Heilkräfte im Mikrobiom?

Mit Streptokokken gegen Parodontitis

Kommensale Bakterien profitieren von ihrem Wirtsorganismus, ohne ihn zu schädigen oder ihm zu nutzen. Streptokokken-Kommensalen könnten jedoch indirekt doch nützlich sein, so fanden US-Forscher kürzlich heraus.

Streptococcus gordonii (rot) hat offenbar eine Schutzfunktion gegenüber dem Parodontitiskeim P. gingivalis, der in orale Epithelzellen eindringt. flickr_Prof. Dr. Rohde_HZI Braunschweig (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/)

Verschiedene Streptokokkenarten wie Streptococcus gordonii, S. mitis und S. intermedius gehören zum oralen Mikrobiom. Sie machen mehr als 80 Prozent des frühen oralen Biofilms und der Plaque aus [Rosan and Lamont, 2000].

Ob orale kommensale Streptokokkenarten in Epithelzellen der Mundschleimhaut eindringen können, wurde bislang kaum untersucht. Wissenschaftler wissen aber bereits, dass Streptococcus gordonii eine Immunantwort in gingivalen Epithelzellen induziert [Dickinson et al., 2011]. Zusätzlich verstärkt es die Barrierefunktion zwischen den Zellen. Unklar ist bislang aber, ob Kommensalbakterien die Fähigkeit parodontalpathogener Keime wie beispielsweise Porphyromonas gingivalis beeinträchtigen können, in Wirtszellen einzudringen. Falls das der Fall wäre, ergäbe sich durch eine solche mikrobielle Blockade eine Schutzfunktion gegenüber solchen pathogenen Keimen. 

Studie untersuchte vier Kommensal-Arten

US-Forscher gingen dieser Fragestellung nach, indem sie die Auswirkungen einer Präexposition oraler Epithelzellen mit kommensalen Streptokokkenarten untersuchten. Sie wollten feststellen, ob die Wechselwirkung der Epithelzellen mit den Streptokokken vor einer nachfolgenden Invasion von P. gingivalis schützen kann. In der vorliegenden In-vitro-Studie dienten orale Keratinozyten der Zelllinie OKF6 / Tert. als Wirtszellen, die den vier Kommensal-Arten Streptococcus gordonii, Streptococcus intermedius, Streptococcus mitis und Streptococcus oralis ausgesetzt wurden.

Ergebnisse: Eine Vorbehandlung der Wirtsepithelzellen mit S. gordonii and S. intermedius reduzierte das Eindringen von P. gingivalis gegenüber der Kontrolle (100 Prozent) auf 75 beziehungsweise auf 40 Prozent. Die Mechanismen dieser Schutzwirkung sind noch unbekannt. Streptokokken bilden häufig Ketten von zehn bis 20 Bakterien. Die Forscher vermuten, dass eine Streptokokkenkette an eine Wirtszelle bindet. Auf diese Weise blockieren sie potenzielle P. gingivalis-Rezeptoren und verringern so die pathogene Invasion der Wirtszellen, so mutmaßen die Wissenschaftler.

S. gordonii und S. intermedius waren im Vergleich zu den beiden anderen getesteten Kommensalspezies nicht zytotoxisch. S. mitis und S. oralis zeigten jedoch zytotoxische Wirkungen auf die Epithelzellen. Dazu ist wahrscheinlich der Kontakt oder die Aktivität dieser Spezies in der Nähe der Wirtszellen erforderlich.

Fazit: Die beiden Streptokokken-Arten S. gordonii und S. intermedius des oralen kommensalen Mikrobioms hat offenbar eine Schutzfunktion gegenüber dem Parodontitiskeim P. gingivalis, der in orale Epithelzellen eindringt. Möglicherweise könnten diese Mechanismen künftig im Rahmen einer mikrobiell unterstützten Parodontitistherapie genutzt werden.

Alyssa N. Hanel, Hannah M. Herzog, Michelle G. James, Giancarlo A. Cuadra: “ Effects of Oral Commensal Streptococci on Porphyromonas gingivalis Invasion into Oral Epithelial Cells“, Dent. J. 2020, 8(2), 39; https://doi.org/10.3390/dj8020039

 

Literatur:

Dickinson, B.C.; Moffatt, C.E.; Hagerty, D.; Whitmore, S.E.; A Brown, T.; Graves, D.T.; Lamont, R.J. Interaction of oral bacteria with gingival epithelial cell multilayers. Mol. Oral Microbiol. 2011, 26, 210–220. doi: 10.1111/j.2041-1014.2011.00609.x.

Rosan, B.; Lamont, R.J. Dental plaque formation. Microbes Infect. 2000, 2, 1599–1607. https://doi.org/10.1016/S1286-4579(00)01316-2

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