Die Schlacht im Mund

Zahnmediziner der Uni Leipzig analysieren Aggressivität von Bakterien

08.09.2006

In jedermanns Mund tobt eine Schlacht. Dutzende Arten von Bakterien, mitunter auch Viren und Pilze, kämpfen um optimale Lebensbedingungen. Zu den Opfern zählen aber nicht nur die jeweils gegnerischen Mikroorganismen, sondern auch die Zähne und das Zahnfleisch des Menschen. Deshalb wollen Zahnmediziner und Grundlagenforscher der Universität Leipzig genauer wissen, was während des Gemetzels passiert.

"Dass wir Bakterien im Munde haben, ist nicht krankhaft", erläutert Dr. Stefan Rupf, Oberarzt an der Poliklinik für konservierende Zahnheilkunde und Parodontologie an der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig. "Über die Normalbesiedelung mit Viren wissen wir bislang noch relativ wenig. Bekannt ist allerdings, dass Pilze problematisch sind. Bestimmte Bakterien hingegen, im Durchschnitt tummeln sich in der gesunden Mundflora 30 bis 50 Arten, brauchen wir sogar. Sie sind eine Art Schutztruppe gegen besonders aggressive Artgenossen und gegen Viren. Kritisch wird es erst, wenn viel mehr der rund 500 bekannten Bakterienarten über den Mund herfallen oder wenn einige dieser Arten die Oberhand gewinnen."

Nun sind die Schuldigen zwar längst ausgemacht. Für Karies beispielsweise sind vor allem die Mutans-Streptokokken verantwortlich. Doch jede Bakterienart gliedert sich in ganz verschiedene, unterschiedlich aggressive Stämme, die sich wiederum in Laufe der Zeit bis in die Genstruktur hinein verändern können. Bleibt also die Frage, wie man nicht nur die Anwesenheit bestimmter Bakterien registrieren, sondern so viel wie möglich über deren aktuelle Aggressivität erfahren kann. Hier machen sich die Zahnmediziner ein Analyse-Verfahren zunutze, welches das Biochemiker-Team um Prof. Dr. Klaus Eschrich, Arbeitsgruppenleiter am Institut für Biochemie der Medizinischen Fakultät der Universität Leipzig, für die Feinanalyse von Bakterien-Unterarten eingesetzt hatte: MALDI-TOF (Matrix Assisted Laser Desorption/Ionisation Time of Flight) Massenspektrometrie. Bei diesem Verfahren werden die zu analysierenden Substanzen - in diesem Fall die Eiweißbestandteile der Bakterien - mittels Laserenergie ionisiert. Die Ionen werden dann innerhalb eines Vakuums durch ein elektrisches Feld beschleunigt. Da einige der winzigen Teilchen schneller unterwegs sind als andere, werden sie auf diese Weise sortiert. Das Ergebnis solch einer Massenspektrometrie ist eine Grafik, auf der verschiedene Spitzen darauf hinweisen, welche Eiweiße bei einem bestimmten Bakterium besonders häufig vorkommen.

"Wir können also einerseits im Labor die Säureproduktion einzelner Bakterienstämme messen und andererseits parallel dazu über MALDI-TOF Massenspektrometrie deren Eiweißstruktur und, mit anderen Methoden, auch ihr Genom charakterisieren. Dann geht es ans Vergleichen", erläutert Rupf den Fortgang der Analyse. "Wir werden herausbekommen, welche Stämme unter welchen Umständen besonders schädlich für Zähne und Zahnfleisch sind."

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