Antibakterielle Wirkung von Honig auf Porphyromonas gingivalis

Schäfer, Gesine

Die Parodontitis ist eine entzündliche, bakteriell verursachte Erkrankung, von der die Mehrheit der erwachsenen Weltbevölkerung betroffen ist. Es kommt zum progredienten Abbau des Zahnhalteapparates und kann bei einem besonders aggressiven Verlauf zum Zahnverlust führen. Das anaerob gram-negative Stäbchen Porphyromonas gingivalis gilt als einer der Leitkeime dieser Erkrankung. Es tritt mit großer Häufigkeit bei aggressiver Parodontitis, chronischer Parodontitis, Periimplantitis und rezidivierender Parodontitis auf. Durch die Fähigkeit P. gingivalis an den oralen Epithelzellen des Wirtes zu adhärieren und sich nach erfolgter Therapie schnell zu rekolonisieren, ist eine effiziente keimreduzierende Behandlung parodontaler Erkrankungen indiziert. Neben der mechanischen Therapie, dem Entfernen sub- und supragingival anhaftender Beläge, kommen antiseptische Spüllösungen und bei schweren Parodontiden auch Antibiotika zum Einsatz. Durch die zunehmende Resistenz vieler Keime gegenüber Antibiotika und deren Nebenwirkungen auf den Magen-Darm-Trakt, ist in den letzten Jahren das Interesse in der Anwendung alternativer phytochemikalischer Substanzen gestiegen. Hierbei stehen antibakteriell wirksame Heilmittel floralen Ursprungs wie essentielle Öle, Miswak, grüne Tee-Extrakte, Ringelblume, Rotwein und Honig zunehmend im Vordergrund. Honig weist antimikrobielle Eigenschaften auf und wird seit Jahrhunderten erfolgreich als antibakterielles Therapeutikum in der Wundbehandlung eingesetzt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die antibakterielle Wirksamkeit von Honig auf P. gingivalis in vitro bestimmt. Hierbei war von besonderem Interesse, ob diese Aktivität auch in einem Milieu wirksam ist, das mit dem dental anhaftenden Biofilm der Mundhöhle vergleichbar ist. Dazu wurden die klinischen Isolate P. gingivalis M5 1-2, MaRL und J361-1, die von Patienten mit schwerer chronischer Parodontitis stammten und der internationale Referenzstamm P. gingivalis ATCC 33277 verwendet. Zwei Honigsorten, ein einheimischer Imkerhonig und ein neuseeländischer Manukahonig mit einem Aktivitätsfaktor von UMF 25+, wurden auf ihre keiminhibierende Aktivität untersucht. Hierbei stellte sich die Frage, ob diese Aktivität von dem Inhibin Wasserstoffperoxid im Imkerhonig und der phytochemikalischen Substanz Methylglyoxal im Manukahonig abzuleiten ist. Mittels HPLC wurde für den Imkerhonig ein Wasserstoffperoxidgehalt von 3,74 µg/g und für den Manukahonig 1,87 µg/g ermittelt. Der Imkerhonig enthielt 2,0 µg/g Methylglyoxal, der Manukahonig wies eine Konzentration von 982 µg/g auf. Als Voruntersuchung wurden 19 klinische Patientenisolate und ein Referenzstamm P. gingivalis mittels Agar-Dilutionstest auf ihre Empfindlichkeit gegenüber Manuka- und Imkerhonig getestet. Dabei wurde bereits schon bei einer 10%igen Konzentration beider Honigsorten das Wachstum aller Stämme von P. gingivalis signifikant gehemmt. Auch die minimale Hemmkonzentration (MHK) der vier zu untersuchenden Stämme mittels Boullondilution zeigte, dass beide Honigsorten und deren Wirkkomponenten Wasserstoffperoxid und Methylglyoxal keiminhibierende Aktivität aufwiesen. Hier zeigte der Manukahonig schon bei einer 2%igen Lösung, die einer Konzentration von 19,6 µg/ml Methylglyoxal entsprechen (Mavric et al. 2008), eine keimreduzierende Wirkung. Die MHK-Werte für den einheimischen Imkerhonig lagen zwischen 5 und 10%. Für den antimikrobiell wirksamen Bestandteil Wasserstoffperoxid wurden minimale Hemmkonzentrationen von 10 mg/l gegenüber den klinischen Isolaten und 100 mg/l für den Referenzstamm ermittelt. Methylglyoxal hemmte ab einer Konzentration von 5-20 mg/l das Wachstum von P. gingivalis. Um die antibakterielle Wirkung von Honig und seiner Wirkstoffe auf P. gingivalis in der Mundhöhle zu bestimmen, wurde ein künstlicher Biofilm mit den zu inkubierenden Keimen hergestellt, dem zusätzlich 1%- und 10%iger Honig sowie anschließend Wasserstoffperoxid und Methylglyoxal in Konzentrationen von 5 bis 100 mg/l zugeführt wurde. Sowohl der Imker- als auch der Manukahonig zeigten bereits nach sechs Stunden einen reduzierenden Effekt auf das Wachstum von P. gingivalis. Bei einer 10%igen Konzentration waren beide Honigsorten nach 24 Stunden in der Lage, die Biofilmbildung von P. gingivalis signifikant herabzusetzen. Auch die Zahl von P. gingivalis im 42 Stunden alten, etablierten Biofilm wurde nach Zugabe von 1% und 10% Imker- und Manukahonig signifikant herabgesetzt. Beim Wasserstoffperoxid war im Biofilm ein Anstieg der KBE zu verzeichnen, im etablierten Biofilm wurde aber eine wachstumshemmende Aktivität ermittelt. Methylglyoxal wies demgegenüber keinen inhibierenden Einfluss auf die Keimzahl von P. gingivalis im Biofilm auf. Honig wirkt signifikant antibakteriell auf P. gingivalis, wobei der neuseeländische Manukahonig besondere keiminhibierende Aktivität aufweist. Diese antimikrobielle Eigenschaft ist überwiegend auf die Inhaltsstoffe Wasserstoffperoxid im Imkerhonig und Methylglyoxal im Manukahonig zurückzuführen. Hohe Konzentrationen von Honig hemmen die Biofilmbildung P. gingivalis, ein bereits vorhandener Biofilm von P. gingivalis wird durch Honig konzentrationsabhängig zerstört. Somit könnte Honig einen therapeutsichen Nutzen in der Behandlung von Parodontiden haben, die mit P. gingivalis assoziiert sind.

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Schäfer, Gesine: Antibakterielle Wirkung von Honig auf Porphyromonas gingivalis. 2012.

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