Defekte im Zahnschmelz können genetisch bedingt sein

Bildung von Karies wird begünstigt

ZÜRICH (Biermann) – Die Neigung zu Karies hat offenbar auch eine erbliche Komponente: Wissenschaftler der Universität Zürich konnten jetzt nachweisen, dass mutierte Gene zu Defekten im Zahnschmelz führen und damit die Entwicklung von Karies begünstigen können. Das erklärt ein Stück weit, warum einige Menschen trotz guter Mundhygiene Karies bekommen, andere trotz seltenerem Griff zur Zahnbürste aber nicht.

Die Wissenschaftler um die beiden Erstautoren Claudio Cantù und Pierfrancesco Pagella konnten nun erstmals einen Genkomplex identifizieren, der für die Bildung von Zahnschmelz verantwortlich ist. Die beiden Teams vom Zentrum für Zahnmedizin und vom Institut für Molekulare Biologie verwendeten dazu Mäuse mit unterschiedlichen Mutationen in den Schmelz-Proteinen, die am Wnt-Signalweg beteiligt sind.

Dank dieses Übertragungsweges reagieren menschliche und tierische Zellen auf äußere Signale und aktivieren im Zellkern gezielt ausgewählte Gene. Der Signalweg ist für die embryonale Entwicklung essenziell und spielt auch bei der Entstehung von Krebs oder körperlichen Fehlbildungen eine zentrale Rolle.

„Alle Mäuse mit Mutationen in diesen Proteinen zeigen Schmelzdefekte an ihren Zähnen. Damit konnten wir aufzeigen, dass ein direkter Zusammenhang zwischen Mutationen in den genetischen Bauplänen für diese Proteine und der Entwicklung von Defekten im Zahnschmelz besteht“, erklärt Pagella. Dieser genetische Befund trägt wesentlich dazu bei, die Produktion von Zahnschmelz besser zu verstehen.

Als weltweit erstes Forscherteam verwendeten die Wissenschaftler moderne genetische, molekulare und biochemische Methoden, um Zahnschmelzdefekte detailliert zu untersuchen. „Dabei zeigte sich, dass 3 bestimmte, am Wnt-Signalweg involvierte Proteine nicht nur an der Entstehung schwerer Krankheiten beteiligt sind, sondern auch an der qualitativen Verfeinerung von Gewebe, das sehr weit entwickelt ist. Funktioniert die Signalübertragung nicht richtig, kann sich die Struktur des Zahnschmelzes verändern“, erklärt Claudio Cantù.

Härte und Zusammensetzung des Zahnschmelzes können sich auf das Fortschreiten von Karies auswirken. „Wir haben aufgezeigt, dass Karies nicht nur im Zusammenhang mit Bakterien steht, sondern auch mit der Widerstandsfähigkeit des Zahnes verbunden ist“, sagt Thimios Mitsiadis, Professor für Orale Biologie vom Zentrum für Zahnmedizin. Bakterien und ihre toxischen Produkte könnten leicht in einen Zahnschmelz mit einer weniger stabilen Struktur eindringen. Dies führe zu kariösen Läsionen, selbst wenn die Mundhygiene eingehalten werde.

Das Verständnis über die molekularbiologischen Zusammenhänge der Zahnschmelzentwicklung sowie den Auswirkungen von Mutationen, die zu Schmelzdefekten führen, eröffnet neue Möglichkeiten zur Kariesprävention. „Dank neuer Produkte, die ein Fortschreiten von Zahnkaries bei defektem Zahnschmelz verhindern, werden wir die Mundgesundheit von Betroffenen deutlich verbessern können“, ergänzt Mitsiadis.

Literatur: Cantù C et al. Science Signaling. February 7, 2017.

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Quelle: Universität Zürich, 07.02.2017



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