Enzyme, die bakterielle Signale stören, verschieben Zahnplaque hin zu gesundheitsassoziierten Arten

Forscher untersuchten, wie chemische Signale Zahnplaque prägen und ob sich diese Signale manipulieren lassen, um eine gesündere Gemeinschaft von Mundbakterien zu unterstützen, so ScienceDaily. Die Arbeit wurde 2025 in npj Biofilms and Microbiomes veröffentlicht. Zum Team gehörten Forscher eines College of Biological Sciences und einer School of Dentistry.

Der Mund beherbergt rund 700 Bakterienarten, berichtete ScienceDaily. Viele dieser Mikroben tauschen chemische Signale über einen als Quorum Sensing bezeichneten Prozess aus, der Bakterien erkennen lässt, wie viele benachbarte Zellen vorhanden sind, und der Gruppenverhalten koordiniert. Einige Mundbakterien nutzen Moleküle, die als N-Acyl-Homoserinlactone oder AHLs bekannt sind, zur Kommunikation.

Die Forscher fanden heraus, dass Bakterien in Zahnplaque AHL-Signale in aeroben Umgebungen produzierten, etwa oberhalb des Zahnfleischrands, wo Sauerstoff verfügbar ist. Bakterien, die in anaeroben Umgebungen unterhalb des Zahnfleischrands lebten, wo die Sauerstoffwerte deutlich niedriger sind, konnten dieselben Botschaften wahrnehmen. ScienceDaily berichtete, dass diese Verbindung wichtig sei, weil Bedingungen unterhalb des Zahnfleischrands Bakterien begünstigen können, die mit Parodontalerkrankung (Zahnfleischerkrankung) assoziiert werden.

Das Team setzte dann spezialisierte Enzyme namens Laktonasen ein, um AHL-Signale zu entfernen. Laktonasen bauen diese Kommunikationsmoleküle ab und unterbrechen so die bakterielle Unterhaltung. Als die Forscher die AHL-Signalübertragung störten, verschob sich die Plaquegemeinschaft hin zu Arten, die stärker mit Mundgesundheit assoziiert werden.

„Zahnplaque entwickelt sich in einer Abfolge, ganz ähnlich einem Waldökosystem“, sagte Mikael Elias, außerordentlicher Professor am College of Biological Sciences und Seniorautor der Studie. Er sagte, Pionierarten wie Streptococcus und Actinomyces siedelten sich zuerst an und seien im Allgemeinen harmlos und mit guter Mundgesundheit assoziiert, während spätere Besiedler „Red Complex“-Bakterien wie Porphyromonas gingivalis umfassten, die nach seinen Worten stark mit Parodontalerkrankung verbunden seien. Elias sagte, die Störung der chemischen Signale, die Bakterien zur Kommunikation nutzten, könne es der Plaquegemeinschaft ermöglichen, in ihrem gesundheitsassoziierten Stadium zu bleiben oder dorthin zurückzukehren.

ScienceDaily berichtete, dass die Ergebnisse darauf hindeuten, dass sorgfältig ausgewählte Enzyme eines Tages eingesetzt werden könnten, um die Zusammensetzung von Zahnplaque zu verändern. Dem Bericht zufolge könnten solche Enzyme auch helfen, ein gesünderes Gleichgewicht der Mikroorganismen im Mund aufrechtzuerhalten.