigsten chronischen Erkrankungen der Gegenwart subsumiert [Alt et al., in press].

Was die oralen Erkrankungen betrifft, gibt es weltweit etwa 3,5 Milliarden Betroffene. Was hat dazu geführt? Die kulturell erworbenen Lebensbedingungen und die Lebensqualität erscheinen heute besser denn je – doch physiologisch und psychosozial haben wir die Umstellung unseres Lebensstils bis heute nicht vollständig vollzogen, was sich in einer Vielzahl gesundheitlicher Herausforderungen manifestiert. Es sind nur 480 Generationen, seitdem wir uns von einer aneignenden auf eine produzierende Lebensweise eingelassen haben, und nur zehn Generationen, seitdem wir prozessierte und zunehmend hochprozessierte Nahrung zu uns nehmen.

Wir entfernen uns zwangsläufig immer mehr von den natürlichen, evolutionär geschaffenen Lebensbedingungen (Ur-Bakterien = 3,8 Milliarden Jahre). Wir besitzen noch alte biologische Patente und Konstruktionspläne im Genom, die sich in der Moderne, urbanen Gesellschaften, zu bewähren haben [Ganten et al., 2009]. Für die neo-kulturelle Welt, in der wir insbesondere seit der Industrialisierung leben, sind wir biologisch nicht geschaffen, das macht Menschen krank. Zwar haben wir viel erreicht, aber nur zum Preis chronischer Erkrankungen aufgrund unseres Lifestyles [Alt, 2020].

Der Ursprung dieses mismatch liegt im Neolithikum, als aus Jäger und Sammlern Bauern wurden. Wir befinden uns in einer evolutionsbedingten Schieflage, wenn nicht in einer Evolutionsfalle. Kulturelle Mechanismen, welche die Evolution triggern sind für die aktuelle Situation schädlich, wenngleich wir uns lange positiv entwickelten. 25.000 humane Gene sind das Ergebnis von mehr als drei Milliarden Jahren Evolution: von Elements of Life bis zum System Mensch. Die Humanevolution gründet auf etwa 200.000 Generationen und erfährt in jeder Generation Anpassung durch genetische Veränderung. Additiv verändern Lebensstil und Verhalten über epigenetische Mechanismen Generationen. Das mismatch zwischen Vergangenheit und Moderne besteht in fehlender Adaptation, denn „adaptation takes time“ [Nesse & Dawkins, 2010].

Die Evolutionäre Medizin (EM) beschäftigt sich intensiv mit der Betrachtung von Gesundheit und Krankheit aus einer evolutionären Perspektive. Dagegen hat sich die Medizin bisher nur zögerlich und ansatzweise mit dieser Thematik befasst. Noch fehlt der Medizin das notwendige Verständnis zur Akzeptanz fremder Leitlinien wie „Evolution: Medicine’s most basic science“ [Nesse & Dawkins, 2010]. Medizin und EM verfolgen konträre Ansätze. Medizinische Forschung fokussiert primär auf physiologische und molekulare Lebensprozesse, die Gesundheit und Krankheit modellieren. Sie stützt sich dabei auf proximate Mechanismen, um Erkrankungen zu diagnostizieren, zu behandeln und zu verhindern. Dagegen beschäftigt sich die EM mit den ultimaten Ursachen der Entstehung von Krankheiten, deren Ursprung häufig weit in der Vergangenheit des H. sapiens zu suchen ist [Alt & Pichler, 2025]. Die alternative Herangehensweise der EM, die Entstehung von Krankheiten zu erklären, generiert zahlreiche neue Erkenntnisse in der Medizin.

Die Übertragung von Methoden und Denkweisen der EM in die Zahnmedizin ist in Einzelfällen erfolgt, aber institutionell noch kaum sichtbar. Die wachsende Auseinandersetzung mit einer Vielzahl an phylogenetisch relevanten oralen Fragestellungen im Kontext der Evolutionären Oralen Medizin (EOM) zeichnet sich seit Jahren ab. Die Community identifiziert sich mehr und mehr mit solchen Inhalten. In der oral geprägten Forschung dominiert die Beschäftigung mit Ernährungsfragen [Woelber & Tennert, 2022].

Zielgruppen sind vor allem Bereiche der konservierenden Zahnheilkunde und der Parodontologie. Im Mittelpunkt stehen der Biofilm und das orale Mikrobiom, die eine tragende Rolle für die Mundgesundheit spielen. Im Bereich der Funktionsdiagnostik und der Prothetik werden physiologische Abnutzungsvorgänge der Vergangenheit heute vielfach als pathologisch eingestuft, obwohl sie wahrscheinlich ein notwendiges Adaptationsgeschehen darstellen. Die Rückbildung der Kiefer mit Reduktion der Zahngröße ist einerseits eine Folge der biologischen, andererseits der kulturellen Evolution. Folgeerscheinungen sind Zahnengstände und vielleicht Schlafapnoe, die kieferorthopädische Maßnahmen erfordern.

Der Exkurs zeigt, dass es überfällig ist, die Perspektiven der EOM fachspezifisch in der Zahnmedizin zu etablieren. Ein über ein Jahrzehnt existierender Arbeitskreis Ethno- und Paläozahnmedizin innerhalb der DGZMK rief zwar Interesse hervor, fand aber weder Zugang in die Ausbildung noch die Praxis. Es wäre enorm wichtig und wünschenswert, wenn es der 2024 neu gegründeten Gesellschaft für Ernährungsmedizin (DGEZM) innerhalb der DGZMK gelingen könnte, die Kollegenschaft und die Öffentlichkeit von der Notwendigkeit der Auseinandersetzung mit dem Thema Ernährung zu überzeugen.