Die Ziele der Therapie von Parodontitis in der zweiten Therapiestufe sind die Kontrolle des subgingivalen Biofilms und die weitestgehende Elimination parodontaler Taschen. Neben einem gründlichen „Scaling and root planing“ (SRP) können entsprechend der S3-Leitlinien dabei auch adjuvante Therapien in Erwägung gezogen werden. Eine solche Zusatzoption stellen Probiotika dar, welche in den vergangenen Jahren mehr in den Fokus der Forschung gerückt sind. Sie zeigten wenig Nebenwirkungen und werden auch deswegen vielfach als Alternative zum Einsatz von Antibiotika beworben. Leonardo Svellenti zeigt in seinem Beitrag für die Quintessenz Zahnmedizin 3/2023 den Stand der Wissenschaft, Möglichkeiten und Grenzen von Probiotika in der Parodontitistherapie vor.

Probiotika definieren sich als Produkte mit lebenden Mikroorganismen, welche in genügender Menge positive Auswirkungen auf die bakterielle Homöostase und damit die Gesundheit des Wirts haben sollen, indem sie mit pathogenen Bakterien im spezifischen Habitat konkurrieren. Einige Studien konnten bereits vielversprechende Ergebnisse liefern und zeigen, dass sich durch den Einsatz von Probiotika einige klinische Parameter verbessern lassen. Dennoch sind wegen der inhomogenen Ergebnisse noch weitere Studien notwendig, um den Effekt von Probiotika genauer zu untersuchen.

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Einleitung

In den 1970er-Jahren war die vorherrschende Theorie bei der Entstehung einer Parodontitis die der unspezifischen Plaquehypothese. Diese besagte, dass die Gesamtmenge der Plaque sich schädlich auf den Wirtsorganismus auswirke. Deswegen war es auch das Ziel der Behandlung, die Plaquemenge ganz allgemein zu reduzieren^9,10. Eine wesentliche Grundlage für diese Hypothese haben Löe et al. geleistet, welche bereits 1965 den Zusammenhang zwischen Plaqueakkumulation und der Entstehung von Gingivitis experimentell untersuchten⁸. Bei der spezifischen Plaquehypothese, welche die unspezifische in den 1980er-Jahren als vorherrschende Theorie ablöste, wurden dagegen ganz bestimmte Bakterienstämme als besonders pathogen befunden²². In Bezug auf spezifische parodontale Bakterien ist die Darstellung von Socransky et al. allgemein bekannt geworden, welche orale Bakterien in verschiedene Komplexe unterteilt. Insbesondere den Bakterien des roten und orangen Komplexes wird dabei eine schädigende Wirkung auf das Parodont attestiert²³ (Abb. 1).

Aktuell gilt die ökologische Plaquehypothese als maßgeblich. Diese beruht im Vergleich zu der spezifischen und unspezifischen Plaquehypothese nicht auf der bloßen An- oder Abwesenheit von Plaque oder bestimmten Bakterienstämmen, sondern stellt die Beziehung zwischen dem Wirt und den Bakterien in den Vordergrund (vgl. Abb. 1). Das erklärt, warum auch bei Gesunden pathogene Bakterien in niedriger Konzentration nachweisbar sind. Eine Veränderung der Umgebungsbedingungen führt allerdings zu einem Ungleichgewicht in der Mikroflora und einige opportunistische Pathogene überwuchern das orale Habitat. Bei diesem multifaktoriellen Geschehen spielen sowohl lokale als auch systemische Einflüsse eine wichtige Rolle. Bei den lokalen Faktoren stehen Plaqueretentionsstellen im Vordergrund, die aber nicht die einzige Voraussetzung bilden. Das Therapiekonzept, das auf die ökologische Plaquehypothese aufbaut, versucht das ökologische Gleichgewicht wiederherzustellen^13,14. An diesem Punkt setzen die Probiotika an. In diesem Artikel wird gezeigt, was genau Probiotika sind und was für Verbesserungen sie bereits im Rahmen der adjuvanten nichtchirurgischen Parodontal-therapie erzielen konnten.

Definition von Probiotikum

Das Wort Probiotikum setzt sich aus den Worten „pro“ und „bios“ zusammen, was wörtlich mit „für das Leben“ übersetzt werden kann. Definiert werden Probiotika als Produkte, die lebende Mikroorgansimen beinhalten, welche, wenn sie in suffizienter Menge vorliegen, positive Auswirkungen auf die Gesundheit des Wirts haben können.

Davon zu unterscheiden sind beispielsweise Präbiotika, bei welchen es sich um fermentierte Zusatzstoffe handelt, die spezifische Änderungen des Mikrobioms bewirken und sich dadurch positiv auf die Gesundheit des Wirtes auswirken²⁷. Gewisse Lebensmittel können besonders reich sowohl an Probiotika als auch Präbiotika sein^12,17 (Abb. 2).

Einsatzgebiete

In etlichen Gebieten der Zahnmedizin wurden in den vergangenen Jahren Probiotika getestet und angewendet. Die allerersten Untersuchungen zu Probiotika fanden am Gastrointestinaltrakt statt²⁰. Auch in der Dermatologie können Probiotika eingesetzt werden. Ohnehin nehmen auf der Haut gewisse Bakterien eine schützende Funktion ein und sind maßgeblich daran beteiligt, die Haut vor äußeren Einflüssen zu schützen sowie unerwünschte Bakterien abzuwehren. Dies geschieht dadurch, dass sie ein gesundes Gleichgewicht der Hautflora herstellen¹⁹. Sehr ähnlich ist die Überlegung bei der Anwendung von Probiotika in der Mundhöhle.

Der Nutzen von Probiotika in der Parodontologie wurde insbesondere in der nichtchirurgischen parodontalen Therapie untersucht. Magnusson et al. konnten 1984 eine Rekolonisierung von parodontalen Resttaschen ≥ 5 mm bei insuffizienter supragingivaler Plaquekontrolle nach vier bis acht Wochen feststellen¹¹. Um eine erneute Besiedlung mit pathogenen Bakterien zu verhindern, können zur Unterstützung der Parodontaltherapie im Stadium II verschiedene adjuvante Therapien in Betracht gezogen werden. Die adjuvanten Therapien, welche während der nichtchirurgischen Parodontaltherapie angewendet werden, umfassen häufig den Einsatz von antiseptischen Spüllösungen, Antibiotika oder anderen wirtsmodulierenden Wirkstoffen²⁰.

Probiotika haben im Vergleich zu vielen anderen adjuvanten Therapien wie beispielsweise Antibiotika den Vorteil, dass sie nahezu keine Nebenwirkungen zu verursachen scheinen⁴.

Abb. 1 Schematische Darstellung der verschiedenen Plaquehypothesen.

Abb. 2 Lebensmittel, welche probiotisch oder präbiotisch wirken können12,17.

Abb. 3 Modifikation des Immunzellverhaltens durch Lactobacillus reuteri, welche zu einer verringerten Tumornekrosefaktor (TNF)-Produktion durch Monozyten und Makrophagen führt.

Wirkungsweise

Probiotika können auf unterschiedliche Arten wirken. Routier et al. haben drei Wirkmechanismen unterschieden. Zum einen wirken Probiotika direkt auf Bakterien, die als Parodontalpathogene gelten. Dies geschieht durch kompetitive Hemmung bei Rezeptor vermittelter Wirtsantwort, Konkurrenz um Nährstoffquellen oder durch die Produktion von antimikrobiellen Substanzen. Zum anderen wirken sie indirekt durch eine Anpassung der Umgebungsbedingungen. Eine mögliche Anpassung der Umgebungsbedingungen ist die Veränderung des pH-Werts, welcher wiederrum einen Einfluss auf supra- und subgingivalen Biofilm hat. Schließlich können Probiotika auch über die Anpassung der Immunantwort wirken. Eine Möglichkeit, wie Probiotika die Immunantwort modulieren können, stellt die Beeinflussung der entzündlichen Aktivierungskaskade auf verschiedenen Ebenen dar, zum Beispiel auf die Expression des „Toll-like“ Rezeptors 2 (TLR-2). Dadurch kann es zu einer verringerten Produktion von proinflammatorischen Zellmediatoren kommen, welche von parodontalen Zellen sezerniert werden^1,20. Eine andere Möglichkeit, wie Probiotika über die Anpassung der Immunantwort wirken, besteht in einer Modifikation des Immunzellverhaltens von Monozyten und Makrophagen. Dadurch kann über eine Absenkung unter anderem der Tumornekrosefaktor (TNF)-Produktion die Entzündungsreaktion weniger stark ausfallen^6,25 (Abb. 3).

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Probiotika mit als pathogen empfundenen Bakterien konkurrieren. Zugleich verschieben sie das Gleichgewicht der oralen Flora hin zu einer Symbiose mit dem Wirt, indem sie die Zusammensetzung der bakteriellen Gemeinschaft beeinflussen^18,20. Die aktuell auf dem Markt erhältlichen Probiotika wirken über einen oder mehrere der drei Mechanismen, die für die jeweiligen Produkte sehr spezifisch sein können. Der Anwender sollte dementsprechend über den Wirkmechanismus des angewendeten Produkts genau im Bilde sein.

In-vitro-Studien

Viele In-vitro-Studien zu Probiotika und deren Einsatz in der Parodontologie zielen primär darauf ab, die mikrobielle Wirkung auf Wirtszellen in Zellkulturplatten zu untersuchen. Dabei werden Probiotika zusammen mit parodontalen Bakterien, zum Beispiel Porphyromonas gingivalis oder Tannerella forsythia, auf Zellkulturplatten gegeben, um die Anzahl der kolonienbildenden bakteriellen Einheiten zu bestimmen. Daraus lässt sich eine Aussage über den Effekt auf das Bakterienwachstum ableiten. Weiter kann auch der Effekt auf die Produktion von Interleukinen (IL) im Labor untersucht werden^1,28. IL spielen im Zuge der körpereigenen Immunantwort und damit bei der Entstehung einer Parodontitis eine Schlüsselrolle. Bei der Entstehung von Parodontitis triggern zuerst Zellmembranbestandteile wie zum Beispiel Lipopolysaccharide die körpereigene Immunantwort, indem Keratinozyten, Monozyten und Makrophagen verstärkt Entzündungsmediatoren wie IL-1, IL-8 oder TNF freisetzen. Im Blut zirkulierende und lokal patrouillierende Abwehrzellen sezernieren daraufhin die Sekretion von Antikörpern und weitere Bestandteile der Entzündungskaskade. Prostaglandin E sorgt durch Flüssigkeitsverschiebungen in den interstitiellen Raum für ein lokales Ödem. Körpereigene Enzyme zerstören im Entzündungsbereich nicht nur Bakterien, sondern auch körpereigene Strukturen. Aktivierte Matrix-Metalloproteinase (MMP)-8 beispielsweise spielt eine wichtige Rolle beim Abbau von Kollagen der Typen I, II sowie III und ist somit entscheidend an der Zerstörung von Kollagenfasern des Zahnhalteapparats beteiligt².

Einige Probiotika haben im Laborversuch einen direkten Einfluss auf parodontale Bakterien und senken so unter anderem die IL-Sekretion ab. Zhao et al. konnten diesen Effekt bei Lactobacillus acidophilus, durch welchen die IL-Sekretion durch P. gingivalis in humanen Gingivaepithelzellen abgeschwächt wurde, nachweisen²⁸. Eine andere Forschungsgruppe konnte darüber hinaus zeigen, dass neben IL-1 auch TNF, welche durch die Anwesenheit von P. gingivalis auf Gingivaepithelzellen gebildet werden, reduziert werden können. Zudem konnten sie ein höheres Zellüberleben sowie eine verminderte Adhäsion und Invasion der Pathogene durch die Zugabe der meisten getesteten Probiotika aufzeigen¹. Dieser Effekt war jedoch stark von der Art der eingesetzten Probiotika abhängig.

Neben dem Einfluss auf den Wirtsorganismus ist auch eine direkte Wirkung von Probiotika auf pathogene Bakterien bekannt. Kang et. al. untersuchten die Auswirkungen von Lactobacillus reuteri auf die Proliferation von Parodontalpathogenen. Dazu wurden unterschiedliche humane L. reuteri-Stämme und ein Stamm von Ratten verwendet. In deren Präsenz wurde die Proliferation verschiedener Parodontalpathogene spektrometrisch über einen Zeitraum von 72 Stunden untersucht. Ferner wurden spezifische Produkte von L. reuteri wie Säuren oder Wasserstoffperoxid gemessen. Es wurde eine signifikante Wachstumshemmung auf die pathogenen Bakterien durch L. reuteri nachgewiesen. Dabei gab es keine Unterschiede zwischen den einzelnen pathogenen Stämmen. Die Autoren erklärten diesen Effekt durch die Produktion von organischen Säuren, Wasserstoffperoxid und Bacteriocinen sowie anhand ihrer antimikrobiellen Eigenschaften⁷.

Klinische Studien

Auch einige klinische Studien, welche die Auswirkungen von Probiotika als adjuvante Therapie zu „Scaling and root planing“ (SRP) untersucht haben, konnten einen zusätzlichen Nutzen durch deren Anwendung aufzeigen^15,24,26.

Teughels et al. untersuchten hierfür die klinischen Parameter bei 30 Patienten mit unbehandelter chronischer Parodontitis. Die Probanden erhielten zu Beginn neben einer Mundhygieneinstruktion eine supra- und subgingivale Reinigung. Die experimentelle Gruppe erhielt Lutschtabletten mit L. reuteri (BioGaia, Schweden) zweimal täglich für 12 Wochen, während die Kontrollgruppe ein Placebo über den gleichen Zeitraum erhielt. Zwar wurde bei der Veränderung der Sondierungswerte insgesamt kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen festgestellt. Eine Unteranalyse an moderaten (4–6 mm) und tiefen Taschen (> 6 mm) zeigte allerdings eine signifikante Überlegenheit der Testgruppe. Diese Beobachtung galt darüber hinaus auch für das klinische Attachmentniveau²⁴.

Eine weitere Studie mit ähnlichem Aufbau, jedoch mit einer zusätzlichen negativen Kontrollgruppe ohne SRP konnte sogar noch deutlichere Vorteile durch die zusätzliche Gabe von L. reuteri (BioGaia) zeigen. Darüber hinaus wurde eine Reduktion der Anzahl kolonienbildender Einheiten nach sechs Wochen durch die adjuvante Gabe von L. reuteri beobachtet. Somit konnte diese Studie zeigen, dass Probiotika im Rahmen der Parodontaltherapie plaquehemmend und entzündungshemmend sein können²⁶.

Minić et al. untersuchten die Wirkung von lokalen Probiotika in der parodontalen Therapie. Im Vergleich zu den bereits beschriebenen Studien wurde den Probanden keine Lutschtabletten verabreicht, sondern es wurde eine Mischung verschiedener Probiotika (Linex, Slowenien) nach SRP direkt in die Tasche eingebracht. Nach 30 Tagen wurden im Vergleich zur Kontrollgruppe verbesserte Taschentiefen- und Blutungswerte festgestellt. Die Autoren schlussfolgerten, dass durch die lokale Applikation von Probiotika der Effekt der konventionellen nichtchirurgischen Parodontaltherapie verbessert wird¹⁵.

Antibiotika finden in der nichtchirurgischen Parodontaltherapie Verwendung. Aufgrund ihrer Nebenwirkungen stellt ein Vergleich mit der Wirksamkeit von Probiotika eine klinisch relevante Fragestellung dar. Entsprechend verglichen Morales et al. L. rhamnosus (Macrofood, Chile) und Azythromycin während der nichtchirurgischen Parodontaltherapie. Bei allen Gruppen wurde eine signifikante Reduktion der Sondierungswerte, des klinischen Attachmentlevels und des Blutens auf Sondierung über einen Zeitraum von neun Monaten beobachtet. Dabei wurden zwischen den Gruppen keine signifikanten Unterschiede gefunden. Entsprechend wurde eine Gleichwertigkeit der Behandlungsoptionen postuliert¹⁶.

Kritische Diskussion

Auf der Suche nach neuartigen Therapiemethoden müssen sich neue Optionen hinsichtlich des Nutzens und der Nebenwirkungen mit den bewährten Therapeutika vergleichen lassen. Probiotika werden dabei als äußert nebenwirkungsarm gehandelt. Diesbezüglich sollten Probanden dennoch auf bisher aufgetretene Nebenwirkungen kritisch geprüft werden. Trotz einer beträchtlichen Anzahl an Publikationen in den vergangenen Jahren ist der Aspekt der Sicherheit von probiotischen Interventionen noch nicht ausreichend untersucht worden⁴.

In Bezug auf den Zusatznutzen wurde im Jahr 2019 eine systematische Übersichtsarbeit zur Wirksamkeit von verschiedenen Wirtsmodulatoren in der nichtchirurgischen Parodontaltherapie publiziert³. Auch klinische Studien zu Probiotika in der nichtchirurgischen Parodontaltherapie mit einer Nachbeobachtungszeit von mindestens sechs Monaten wurden untersucht. Über die eingeschlossenen Studien hinweg gemittelt wurde hinsichtlich der Taschentiefenreduktion kein statistisch signifikanter Unterschied zwischen Probiotika und Placebo gefunden. In diesem Zusammenhang ist die Heterogenität der Probiotika durch teilweise unterschiedliche Formulierungen wichtig. Studien, in denen Probiotika mit L. reuteri verwendet wurden, waren dabei die einzigen, die eine verbesserte Reduktion der Sondierungstiefen (ST) aufwiesen.

Es lässt sich also gegenwärtig keine generelle Aussage zur Wirksamkeit von Probiotika machen. Aber vor dem Hintergrund des grundsätzlichen Potenzials einiger therapeutisch wirksamer Stämme ist der Bedarf an weiteren Studien groß³. In diesem Zusammenhang sollte auf eine Studie hingewiesen werden, die untersuchte, inwieweit sich Sponsoring in Studien zu zahn-medizinischen Probiotika auf eine Verzerrung der Ergebnisse auswirkt. Anhand eines Rechenmodells stellten die Autoren fest, dass Studien mit einem hohen Risiko für Beeinflussung signifikant bessere Werte hinsichtlich der Behandlungsergebnisse aufwiesen. In erster Linie wurde das bemerkenswerterweise auf fragwürdige Randomisierung und Verblindung der Teilnehmer zurückgeführt⁵.

Für eine Empfehlung über die Anwendung von Probiotika in der parodontalen Therapie gibt es aktuell keine Evidenz²¹. Aufgrund eines (limitierten) Zusatznutzens und kaum bestehender Nebenwirkungen kann der Einsatz von Probiotika dennoch in der parodontalen Therapie erwogen werden. Sie sind nach aktuellem Forschungsstand jedoch kein Ersatz für Antibiotika.

Schlussfolgerungen

Sowohl In-vitro- als auch In-vivo-Untersuchungen zu Probiotika zeigten vielversprechende Ergebnisse. Zum einen konnte in einigen Studien eine Senkung von Entzündungsmediatoren durch Probiotika beobachtet werden^1,7,28. Zum anderen wurde durch die zusätzliche Gabe von Probiotika nach SRP eine signifikant stärkere Verbesserung der Sondierungswerte beobachtet^15,24,26. Schließlich wurde festgestellt, dass die Ergebnisse stark vom spezifischen Typ des Probiotikums abhängen^1,3.

Aktuell gibt es noch wenige Langzeitergebnisse und die vorliegenden Studien umfassen nur wenig Patienten, weswegen die aktuelle Leitlinie für die Therapie von Parodontitis (noch) keine Empfehlung für die Verwendung von Probiotika in der parodontalen Therapie ausspricht²¹.

Ein Beitrag von Leonardo Svellenti, Basel

Literatur auf Anfrage über news@quintessenz.de