Monden zijn smerig en herbergen het op een na grootste microbioom van het menselijk lichaam. Sommige bacteriën kunnen helpen bij het afbreken van voedsel, naast andere verantwoordelijkheden; andere bacteriën kunnen via voedsel, vingers, pendoppen en meer in de mond terechtkomen om bij te dragen aan tandvleesaandoeningen en andere orale infecties. Meer dan goede of slechte bacteriën hebben onderzoekers nu onthuld dat positieve en negatieve bacteriën verantwoordelijk zijn voor parodontitissymptomen – Gram-positief en Gram-negatief, dat wil zeggen.
Gram-positieve bacteriën hebben dikkere celwanden die de paarse kleur behouden van Gram-kleuring, die celtypen snel kan differentiëren op basis van de breedte van hun celwanden. Voor het eerst ontdekten onderzoekers dat Gram-positieve bacteriën ook de resorptie kunnen induceren van het bot dat de tanden op hun plaats houdt, het alveolaire bot genoemd. De resultaten zijn op 25 juni gepubliceerd in Scientific Reports.
“Deze bevinding is een nieuw concept: zowel Gram-positieve als -negatieve bacteriën zijn betrokken bij de progressie van parodontaal botverlies”, zegt hoofdauteur Masaki Inada, universitair hoofddocent bij de afdeling Biotechnologie en Life Science aan de Tokyo University of Agriculture en Technologie (TUAT). “In een gezonde toestand wordt de tandwortel ingebed in een holte in het alveolaire bot in parodontaal weefsel. Infectie van gemengde meervoudige Gram-negatieve bacteriën resulteerde in alveolaire botresorptie en tandverlies veroorzaakt door ernstige ontsteking in parodontale weefsels. Het is bekend dat de belangrijkste pathogenen van parodontitis overwegend gramnegatieve bacteriën zijn. Het was onduidelijk of grampositieve bacteriën geassocieerd zijn met of bijdragen aan de progressie van parodontaal botverlies.”
In een eerdere studie injecteerden de onderzoekers lipopolysaccharide (LPS) van Gram-negatieve bacteriën in muizen die waren ontwikkeld zonder het gen dat moleculen produceert die zich verzamelen op plaatsen van beschadigd weefsel. Zonder deze moleculen, prostaglandine E2 (PGE2) genaamd, kon de LPS geen botverlies veroorzaken. Dit suggereerde, zei Inada, dat PGE2 nodig is om parodontitis te laten vorderen.
“LPS wordt beschouwd als een dominante ziekteverwekker die inflammatoire botresorptie bij parodontitis veroorzaakt,” zei Inada. “Aan de andere kant is het bekend dat Gram-positieve bacteriën bijdragen aan de ontsteking van het parodontale tandvlees in de beginfasen van parodontitis; er was echter weinig bewijs om aan te tonen dat deze pathogenen bijdragen aan de inductie van inflammatoire botresorptie in de late fase van parodontitis.”
Volgens Inada komt het neer op botremodellering. Op welk punt overtreft de celdood door de infectie de inspanning van het lichaam om nieuwe botcellen te maken?
“Er kunnen verschillende redenen zijn om op deze verschijnselen te rekenen en uit te leggen,” zei Inada.
In het geval van LPS bij de PGE2-deficiënte muizen bleef de balans in het voordeel van botvorming. Maar toen de onderzoekers lipoteichoic acid (LTA) introduceerden, een belangrijk bestanddeel van de celwand in Gram-positieve bacteriën, sloeg de balans om naar botresorptie. De onderzoekers injecteerden muizen met parodontitis met LTA en ontdekten dat het de hoeveelheid PGE2 verhoogde, wat leidde tot botresorptie. Ze zagen ook dat Gram-positieve bacteriën zich sneller vermenigvuldigden dan Gram-negatieve bacteriën en ze gaven er de voorkeur aan de diepten van de tandpockets te bezetten – wat volgens Inada een krachtigere dosis LTA suggereert dichter bij de plaats van botverlies.
“Ons doel is om de overspraak van Gram-positieve en -negatieve bacteriën voor de pathogenese en progressie van parodontaal botverlies op te helderen,” zei Inada. “Het begrip van de mechanismen zal bijdragen aan de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen voor de behandeling van parodontaal botverlies.”