Pilz unterstützt Kariesbildung

Komplexes Zusammenspiel verschiedener Pathogene

MINNEAPOLIS (Biermann) – Streptococcus mutans scheint nicht alleine für die Entstehung von Löchern in den Zähnen verantwortlich zu sein. Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig konnten jetzt zeigen, dass ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Pathogene zur Entstehung von Karies führt. Ihre Ergebnisse sind im „ISME Journal“ erschienen.

S. mutans kommt bei fast allen Menschen im Speichel vor und spielt eine Hauptrolle bei der Bildung von Karies. Lange ging man gar davon aus, dass der Keim allein für die Kariesbildung verantwortlich ist. Neuere Studien zeigen jedoch, dass eine ganze Reihe von Pathogenen daran beteiligt ist. Viele von ihnen leben in der klebrigen Substanz, die S. mutans bildet, um auf den Zähnen Halt zu finden. Einer dieser Keime ist der Hefepilz Candida albicans.

„Wir haben uns das Zusammenspiel von Streptococcus mutans und Candida albicans genauer angeschaut und festgestellt, dass das Bakterium im Beisein des Pilzes seine Virulenz verändert“, sagt Prof. Irene Wagner-Döbler, Leiterin der Arbeitsgruppe „Mikrobielle Kommunikation“ am HZI. Das Bakterium wird also in Anwesenheit des Pilzes schädlicher.

Mikroorganismen kommunizieren über chemische Signale: Sie geben Moleküle ab und erkennen die Moleküle anderer Mikroorganismen in ihrer Umgebung. Ist die Konzentration bestimmter Signalstoffe hoch genug, wird das sogenannte Quorum-Sensing-System aktiviert.

Die Pilze produzieren also nach außen Signalmoleküle, die beim Überschreiten einer bestimmten Konzentration von Bakterien aufgenommen werden und verschiedene metabolische Reaktionen auslösen können. „Eine dieser Reaktionen ist die Aktivierung von Genen bei Streptoccoccus mutans, die zur Produktion zelleigener Antibiotika führen“, sagt Dr. Helena Sztajer, Erstautorin der Studie. So kann S. mutans andere Bakterien erfolgreich bekämpfen und sich selbst einen Vorteil verschaffen.

Darüber hinaus ist das Bakterium in Anwesenheit des Pilzes eher in der Lage, fremdes Erbgut aufzunehmen. „So kann es sich neue Eigenschaften aneignen, wie beispielsweise Antibiotikaresistenzen“, sagt Sztajer.

Auch die Produktion klebriger Substanzen – eine wichtige Voraussetzung für die Haftung von S. mutans und anderer Bakterien auf dem Zahn –, wird durch den Pilz unterdrückt. Ob dadurch die Kariesbildung verstärkt wird, müssen Untersuchungen an Menschen zeigen.

Doch die Erkenntnisse der Forscher sind nicht nur im Hinblick auf Karies wichtig, denn sie bestätigen eine neue Sichtweise für die Untersuchung von Krankheiten. Suchte man früher meist nach einem einzigen Erreger als Verursacher einer Erkrankung, unterstützen die Ergebnisse der HZI-Forscher die These, dass das Zusammenspiel vieler verschiedener Mikroorganismen dabei eine Rolle spielt. „Die Organismen spielen also als Verbund zusammen, wie bei einem Orchester“, sagt Wagner-Döbler.

Quelle: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, 24.09.2014



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