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Parodontitis: Von der Zahnfleischentzündung zur Herzerkrankung

Erkrankungen des Zahnfleisches stehen im Verdacht, das Risiko von Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu erhöhen. Die genauen Zusammenhänge sind allerdings schwierig nachzuweisen.
Frau putzt sich die Zähne

Vor 100 Jahren vertraten viele Mediziner in Europa und den Vereinigten Staaten die Ansicht, Zähne mit Karies zu ziehen, könne eine ganze Reihe anderer Krankheiten von Arthritis bis Schizophrenie verhindern. Manche gingen deshalb so weit, ihren Patienten gleich alle Zähne zu entfernen – vorsorglich.

»Man glaubte damals, dass sich eine Infektion um die Zähne herum auf andere Regionen des Körpers ausbreiten könnte«, sagt Iain Chapple von der University of Birmingham in England. Als Parodontologe beschäftigt er sich mit dem Zahnhalteapparat, der die Zähne stabil im Kiefer hält. Dazu gehören unter anderem Zahnfleisch, Wurzelhaut und das knöcherne Zahnfach im Kiefer.

Die Praxis der vorsorglichen Zahnentfernung kam schnell in Verruf. »Das war auch völliger Quatsch«, sagt Chapple. Die zu Grunde liegende Annahme aber, die Mundgesundheit habe womöglich einen direkten Einfluss auf chronische Erkrankungen, erlebt heute eine Renaissance.

Serie: Gesund im Mund

Ob beim Sprechen, Essen, Lächeln oder Küssen: Unser Mund ist quasi pausenlos in Bewegung. Wie wichtig es ist, dass er gesund bleibt, fällt vielen trotzdem erst dann auf, wenn sich die ersten Wehwehchen bemerkbar machen wie Karies, Zahnfleischentzündungen oder fiese Aphten. Dabei kann die Mund- und Zahnpflege weit reichende Konsequenzen für den gesamten Körper haben – selbst mit Erkrankungen wie Alzheimer, Herzleiden und Covid-19 wird sie inzwischen in Verbindung gebracht. Wie eine optimale Mundhygiene aussieht, welchen Beitrag das orale Mikrobiom leistet und was die Mundschleimhaut so besonders macht, erfahren Sie in unserer Serie »Gesund im Mund«:

Die jahrzehntelange Zusammenarbeit von Zahnärzten, Parodontologen, Ärztinnen und Immunologinnen hat ein schärferes Bild davon gezeichnet, wie sich Erkrankungen des Zahnhalteapparats im Rest des Körpers auswirken können. Heute weiß man, dass eine bakterielle Entzündung des Zahnfleischs eine schlecht regulierte Immunreaktion auslösen kann, die wiederum Gewebe und Organe im ganzen Körper schädigt. »Die Zähne deshalb herauszunehmen ist keine Lösung«, sagt Chapple, man solle sie lieber behalten. »Aber man muss sie dann auch gesund halten.«

Viele Erkrankungen haben eine entzündliche Komponente. Vor allem für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes ist ein Zusammenhang mit Zahnfleischentzündungen gut belegt. Aber auch Alzheimer und rheumatoide Arthritis scheinen in Verbindung mit einer Entzündung des Zahnbetts, genannt Parodontitis, zu stehen. »Es gibt Hinweise auf etwa 50 Krankheiten, die mit Parodontitis assoziiert sind«, sagt Francesco D'Aiuto, Parodontologe am University College London.

Einen eindeutigen Zusammenhang zwischen den Erkrankungen nachzuweisen – und damit in Erwägung zu ziehen, dass Behandlungen des Zahnfleischs andere Krankheiten mitbehandeln oder verhindern können – ist jedoch kein Kinderspiel. »Während einige Studien einen Kausalzusammenhang bestätigen, ziehen andere ihn wieder in Zweifel«, sagt D'Aiuto. Klar ist: Die Folgen von Zahnfleischerkrankungen gehören nicht allein in den Zuständigkeitsbereich von Zahnärzten. Sie sind ein integraler Bestandteil der allgemeinen Gesundheit.

Machen Zahnfleischentzündungen den gesamten Körper krank?

Ende der 1980er Jahre beschrieb ein Forschungsteam unter Kimmo Mattila von der Universität Helsinki einen der ersten wissenschaftlich gut dokumentierten Zusammenhänge zwischen parodontaler Gesundheit und systemischen Erkrankungen. »Die Herzchirurgen stellten fest, dass die meisten ihrer Herzpatienten wirklich schlechte Zähne hatten«, sagt die Zahnärztin Wenche Borgnakke von der University of Michigan in Ann Arbor. In einer 1989 veröffentlichten Fall-Kontroll-Studie bestätigten Mattila und seine Kollegen, dass das Herzinfarktrisiko signifikant von der Gesundheit des Zahnbetts beeinflusst wird. Seither wurde der Zusammenhang umfassend untersucht. Anhand der aktuellen Datenlage schätzt D'Aiuto, dass Parodontalerkrankungen das Risiko einer Herzerkrankung um zehn bis 15 Prozent erhöhen.

»Wir konnten zeigen, dass eine Parodontitis den Blutzucker erhöht«
(Wenche Borgnakke, Zahnärztin)

Darüber hinaus gibt es deutliche Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen Zahnfleischentzündungen und Typ-2-Diabetes. Im Jahr 2013 veröffentlichten Borgnakke und ihre Kollegen eine einflussreiche systematische Analyse klinischer Daten, die einen kausalen Zusammenhang belegte. »Wir konnten zeigen, dass eine Parodontitis den Blutzucker erhöht«, sagt sie. In der Folge könne ein Typ-2-Diabetes entstehen. Bei Menschen, die bereits an Diabetes erkrankt sind, veschlechtere sich die Blutzuckereinstellung, was wiederum das Risiko von Komplikationen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Erkrankungen des peripheren Nervensystems erhöhe. Umgekehrt haben Untersuchungen über einen längeren Zeitraum innerhalb von Längsschnittstudien ergeben, dass Menschen mit Typ-2-Diabetes zwei- bis dreimal häufiger Parodontalerkrankungen entwickeln.

Wie die verschiedenen Krankheiten miteinander zusammenhängen, ist ausgesprochen schwierig zu entwirren. Krankheiten wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes entstehen erst Jahrzehnte nach den ersten Zahnproblemen. Kostspielige Längsschnittstudien mit einer großen Anzahl von Probanden wären erforderlich, um die Gesundheit von Zähnen und Körper über viele Jahre hinweg zu beobachten. Zusätzlich dürften einige Versuchspersonen mit Zahnfleischentzündungen nicht behandelt werden. Nur an ihnen ließe sich eindeutig feststellen, welche Auswirkungen Erkrankungen des Zahnbetts auf die Entstehung anderer Krankheiten haben.

»Das wäre schlicht eine unethische Studie«, sagt Parodontologe Chapple. »Stattdessen führen wir Beobachtungsstudien und kurzfristige Interventionsstudien durch, bei denen wir die Parodontalbehandlung in der Kontrollgruppe für eine kurze Zeit verzögern und dann ersatzweise Faktoren wie die Steifigkeit der Arterien untersuchen.« Tatsächlich können auch solche Beobachtungsstudien aussagekräftige Daten liefern. So zum Beispiel eine mehrjährige Studie, die Thomas Van Dyke und seine Kollegen vom Forsyth Institute in Cambridge, Massachusetts, im Jahr 2021 veröffentlicht haben. Darin berichten die Autoren, dass Personen mit nachgewiesener Zahnfleischentzündung – ein Hinweis auf eine aktive Parodontitis – ein doppelt so hohes Risiko hatten, an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung, insbesondere an einem Herzinfarkt oder Schlaganfall zu erkranken.

Auch Tierversuche stützen die Annahme, dass Entzündungen des Zahnbetts das Risiko erhöhen, an Herz-Kreislauf-Erkrankungen, einem metabolischen Syndrom (das gemeinsame Auftreten von Typ-2-Diabetes, Bluthochdruck und Fettleibigkeit) oder rheumatoider Arthritis zu erkranken. Die Krankheitsbilder haben laut Van Dyke eine entscheidende Gemeinsamkeit. »Die meisten nicht übertragbaren Krankheiten haben eine Entzündungskomponente«, sagt er. Genau das sei die Parodontitis – eine unkontrollierte Entzündung. Die Frage ist: Wie kann eine lokale Entzündung im Mund zu einer Krise im Rest des Körpers werden?

Chronische Entzündungen werden zum Problem

Jeder Mensch beherbergt in seinem Mund eine vielfältige Bakterienpopulation. Dazu zählen auch Arten mit bekanntem pathogenem Potenzial wie etwa Porphyromonas gingivalis. Ein gesundes Zahnfleischgewebe bietet eine robuste Barriere gegen Infektionen. Gleichzeitig ist es durchlässig genug, so dass das Immunsystem die Bakterienpopulationen in Schach halten kann.

Gerät das mikrobielle Ökosystem zwischen Zähnen und Zahnfleisch aus dem Gleichgewicht, kann die resultierende Immunreaktion schnell aus dem Ruder laufen. Mariano Sanz, Parodontologe an der Universität Complutense Madrid, sieht in der akuten Entzündung an sich eine wichtigen und natürlichen Abwehrmechanismus. »Ein Problem hat man erst, wenn die Entzündung chronisch wird«, sagt er. Dieser Zustand trete ein, wenn das Immunsystem nicht mehr in der Lage ist, überschüssige schädliche Bakterien in kurzer Zeit effektiv zu beseitigen. Dann schütten die in das Zahnfleisch eingewanderten Immunzellen Signalmoleküle wie Zytokine aus, die eine allgemeine Entzündungsreaktion auslösen. Die Entzündungsreaktion beeinträchtigt auch die Durchlässigkeit des Zahnfleischs, so dass mehr Bakterien aus dem Mundraum in das Gewebe einwandern können.

»Wenn Erreger in die Blutbahn gelangen, aktivieren sie so genannte neutrophile Granulozyten«, sagt Chapple. Diese Immunzellen bilden gemeinsam mit weiteren Abwehrzellen, den Monozyten, die erste Verteidigungslinie des angeborenen Immunsystems. Kommt es zu einer Infektion, lösen sie eine schnelle Entzündungsreaktion aus. Die Entzündung wird zusätzlich durch Toxine wie Lipopolysaccharide angekurbelt, die die eingedrungenen Bakterien produzieren. Geraten die unterschiedlichen Zellen und Botenstoffe in die Blutbahn, können sie eine starke Entzündungsreaktion im gesamten Körper auslösen. Meist ist diese systemische Entzündung aber nur von kurzer Dauer und trägt nicht wesentlich zur Entstehung von chronischen Erkrankungen bei. Dafür muss die Entzündung über einen längeren Zeitraum andauern.

George Hajishengallis ist Immunologe an der University of Pennsylvania in Philadelphia. Zusammen mit seinen Mitarbeitern hat er ein Modell entwickelt, das erklären könnte, wie eine akute Entzündungsreaktion zum chronischen Problem ausartet. Die Kernidee nennen sie »antrainierte Immunität«: Ist der Körper mit einem Krankheitserreger infiziert, erzeugt das angeborene Immunsystem eine Art Gedächtnisprotokoll in den im Knochenmark ansässigen Vorläuferzellen des Immunsystems. Dass das erworbene Immunsystem im Lauf des Lebens ein solches Immungedächtnis aufbaut, ist schon länger bekannt. Es trainiert Antikörper und T-Zellen darauf, Bestandteile von Krankheitserregern, die Antigene, zu erkennen. Für die angeborene Immunantwort wurde ein Immungedächtnis erst in den vergangenen Jahren beschrieben. Beide Gedächtnisse ermöglichen eine schnellere Immunantwort bei zukünftigen Begegnungen mit Erregern, die bereits einmal erfolgreich bekämpft worden sind. »Das Knochenmark kann parodontitisassoziierte systemische Entzündungen nicht nur wahrnehmen, es kann sie sich auch merken«, sagt Hajishengallis.

Das Alarmsystem kann jedoch versagen, wenn eine Infektion länger andauert – zum Beispiel in chronisch entzündetem Zahnfleischgewebe. Das Knochenmark reagiert extrem empfindlich auf die entzündlichen Signalmoleküle und bakterielle Toxine, die bei einer unbehandelten Parodontitis in den Blutkreislauf strömen. »Entnimmt man peripheres Blut von Parodontitispatienten und regt die darin enthaltenen Monozyten und Neutrophilen mit Lipopolysaccharid an, produzieren sie viel viel mehr Entzündungssignale als bei Menschen ohne Zahnfleischprobleme«, sagt Hajishengallis. Aktuell trägt seine Gruppe Hinweise darauf zusammen, wie diese hyperaktive Immunität chronische Krankheiten auslösen oder eine bestehende Erkrankung verschlimmern kann.

Umgekehrt könne auch ein schlecht eingestellter Typ-2-Diabetes das Fortschreiten der Parodontalerkrankung begünstigen, sagt Chapple. »Das ist dann die Reaktion auf eine Überzuckerung – Glukose befeuert die Entzündung. Dabei entstehen Stoffwechselnebenprodukte, die die Heilung verzögern«, sagt er. Die Entzündung wiederum fördert die zusätzliche Freisetzung von Zucker, um den Gegenangriff des Immunsystems zu unterstützen. »Das macht es viel schwieriger, den Diabetes zu kontrollieren«, sagt Chapple. »Deshalb sind Herz-Kreislauf-, nierenbedingte und andere Komplikationen des Diabetes bei Patienten mit Parodontitis allesamt stärker ausgeprägt.«

Den Übeltätern auf der Spur

Mundbakterien können auch direkt zur Entstehung von systemischen Erkrankungen beitragen. Jedes Mal, wenn man sich die Zähne putzt, harte Lebensmittel isst oder zur Zahnreinigung geht, löst sich ein Teil der Bakterien von den Zähnen und wird verschluckt oder gelangt über andere Wege in den Blutkreislauf. Normalerweise kann das Immunsystem damit gut umgehen, aber bei Menschen mit einer Zahnfleischentzündung wird das Problem chronisch. Dann wandern potenziell schädliche Bakterienarten in viel größerer Zahl in den Blutkreislauf als normal üblich und schädigen den Körper.

Porphyromonas gingivalis ist zwar nicht der einzige Bösewicht der Mundhöhle, aber der am besten untersuchte. Das Bakterium gilt als Schlüsselerreger und wird mit einer ganzen Reihe chronischer Krankheiten in Verbindung gebracht. Zwar komme diese anaerobe Spezies auch in geringer Zahl in gesunden Mündern vor, sagt Chapple. Wenn das Zahnfleisch aber entzündet sei und mehr blute, aktiviere das Eisen aus dem Blut die Bakterien. Einmal aktiviert, kann P. gingivalis zur Zerstörung der inneren Zellschicht von Blutgefäßen beitragen – was die Zahnbettentzündung noch verschlimmert – und andere Wirtszellen infiltrieren, darunter Immunzellen.

»Statt von den Immunzellen aufgelöst und verstoffwechselt zu werden, benutzen die Bakterien die Zellen als Taxi«
(Wenche Borgnakke, Zahnärztin und Forscherin)

Einige Studien haben gezeigt, dass P. gingivalis sogar bestimmte Untergruppen von Immunzellen entführen und dazu zwingen kann, an andere Körperstellen zu wandern. »Statt von den Immunzellen aufgelöst und verstoffwechselt zu werden, benutzen die Bakterien die Zellen als Taxi«, sagt Zahnärztin Borgnakke. Zu den Zielorten gehören offenbar Verkalkungen der Blutgefäße, die bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen entstehen. Laut Immunologe Hajishengallis zeigt eine Reihe Tierversuchen, dass P. gingivalis möglicherweise auch die Entstehung oder Verschlimmerung von Atherosklerose fördere.

Als wäre das nicht genug, überwindet P. gingivalis auch noch problemlos die Blut-Hirn-Schranke, die normalerweise verhindert, dass Krankheitserreger und Toxine das zentrale Nervensystem schädigen. Eine Studie aus dem Jahr 2019 hat Hinweise darauf geliefert, dass das Bakterium im Gehirn zur Alzheimerkrankheit beitragen kann. Durchgeführt wurde die Studie von Stephen Dominy vom Arzneimittelhersteller Cortexyme mit Sitz in South San Francisco, Kalifornien, und Jan Potempa von der University of Louisville in Kentucky. Schon zuvor deuteten epidemiologische Daten auf einen Zusammenhang zwischen Parodontalerkrankungen und einem erhöhten Risiko für eine Alzheimererkrankung hin. Die Resultate von Dominy und Potempa weisen darauf hin, dass P. gingivalis diesen Prozess im Gehirn direkt vorantreibt: Es fördert Entzündungen und die Produktion von Enzymen, die die Ansammlung von Tau- und β-Amyloid begünstigen – Proteine, die für die Entstehung der Alzheimerkrankheit eine zentrale Rolle spielen.

»Die Entzündung nährt die schädlichen Mikroben und die schädlichen Mikroben nähren die Entzündung«
(Iain Chapple, Parodontologe)

Die von P. gingivalis produzierten Enzyme könnten auch den Ausbruch einer rheumatoiden Arthritis provozieren. Bei dieser Autoimmunerkrankung greifen Antikörper körpereigene Proteine in den Gelenken an, die normalerweise vom Immunsystem ignoriert werden. In vielen Fällen attackieren die Antikörper Proteine mit einer bestimmten Modifikation, der Citrullinierung. Zahlreiche Studien haben mittlerweile gezeigt, dass P. gingivalis solche Modifikationen erleichtert. »Diese Experimente liefern zwingende Belege dafür, dass die Enzyme von P. gingivalis Citrullinate bilden und damit eine Rolle bei rheumatoider Arthritis spielen dürften«, sagt der britische Paradontologe D'Aiuto.

Doch auch wenn viele Indizien die Fährte auf P. gingivalis lenken, löst das Bakterium allein keine Parodontitis oder ihre systemischen Folgen aus – noch ist es für die Krankheitsentstehung zwingend essenziell. »Es gibt noch vier oder fünf weitere Krankheitserreger des Zahnbetts, die das Immunsystem so manipulieren können, dass anfälliger Personen schneller eine entzündliche Erkrankung entwickeln oder eine bestehende Erkrankung schneller voranschreitet«, sagt D'Aiuto. Einige Forscher, darunter Chapple, warnen davor, den Bakterien eine zu große Bedeutung beizumessen. »Die Entzündung nährt die schädlichen Mikroben und die schädlichen Mikroben nähren die Entzündung«, sagt Chapple. »Um diesen Teufelskreis zu durchbrechen, braucht es eine Intervention von außen.«

Eine geringere Entzündungsreaktion könnte das Risiko für andere Krankheiten verringern

Die Vorstellung, mit einem Zahnarztbesuch einen Herzinfarkt zu verhindern, ist natürlich verlockend. »Es ist viel einfacher, sich die Zähne reinigen zu lassen, als 50 Pfund abzunehmen«, scherzt Van Dyke. Bisher konnte Forschung aber nicht nachweisen, dass die Behandlung von Zahnfleischerkrankungen einen allgemeineren klinischen Nutzen hat.

Zum einen gestaltet sich der Aufbau der notwendigen Studien schwer. In der Kontrollgruppe müsste zumindest vorübergehend jede Art von Eingriff am Zahnbett unterbleiben. Darüber hinaus müssen zuvor eindeutige Messgrößen definiert werden, die die Wirksamkeit der Parodontalbehandlung nachweisen. In einer umstrittenen Studie aus dem Jahr 2013 konnte kein klinischer Nutzen für Patienten mit Diabetes festgestellt werden, die eine Parodontitisbehandlung erhielten. Die Studie sei jedoch grob fehlerhaft gewesen, findet Borgnakke. »Die Behandlung war auf eine bestimmte Anzahl von Sitzungen beschränkt«, sagt sie. Darüber hinaus definierten die beteiligten Forscher nicht, wie viel Zahnbelag entfernt werden oder wie stark die Zahnfleischentzündung zurückgehen musste, damit die Therapie als erfolgreich galt. Das machte es unmöglich, eindeutige Schlüsse zu ziehen.

Neuere Forschungsergebnisse geben allerdings Anlass zu Optimismus. In einer Studie aus dem Jahr 2020 berichten Sanz und seine Kollegen, dass eine Parodontalbehandlung messbare Vorteile für Menschen mit metabolischem Syndrom mit sich bringt. »Die Behandlung der Parodontitis führte zu einer deutlichen Verringerung des Bluthochdrucks und zu einer signifikanten Senkung des glykosylierten Hämoglobins«, sagt Sanz. Glykolysiertes Hämoglobin wird üblicherweise gemessen, um den Blutzuckerspiegel von Typ-2-Diabetes langfristig zu kontrollieren. Bereits 2018 hatten D'Aiuto und Kollegen Ähnliches bei Menschen mit schwerer Parodontitis und Typ-2-Diabetes beobachtet. Sie fanden sogar Hinweise darauf, dass die Behandlung die Nieren- und Herz-Kreislauf-Gesundheit verbessert. Borgnakke betont, die Daten aus solchen Studien würden zusammengefasst belegen, dass eine wirksame Parodontalbehandlung bei Menschen mit Diabetes das glykosylierte Hämoglobin in gleichem Maß senken kann wie die Einnahme eines Diabetesmedikaments.

Für die Wirksamkeit von Zahnbehandlungen bei anderen parodontitisassoziierten Erkrankungen fehlt noch die Datengrundlage. Derzeit untersuchen einige laufende Studien den Nutzen für Menschen mit rheumatoider Arthritis, darunter eine von Sanz. »Wir schauen, ob die zahnmedizinische Behandlung von Patienten, die sowohl an rheumatoider Arthritis als auch an Parodontitis leiden, die Ausschüttung von Autoantikörpern mindert«, sagt Sanz. »Bisher sehen die Ergebnisse gut aus.«

Van Dykes Forschungsgruppe verfolgt eine andere Strategie. Die Wissenschaftler wollen Medikamente entwickeln, die die durch Zahnfleischerkrankungen hervorgerufene überschießende Entzündungsreaktion unterdrücken. Die langfristige Einnahme üblicher Entzündungshemmer wäre auf Grund der ganzheitlichen Dämpfung des Immunsystems zu risikoreich. Deshalb konzentriert sich Van Dyke auf eine Klasse entzündungshemmender Moleküle, die sein Forschungskollege, der Pharmakologe Charles Serhan von der Harvard Medical School in Boston, identifiziert hat. Diese Moleküle »kehren den Entzündungsprozess um und bringen ihn zurück ins Gleichgewicht«, erklärt Van Dyke. Die Wirkstoffe hätten nur dann eine biologische Wirkung, wenn die Entzündung aktiv ist. »Verabreicht man diese Stoffe einem gesunden Versuchstier ohne Entzündung, bewirken sie überhaupt nichts.« Anfang dieses Jahres konnte Van Dykes Team in einer Phase-1-Studie nachweisen, dass ein derartiges Präparat die Entzündungsmarker von Zahnfleischerkrankungen sicher reduziert. Für die nahe Zukunft sind weitere Wirksamkeitsstudien geplant.

Parodontitis ist nur einer von vielen Faktoren, die bei sonst gesunden Menschen zu Krankheiten führen können. Borgnakke hofft, dass die neuen Erkenntnisse einen stärkeren Austausch zwischen den beteiligten Fachbereichen der Medizin mit sich bringen. »Der Mund ist unbedingt als Teil des Körpers zu verstehen. Es ist wirklich schade, dass in Studien inzwischen so stark zwischen Medizin und Zahnmedizin unterschieden wird«, sagt sie. Die gute Nachricht: Das scheint sich langsam zu bessern. Auf einem kardiologischen Kongress im Jahr 2019 wurde Chapple von dem großen Interesse der Ärzte an neuen Erkenntnissen zu parodontaler und allgemeiner Gesundheit überrascht. »Einige haben sogar Parodontalzeitschriften abonniert«, sagt er. »Sie stehen voll dahinter.«

Dieser von »Spektrum.de« übersetzte Artikel ist Teil von »Nature Outlook: Oral health«, einer redaktionell unabhängigen Beilage, die mit finanzieller Unterstützung Dritter produziert wurde.

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