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Hydroxylapatit als Wirkstoff : Biofilmkontrolle und Verlangsamung der bakteriellen Anlagerung an der Zahnoberfläche

Einleitung

Karies und Parodontitis sind mikrobielle Erkrankungen. Als Grundlage für beide Krankheiten entsteht ein Biofilm an der Zahnoberfläche beziehungsweise am Zahnfleischsaum. Dieser Biofilm bildet sich unmittelbar nach der Zahnreinigung. Zunächst legt sich das Pellikel, das hauptsächlich aus Speichelproteinen besteht, als Schutzschicht auf die Zahnoberfläche. Neben dem Schutz, den es den Zähnen bietet, stellt es auch Bindestellen für die mikrobielle Anlagerung zur Verfügung. Die Anlagerung ist ein hochspezifischer Prozess und nur wenige Bakterien können an das Pellikel binden. Zu den frühesten Besiedlern zählen vorwiegend Streptokokken der Mitis-Gruppe: Streptococcus mitis, Streptococcus gordonii, Streptococcus oralis und Streptococcus sanguinis. Diese interagieren auf unterschiedlichste Weise mit den späteren Besiedlern wie Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Fusobacterium nucleatum, Porphyromonas gingivalis, Prevotella spp. und Treponema spp. Auch Streptococcus mutans, ein wichtiges Bakterium bei der Entstehung einer Karies, kann an Mitis-Streptokokken binden und interagieren.

Fragestellung

Kann Zink-Carbonat-Hydroxylapatit die Biofilmbildung einer polymikrobiellen Gemeinschaft inhibieren?

Material und Methoden

Für diese Studie wurden in vitro Biofilme von Bakterien der Mitis-Gruppe sowie S. mutans hergestellt. Diese Biofilme wurden mit verschiedenen Konzentrationen von Hydroxylapatit versetzt und mittels der optischen Dichte (OD) inhibitorische Effekte bestimmt. Die Biofilme wurden in künstlichem Speichel und unter Zugabe von genügend Nährstoff quellen hergestellt. Es wurden drei verschiedene Konzentrationen von Zink-Carbonat- Hydroxylapatit getestet: 0,25 mg/mL, 0,5 mg/mL und 1 mg/mL.

Bakterienart Maximale Biofi lminhibition (1 mg/mL Zink-Carbonat-Hydroxylapatit)
S. mutans 75 %
S. gordonii 80 %
S. oralis > 99 %
S. sanguinis > 99

Ergebnisse

Zink-Carbonat-Hydroxylapatit zeigte auf alle getesteten Biofilme eine inhibitorische Wirkung. Die inhibitorische Wirkung war konzentrationsabhängig. Die maximale Biofilmreduktion ist in der nachfolgenden Tabelle dargestellt.

Schlussfolgerung

Zink-Carbonat-Hydroxylapatit hemmt die Biofilmbildung und kontrolliert somit effektiv die Plaqueentstehung.


Die Veröffentlichung der Studie finden Sie hier.
 

Quelle: Palmieri, C., G. Magi, G. Orsini, A. Putignano and B. Facinelli (2013). „Antibiofi lm activity of zinc-carbonate hydroxyapatite nanocrystals against Streptococcus mutans and mitis
group Streptococci.” Curr. Microbiol. 67: 679-681.