Probiotika sind lebende Mikroorganismen, die, in entsprechender Menge appliziert, einen gesund­heit­lichen Nutzen bewirken. Sie stammen häufig aus dem humanen Gastrointestinaltrakt, aber auch aus Speichel oder Nahrungsmitteln. In Bezug auf eine Anwendung bei oralen Erkrankungen ist wichtig, dass Probiotika oralpathogene Bakterien inhibieren sowie sich an orale Gewebe (Epithel, Zahnhart­substanzen) anlagern können. Anwendung in der Zahnmedizin finden vor allem Lactobacillus-reuteri-Stämme.

Sie können Entzündungszeichen einer Gingivitis vermindern und hemmen offensichtlich die Biofilmneubildung. Im Rahmen einer adjunktiven Anwendung bei der Parodontitistherapie wird vor allem die Zahl der Sites mit Sondierungswerten ≥ 5 Millimeter verstärkt reduziert. Bei periimplantär Erkrankten hingegen besteht kein zusätzlicher Nutzen durch Probiotika.

Die „Quintessenz Zahnmedizin“, Monatszeitschrift für die gesamte Zahnmedizin, ist der älteste Titel des Quintessenz-Verlags, sie wurde 2019 wie der Verlag selbst 70 Jahre alt. Die Zeitschrift erscheint mit zwölf Ausgaben jährlich. Drei Ausgaben davon sind aktuelle Schwerpunktausgaben, die zusätzlich einen Online-Wissenstest bieten mit der Möglichkeit, Fortbildungspunkte zu erwerben. Abonnenten erhalten uneingeschränkten Zugang für die Online-Version der Zeitschrift und Zugang zur App-Version. Mehr Infos, Abo-Möglichkeit sowie ein kostenloses Probeheft bekommen Sie im Quintessenz-Shop.

Einleitung

Probiotischer Joghurt ist für viele der Inbegriff eines gesunden Lebensmittels. Darüber hinaus gibt es Probiotika als Lutschtabletten, Kapseln und Pulver. Doch welche Bedeutung haben diese im Rahmen einer Parodontaltherapie? Können Probiotika vielleicht sogar Antibiotika ersetzen? Auf diese Fragen versucht die folgende Übersicht, zuerst erschienen in der Quintessenz Zahnmedizin 9/2020, eine Antwort zu geben.

Antibiotikum, Probiotikum und Präbiotikum

Antibiotikum bedeutet „gegen das Leben“. Wir verstehen darunter zumeist natürliche Produkte, bei de­nen es sich oft um semisynthetische Derivate handelt, oder teilweise chemische Verbindungen, die gezielt wichtige Prozesse in der Bakterienzelle blockieren und so die Vermehrung von Bakterien stoppen oder diese sogar abtöten können²⁷. Antibiotika helfen, gefährliche Infektionen zu therapieren. Sie haben aber deutliche Nebenwirkungen, stören das Gleichgewicht der Mikroorganismen im menschlichen Körper und vor allem verlangt die zunehmende Resistenzentwicklung einen restriktiven Einsatz.

Probiotikum bedeutet „für das Leben“. Nach Lilly und Stillwell handelt es sich hierbei um von Mikroorganismen produzierte Substanzen, die das Wachstum anderer Mikroorganismen stimulieren²⁸. Nach der Definition von 2009 handelt es sich um lebende Mikroorganismen, die, in entsprechender Menge appliziert, einen gesundheitlichen Nutzen bewirken²⁸. Probiotika sind als Arzneimittel oder als Zusätze zu Lebensmitteln auf dem Markt erhältlich. Die Anwendung gilt als sicher, nur bei Hochrisikopatienten wurden sehr vereinzelt Fälle von Sepsis beschrieben²⁸.

Ein Präbiotikum ist ein fermentierter Zusatzstoff, der spezifische Änderungen der Mikrobiota bewirkt, welche nützlich für die Gesundheit und das Wohlbefinden sind²⁸. Das heißt, bei Präbiotika handelt es sich im Gegensatz zu den Probiotika nicht um lebende Mikroorganismen. Der Begriff des Synbiotikums wird wiederum gebraucht, wenn in einer Formulierung oder Zubereitung sowohl Probiotika als auch Präbiotika enthalten sind²⁸.

Allgemeine Eigenschaften und Anwendung von Probiotika

Probiotika sind Mikroorganismen, die zumeist aus dem humanen Gastrointestinaltrakt stammen. Zu­nehmend werden aber auch Isolate, die anderen Ursprunges sind, diskutiert. Das betrifft die Muttermilch, den Gastrointestinaltrakt von Tieren, fermen­tierte und nicht fermentierte Nahrungsmittel, Luft oder Boden²⁹.

Eine wesentliche Eigenschaft dieser Mirkoorganismen ist, dass sie günstig auf den Organismus wirken. Sie dürfen weder pathogen noch karzinogen sein und keine allergischen Reaktionen hervorrufen. Sie müssen lebend in großen Zahlen vorhanden sein und stabil längere Zeiträume in Lagerungsbedingungen überleben. Und darüber hinaus sollten sie unempfindlich auf einen niedrigen pH-Wert zum Beispiel in Gallensalzen und organischen Säuren sein²⁸.

Zu den probiotischen Mikroorganismen gehören unter anderem Laktobakterien, Bifidobakterien, Enterokokken, Escherichia coli Stamm Nissle 1917, aber auch Hefepilze wie Saccharomyces cerevisiae²⁸.

Zumeist werden Probiotika eingesetzt, um eine mikrobielle Homöostase der Darmmikrobiota herzustellen. Die Anhaftung von darmpathogenen Bakterien soll verhindert werden, die Darmpermeabilität erhalten und die Darmmobilität erhöht werden²⁸. Häufig werden Probiotika in der Prävention von Antibiotika-assoziierter Diarrhöe angewendet, jedoch variieren die Anwendungsempfehlungen¹.

Laborversuche mit Probiotika

Für die Suche nach neuen potenziellen Probiotika zur Anwendung in der Mundhöhle gibt es verschiedene Ansätze. So wurden milchsäureproduzierende Bakterien aus Speichel und Stuhl von gesunden Kindern isoliert². Aber es gab auch Versuche, aus dem dentalen Biofilm und Zungenbelag von Gesunden probiotische Bakterien zu isolieren²⁴.

Diese isolierten Bakterien werden dann auf verschiedene Eigenschaften hin untersucht. Wichtig ist neben der genauen genetischen Identifikation die Fähigkeit, oralpathogene Bakterien zu inhibieren sowie sich an orale Gewebe (Epithel, Zahnhart­substanzen) anlagern zu können^2,24. Die potenziell pro­biotischen Bakterien werden zudem dahingehend überprüft, dass sie selbst keine Geruchsstoffe produzieren und auch selbst nicht pathogen sind²⁴.

In eigenen Laboruntersuchungen wurden pro­biotische Bakterien aus kommerziell erhältlichen Joghurts isoliert. Hierbei handelte es sich um Lactobacillus LC1 (LC1, Fa. Nestle, Vevey, Schweiz), Lacto­bacillus casei (Actimel, Fa. Danone, Zürich, Schweiz) und Bifidobacterium lactis (HN019, Fa. Migros, Zürich, Schweiz). Weiterhin konnten probiotische Bakterien auch aus Formulierungen für die Parodontitistherapie isoliert werden: Lactobacillus brevis und Lactobacillus plantarum (beide Prolacsan, CMS Dental, Kopenhagen, Dänemark), Lactobacillus-reuteri-Stämme 1 und 2 (ATCC PTA 5289 und DSM 17938; die Zuordnung der Stämme 1 und 2 war nicht möglich), ProDentis (Fa. BioGaia, Stockholm, Schweden). Wir konnten eine Hemmwirkung von Lactobacillus brevis und Bifido­bacterium lactis HN019 gegenüber der par­odontopathogenen Bakterienspezies Porphyromonas gingivalis feststellen (Abb. 1).

In den Versuchen zur Bildung eines „subgingi­valen Biofilms“ mit verschiedenen Bakterien, die mit den probiotischen Bakterien gemischt wurden, änderte sich die Gesamtzahl der Bakterien im Biofilm nicht, jedoch schienen sich einige der probiotischen Bakterien deutlich darin zu etablieren (Abb. 2).

Schließlich wurde noch analysiert, wie die Freisetzung von Entzündungsmarkern aus parodontalen Ligamentfibroblasten in Gegenwart von probiotischen Bakterien beeinflusst wird. Auch hier fallen Unterschiede zwischen den Probiotika auf. Die aus Joghurt isolierten Bakterien sowie einer der Lactobacillus-reuteri-Stämme wiesen einen hemmenden Effekt auf, während Lactobacillus plantarum, Lactobacillus brevis und der zweite Lactobacillus-reuteri-Stamm die Freisetzung weder des Chemokins Interleukin (IL)-8 noch des Zytokins IL-1β veränderten (Abb. 3).

Abb. 1 Hemmzone um ein Probiotikum (Lactobacillus plan­tarum) gegenüber Porphyromonas gingivalis ATCC 33277. In der Umgebung der gestanzten Vertiefung sieht man das Wachstum des probiotischen Stammes.

Abb. 2 Biofilmbildung von oralen Bakterien in Anwesenheit von probiotischen Bakterien, isoliert aus Formulierungen zur Anwendung in der Parodontitistherapie (Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri) sowie aus Joghurt (Lactobacillus LC1, Lactobacillus casei, Bifidobacterium lactis): Gesamtzahl in einem parodontalen Biofilm nach 48 Std. (a), prozentualer Anteil des probiotischen Bakteriums im Biofilm (b). Die Zahl der Bakterien im Biofilm ist durch die probiotischen Bakterien nicht beeinflusst. Einige probiotische Stämme können sich zumindest kurzzeitig gut im Biofilm etablieren (Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus LC1, Bifidobacterium lactis).

Abb. 3 Freisetzung des Chemokins Interleukin (IL)-8 (a) und des proinflammatorischen Zytokins IL-1β (b) aus parodontalen Ligamentfibroblasten nach Kontakt mit probiotischen Bakterien, isoliert aus Formulierungen zur Anwendung in der Parodontitistherapie (Lactobacillus brevis, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus reuteri) sowie aus Joghurt (Lactobacillus LC1, Lactobacillus casei; Bifidobacterium lactis). Verschiedene probiotische Stämme (** statistisch signifikante Hemmung mit p < 0,01) hemmen deutlich die Freisetzung von Entzündungsmediatoren.

Laboruntersuchungen helfen, die Wirkungsweise von einzelnen Probiotika zu verstehen. Vergleichende Versuchsansätze geben auch Hinweise, welche probiotischen Bakterien genauer – auch in klinischen Studien – untersucht werden sollen. Aber für eine endgültige Prüfung sind klinische Studien unerlässlich.

Anwendung von Probiotika bei Gingivitis

Vor etwas mehr als zehn Jahren wurden erste Studien veröffentlicht, die die Wirkung von Probiotika bei Patienten mit Gingivitis untersucht hatten. Im Jahre 2006 wurde eine erste Studie zur Anwendung von Lactobacillus-reuteri-Stämmen bei Patienten mit Gingivitis publiziert, diese zeigte positive Effekte bei Einnahme. Kurze Zeit später folgten Daten aus zwei Studien zur Anwendung eines probiotischen Milchgetränkes, welches den Stamm Lactobacillus casei Shirota enthielt^20,21. Klinisch²⁰ oder anhand von Biomarkern²¹ konnte gezeigt werden, dass die normalerweise bei Aussetzen der Mundhygiene zu beobachtende Gingivitis (experimentelle Gingivitis) bei Einnahme von Probiotika abgeschwächt auftrat.

Die Lactobacillus reuteri DSM 17938 und Lactobacillus reuteri ATCC PTA 5289 enthaltenden Lutschtabletten zeigten bei experimenteller Gingivitis keine zusätzliche Wirkung⁶. Bei Schwangerschaftsgingivitis konnten die Entzündungszeichen der Gingiva vermindert werden¹⁸. Ebenso wurde bei Seeleuten das Bluten auf Sondieren („Bleading on Probing“, BOP) reduziert¹⁹. Interessanterweise ging das verminderte BOP mit einer verminderten Plaquebildung einher¹⁹. Auch in einer Studie bei Typ-II-Diabetikern zeigte sich eine Verbesserung von BOP und Plaqueindex¹⁷. Da nicht davon ausgegangen werden kann, dass sich einseitig die Mundhygiene in der Testgruppe mit Probiotikum in dieser Placebo-kontrollierten Studie verbessert hat, scheinen die angewendeten Probiotika einen Einfluss auf die Plaquebildung zu haben.

Die in den Laborversuchen mitberücksichtigte, kommerziell erhältliche Formulierung mit Lacto­bacillus brevis und Lactobacillus plantarum wurde bisher nicht bei Gingivitis getestet. Es existiert aber eine Studie, die gut charakterisierte probiotische Stämme von Lactobacillus plantarum und Lactobacillus brevis zusammen mit Pediococcus acidilactici² bei Gingivitis anwandte¹³. Klinisch wurde vor allem an Stellen mit schwerer gingivaler Entzündung eine Verminderung der Entzündungszeichen festgestellt¹³. Mikrobiologisch wurde eine Absenkung der Zahl par­odontopathogener Spezies nach Anwendung von Probiotika festgestellt¹³.

Anwendung von Probiotika bei Parodontitis

Verschiedene klinische Studien untersuchten die Wirkung von Lactobacillus reuteri DSM 17938 und Lactobacillus reuteri ATCC PTA 5289 als Pro­biotikum im Rahmen einer Parodontaltherapie. Zwei Tabletten wurden täglich über einen Zeitraum von 3²³ bis 12²⁵ Wochen eingenommen.

Eine erste Studie mit einem Follow-up von nur sechs Wochen wurde 2010 von Vivekanda et al.²⁶ veröffentlicht, der zufolge Probiotika das Ergebnis von „Scaling and root planing“ (SRP) verbesserten. Im Jahre 2013 berichteten Teughels et al.²⁵ von einer stärkeren Reduktion der Zahl von Sites mit Sondierungswerten ≥ 5 mm, niedrigerem BOP und verminderter Zahl von Porphyromonas gingivalis nach zwölfwöchiger Anwendung von Probiotika im Vergleich mit der Placebogruppe. Auch in einer Studie von Tekce et al.²³ war bei dreiwöchiger Probiotika­einnahme im Vergleich zum Placebo klinisch die Zahl der Sites mit Notwendigkeit für eine Chirurgie nach zwölf Monaten deutlich reduziert. In dieser Studie wurde zudem die Kolonisierung der probiotischen Mikroorganismen im subgingivalen Biofilm analysiert. Im Biofilm konnten allerdings probiotische Bakterien nur bis zu drei Monaten nach Einnahme und auch nur bei einem Teil der Studienteilnehmer nachgewiesen werden. Es gibt aber auch eine Doppelblindstudie mit strengen Einschlusskriterien (Nichtraucher, systemisch gesund), die keinen Benefit bei der zusätzlichen Anwendung von Lactobacillus reuteri DSM 17938 und Lactobacillus reuteri ATCC PTA 5289 finden konnte¹⁶.

Auch andere Probiotika wie Lactobacillus rhamno­sus SP1¹⁴ oder Bifidobacterium lactis HN019⁸ wurden getestet. Die Patienten der Testgruppe erhielten Bifidobacterium lactis HN019 als Lutschtabletten über 30 Tage⁸. Klinisch zeigte sich eine Verbesserung vor allem bei den Sondierungswerten und zudem wurden die Spiegel von IL-8 und IL-1β im Gingivafluid gesenkt⁸. Hier zeigt sich eine Übereinstimmung mit unseren Laborergebnissen.

Wenige Studien beschäftigen sich mit Probiotika-Supplementierung in der unterstützenden Parodontitistherapie. In einer 2016 publizierten Studie nahmen Patienten täglich eine Kapsel mit hitzeinaktiviertem Lactobacillus plantarum L-137 über einen Zeitraum von zwölf Wochen ein⁹. Die Sondierungstiefen und auch die Zahl der Sites mit Sondierungstiefen ≥ 5 mm wurden in der Testgruppe stärker reduziert als in der Placebogruppe⁹. Hier ist anzumerken, dass man nach Hitzeinaktivierung kein Probiotikum beziehungsweise lebendes Bakterium mehr vorliegen hat.

Im Jahr 2020 wurden zwei Studien über die Anwendung von Lactobacillus reuteri DSM 17938 und Lactobacillus reuteri ATCC PTA 5289 in Resttaschen veröffentlicht. In beiden Studien zeigten sich Vorteile bei Probiotikaanwendung in Bezug auf die Reduktion von Sondierungstiefen^4,10. In einer Studie wurden zusätzlich Attachmentgewinn und BOP-Reduktion registriert⁴.

Die Frage „Antibiotikum vs. Probiotikum“ lässt sich anhand der vorliegenden Daten nicht beantworten. In einer Studie mit einem Follow-up von nur zwölf Wochen wurde die lokale Applikation von Lactobacillus reuteri mit der systemischen Gabe von Amoxicillin und Metronidazol verglichen⁷. In einer zweiten Studie wurde in einer Gruppe Lactobacillus rhamnosus SP1 verabreicht und in der anderen Gruppe Azithromycin eingenommen¹⁵. Beide Studien^7,15 konnten keine Unterschiede zwischen einer adjunktiven systemischen Antibiotikagabe und einer lokalen Anwendung von einem Probiotikum feststellen. In beiden Studien genügten allerdings Sondierungswerte ≥ 4 mm als Einschlusskriterien für eine Teilnahme^7,15. Hier kann die Frage nach der Notwendigkeit einer Antibiokaanwendung per se gestellt werden. Wünschenswert wären klinische Fall-Kontroll-Studien mit einem Follow-up von mindestens sechs Monaten und dem Fokus auf Sondierungswerten von ≥ 6 mm.

Anwendung von Probiotika bei periimplantären Erkrankungen

Die Zahl der Studien, die die Wirkung von adjunk­tiven Probiotika bei periimplantären Erkrankungen untersucht haben, ist gering. Zumeist wurden die Probiotikastämme Lactobacillus reuteri DSM 17938 und Lactobacillus reuteri ATCC PTA 5289 untersucht. Bei Mukositis stellen sich die Ergebnisse nicht einheitlich dar. Einmal wird von deutlicher Reduktion der Mukositis zusammen mit verminderter Freisetzung von Entzündungsmarkern berichtet³. In einer anderen Studie haben Patienten mit Mukositis Lacto­bacillus reuteri DSM 17938 und Lactobacillus reuteri ATCC PTA 5289 enthaltende Lutschtabletten über drei Monate eingenommen. Zusätzlich wurden die Bakte­rien als ölhaltige Formulierung in den peri­implantären Sulkus eingebracht⁵. Hier zeigte sich deutlich, dass die mechanische Entfernung des Biofilmes entscheidend war, während die zusätzliche Probiotikaanwendung keinen Vorteil ergab⁵. Ebenso erbrachte die adjunktive Anwendung von Lacto­bacillus plan­tarum und Lactobacillus brevis in einer experimentellen Mukositisstudie keinen zusätzlichen Nutzen¹².

Die wenigen Studien zur Anwendung von Pro­biotika (alle Lactobacillus reuteri) bei Periimplantitis zeigen ebenfalls höchstens marginale Vorteile. Bei der initialen Periimplantitis wurde der Effekt von Pro­biotika (Lactobacillus reuteri) nach nichtchirurgischer Therapie einschließlich der Anwendung von Azithro­mycin geprüft. Hier wurden leichte Verbesserungen (modifizierter Blutungsindex, Sondierungstiefe) beobachtet²². Laleman et al.¹¹ berichten von einem reduzierten Plaqueindex sowie Full-mouth-BOP (nicht am Implantat) und sehen so keinen Nutzen in einer Anwendung von Probiotika bei Periimplantitis.

Abschließenden Bemerkungen

Sehr viele Mikroorganismen wirken als Probiotika. Trotzdem ist die Zahl der auch in klinischen Studien geprüften Probiotika verhältnismäßig klein. Laboruntersuchungen zeigen, dass die Aktivitäten von Pro­biotika verschieden sind. Nur 2 Probiotika konnten das Wachstum von Porphyromonas gingivalis in­hibieren. Die besonders aus Joghurt isolierten Probiotikastämme der Gattung Lactobacillus casei verminderten die Freisetzung von Entzündungs­mediatoren.

Die von außen zugeführten probiotischen Bakterien lösen eine positive Immunantwort aus. Initial nach Anwendung können sie sich sicher im Biofilm etablieren. Probiotika scheinen die Bildung des Biofil­ms auf Zahn- oder Implantatoberflächen zu verzögern, wenn nicht optimale Bedingungen der Mundhygiene gegeben sind. Hier sollte aber betont werden, dass gegenüber einer Anwendung von Probiotika der Schwerpunkt auf Verbesserung der persönlichen Mundhygiene des Patienten zusammen mit professioneller Entfernung von Biofilm und Konkrementen liegen sollte.

Ein Beitrag von Prof. Dr. Sigrun Eick, Bern, Schweiz

Literatur auf Anfrage über news@quintessenz.de