Parodontitis-Diagnose anhand molekularer Profile

Der Bonner Parodontologe Dr. Moritz Kebschull hat zusammen einem Team um Prof. Panos Papapanou an der Columbia University, New York, ein neue Klassifikation von schweren parodontalen Erkrankungen auf Basis von genomischen Profilen entwickelt.

Anstelle der bisherigen - nicht unumstrittenen - Einteilung auf der Basis von klinischen Symptomen könnte diese neuartige auf der Ätiologie der Erkrankung basierende Klassifikation Wege zu einer früheren und sicheren Diagnose und somit auch zu einer gezielteren Behandlung schwerer Parodontalerkrankungen eröffnen. Die Ergebnisse der Arbeit wurden im Journal of Dental Research online veröffentlicht (Kebschull et al., 2014).

Chronisch oder aggressiv

Bislang wurden parodontale Erkrankungen nach den klinischen Kriterien der 1999 eingeführten Klassifikation im Wesentlichen in zwei Hauptgruppen - in die chronische und in die aggressive Parodontitis - eingeteilt. Der Terminus „aggressive Parodontitis“ kennzeichnet ein Krankheitsbild, das von rapidem Verlust von zahntragenden Geweben gekennzeichnet ist und für den behandelnden Zahnmediziner eine besondere Herausforderung darstellt.

Zweifel an der gängigen Klassifikation

Allerdings sind die Kriterien, welche Zahnfleischerkrankung „aggressiv“ sei und welche eben nicht, sehr unscharf. „Im klinischen Bild gibt es zwischen den beiden Hauptformen der Parodontitis deutliche Überschneidungen. Wir können leider aber erst dann eine aggressive Parodontitis diagnostizieren, wenn bei dem Patienten bereits ein erheblicher irreversibler Schaden eingetreten ist“, brachte Autor Kebschull das klinische Dilemma auf den Punkt.

In der Tat konnte das  Team bereits im Dezember 2013 zeigen, dass sich die beiden etablierten Formen der Parodontitis sich auf molekularer Ebene kaum unterscheiden (Kebschull et al., 2013). Aber wie sollte man zu einer besseren, biologisch sinnvollen Einteilung der Parodontitis gelangen? Hier blickten die Wissenschaftler über den Tellerrand der zahnmedizinischen Forschung und bedienten sich Erkenntnissen aus der Onkologie.

Ein Blick in die Onkologie

Die Aggressivität des Wachstums sowie die Therapieresistenz einiger Tumorformen mit sonst sehr ähnlichem klinischen und histologischen Erscheinungsbild konnten nämlich aufgrund unterschiedlicher charakteristischer Muster der Transkriptomprofile der Krebszellen vorhergesagt werden. Aber würde eine solche Klassifikation in Untergruppen mit verschiedenen klinischen Charakteristika auch bei Zahnfleischerkrankungen funktionieren?

Zwei charakteristische genomische Profile

Zur Überprüfung dieser Hypothese untersuchte die Arbeitsgruppe die genomweiten Transkriptomprofile von insgesamt 240 Biopsien parodontal erkrankter Gingiva von 120 nichtrauchenden, systemisch gesunden Patienten mit chronischer oder aggressiver Parodontitis im Alter von 11 bis 76 Jahren. In der Tat konnten Kebschull und Kollegen die Präsenz von zwei Gruppen von Parodontitis-Patienten mit charakteristischen genomischen Profilen feststellen.

Genom identifiziert unterschiedliche Gruppen

„Die beiden Gruppen zeigten allerdings keine Übereinstimmung mit der derzeit gängigen Klassifikation in chronische und aggressive Parodontitis“, betonte Seniorautor Panos Papapanou. Auf der anderen Seite zeigten die beiden neu identifizierten Gruppen von Patienten ausgeprägte Unterschiede sowohl in der klinischen Präsentation als auch in der Besiedlung der Zahnfleischtaschen mit spezifischen Parodontalpathogenen und den Serumantikörpern gegen diese Bakterien.

Die Gruppe, die durch einen erhöhten Schweregrad und eine größere Ausdehnung der Parodontitis sowie eine ausgeprägtere Infektion mit bekannten parodontalen Bakterien gekennzeichnet war, hatte einen viel höheren Anteil an männlichen Patienten. Diese Beobachtung passt zu der heute als etabliert geltenden Feststellung von im Mittel schwererer Parodontitis bei Männern als bei Frauen.

Die neue molekulare Klassifikation

„Unsere Daten zeigen, dass eine Klassifikation auf der Basis genomischer Profile der betroffenen Gewebe sowohl biologisch als auch klinisch unterschiedliche Gruppen identifizieren kann“, fasst der Erstautor Kebschull die Ergebnisse zusammen. Die neue ‚molekulare‘ Klassifikation ist die erste ihrer Art in der Zahnmedizin und könnte, weil sie auf der jedem Phänotyp zugrunde liegenden Pathophysiologie und nicht auf unscharfen, nicht eindeutig fassbaren Symptomen basiert, zu einer verbesserten Diagnose und Therapie beitragen.

Allerdings gibt es vor einem breiten Einsatz in der Klinik noch einiges zu tun. Die Arbeitsgruppe plant nun, in einer longitudinalen Studie zu überprüfen, ob die neue Klassifikation neben der hier gezeigten Aufteilung in verschiedene klinische Phänotypen auch die zukünftige Erkrankungsintensität und das Ansprechen auf therapeutische Bemühungen vorhersagen kann.

Neue Parameter: Antikörper im Blut und Proteine im Speichel

Hierzu ist es wesentlich, einfach zu erfassende Parameter zu identifizieren, die eine unkomplizierte Einteilung in eine der molekularen Klassen ermöglicht. „Denn eine Diagnostik, die auf der genomweiten Untersuchung eines chirurgisch entfernten Stücks Gingiva beruht, wäre doch arg unpraktisch“, sagt Kebschull.

Diese Parameter könnten zum Beispiel charakteristische Antikörper im Blut oder besondere Proteine im Speichel sein. „Ein Nachweis dieser Parameter und damit eine spezifische Diagnose könnte ähnlich wie bei dem heute in Zahnarztpraxen gängigen Nachweis von parodontalen Bakterien durchgeführt werden“, erläutert Kebschull.

Ziel ist eine frühere Diagnose

Ein solches Vorgehen hätte enorme Vorteile gegenüber der derzeitigen klinischen Routine. In der zahnärztlichen Praxis könnte so unkompliziert und schon zu einem sehr frühen Zeitpunkt eine sichere Diagnose gestellt werden. Bei Nachweis der schwereren Parodontitis-Form könnte darauf schon frühzeitig und beherzt eingegriffen werden - idealerweise schon bevor signifikanter, irreversibler Schaden entstanden ist.

Kebschull M, Guarnieri P, Demmer RT, Boulesteix AL, Pavlidis P, Papapanou PN (2013). Molecular differences between chronic and aggressive periodontitis.J Dent Res 92(12):1081-1088.

Kebschull M, Demmer RT, Grun B, Guarnieri P, Pavlidis P, Papapanou PN (2014).Gingival Tissue Transcriptomes Identify Distinct Periodontitis Phenotypes. J Dent Res.Epub ahead of print March 19