Neue Therapie gegen Zahnverfall tötet effektiv Bakterien ab

Im Kampf gegen Zahnverfall wird nun aufgerüstet. Die bisherige Antibiotika-Therapie soll durch Nanopartikeln in Kombination mit Wasserstoffperoxid erweitert werden.

Im Kampf gegen Zahnverfall wird nun aufgerüstet. Die bisherige Antibiotika-Therapie soll durch Nanopartikeln in Kombination mit Wasserstoffperoxid erweitert werden. Wie vielversprechend ist dieser Ansatz?

Die Bakterien, die sich im Zahnbelag ansiedeln und den Zahnverfall begünstigen, sind oftmals gegen eine herkömmliche antimikrobielle Behandlung resistent, da sie sich innerhalb der klebrigen Biofilmmatrix “verstecken”.

Wissenschaftler der University of Pennsylvania setzen nun auf ein anspruchsvolleres Verfahren. Künftig solle der Zahn nicht nur mit einem Antibiotikum versehen werden, wie es bisher der Fall war. Stattdessen plädieren die Forscher für eisenhaltige Nanopartikeln, um die Aktivität des Wasserstoffperoxids zu katalysieren. Dieser Ansatz wurde im Tiermodell in die Praxis umgesetzt: Das aktivierte Wasserstoffperoxid erzeugte freie Radikale, die sowohl die Biofilmmatrix als auch die sich darin befindlichen Bakterien reduzierten. So wurde der Zahnbelag signifikant verringert und in der Folge dem Zahnverfall und Löchern im Zahn entgegengewirkt.

“Auch geringe Konzentrationen des Wasserstoffperoxids erwiesen sich als sehr effektiv hinsichtlich der Zerstörung des Biofilms”, gab Studienautor Michel Hyun bekannt. “Als wir Nanopartikeln hinzugefügt haben, erwies sich das Abtöten der Bakterien um mehr als das 5.000-fache effizienter.”

Innerhalb von fünf Minuten konnten 99 Prozent der S. mutans eliminiert werden

Zunächst haben die Wissenschaftler eine In-Vitro-Studie durchgeführt. Es zeigte sich, dass die Nanopartikeln, die an dem Biofilm hafteten, auch nachdem die Behandlung bereits abgeschlossen war, weiterhin präsent waren. Diese Partikeln konnten das Wasserstoffperoxid unter säurehaltigen Bedingungen effektiv katalysieren. Zudem konnte gezeigt werden, dass die Nanopartikeln schon auf eine einprozentige Wasserstoffperoxid-Lösung reagierten und effektiv Bakterien abtöteten; innerhalb von fünf Minuten konnten 99 Prozent der S. mutans im Biofilm eliminiert werden. Damit nicht genug: Eine 30-sekündige Behandlung von Nanopartikeln, gefolgt von einer 30-sekündigen Behandlung mit Wasserstoffperoxid, konnte die Biofilmmatrix aufbrechen und das schützende Gerüst entfernen, sodass die Bakterien sich nicht mehr “verstecken” konnten.

Dieses Verfahren ließ sich auch auf das Tiermodell übertragen; in dem Fall wurden Ratten getestet, die – wie der Mensch auch – Zahnverfall erleiden können. Im Rahmen einer dreiwöchigen Kombinationstherapie konnten sowohl die Entstehung als auch der Schweregrad des Zahnverfalls signifikant reduziert werden. Im Vergleich zu der alleinigen Behandlung mit Wasserstoffperoxid – die Kontrollbedingung – seien diese Ergebnisse sehr vielversprechend.

“Für eine Dosis benötigt man ungefähr fünf Milligramm, wir sprechen hier über eine sehr geringe Menge. Die Nanopartikeln können leicht künstlich hergestellt werden, demnach belaufen sich die Kosten auf wenige Cents pro Dosis”, schlussfolgert Cormode, der ebenfalls an der Studie mitwirkte.

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