Krieg in der Mundhöhle

Tokio (Japan) - Ein Mund-Bakterium dürfte sich als wertvoller Verbündeter im Kampf gegen Karies erweisen: Das von Streptococcus salivarius produzierte Enzym "FruA" verhindert die Bildung schädlichen Zahnbelags. Diese Entdeckung japanischer Forscher könnte helfen, Zahnpflegemittel auf der Basis körpereigener Abwehrmechanismen zu entwickeln. Auch eine bereits handelsübliche Form des Enzyms, die von dem Pilz Aspergillus niger produziert wird, besitzt diese positiven Eigenschaften, berichten die Wissenschaftler im Fachblatt "Applied and Environmental Microbiology" (doi:10.1128/AEM.02066-10). Das Enzym ist allerdings kein Freibrief, völlig entspannt in die Süßigkeitenvorräte zu greifen, denn in der Anwesenheit großer Zuckermengen versagt der Schutzmechanismus.

"Die Daten legen nahe, dass S. salivarius große Mengen FruA produziert und dass FruA selbst eine wichtige Rolle spielen könnte bei der Interaktion verschiedener Mikroben zur Bildung von Biofilmen aus Zuckern in der Mundhöhle", schreiben Studienleiter Hidenobu Senpuku vom National Institute of Infectious Diseases in Tokio und Kollegen. In der menschlichen Mundhöhle wimmelt es von Bakterien, da die feucht-warme Umgebung nützlichen wie schädlichen Mikroorganismen einen optimalen Lebensraum bietet. So ist zum Beispiel Streptococcus mutans berühmt-berüchtigt für seine Eigenschaft, sich in dünnen Schichten an die Zähne zu heften und damit einer der Hauptverursacher von Biofilmen zu sein - Zahnbelag beziehungsweise Plaque sind die Folge. Bei der Verwertung von Zuckern wiederum produziert S. mutans dann Säuren, die den Zahnschmelz erheblich schädigen und zu Karies führen können. Andere Bakterien wie S. salivarius wiederum wirken dieser Plaquebildung entgegen. Senpuku und Kollegen hatten nun untersucht, welche Substanzen genau S. salivarius diese Eigenschaft verleihen und damit für diesen Schutzeffekt verantwortlich sind.

Aus Proben dieser Mikroben trennten sie mithilfe von Chromatographie das in den Bakterienzellen enthaltene Proteingemisch auf. Die so gewonnenen einzelnen Eiweiße vermischten sie jeweils mit S. mutans und beobachteten, in welchen Bakterienkulturen sich die geringsten Mengen an Biofilm bildeten. Am effektivsten im Schutz gegen die Biofilm-Bildung erwies sich FruA, ein Enzym, das komplexe Zuckerverbindungen aufbricht. Auch ein Variante von FruA, die zwar in der exakten Aminosäuresequenz leicht abweicht, jedoch bereits gebrauchsfertig erhältlich ist, besitzt diese schützenden Eigenschaften. Dies wiederum könnte die Entwicklung von Mundpflegeprodukten beschleunigen, die sich diesen Schutzeffekt zunutze machen.