Spektrum

Kaugummi-Schnelltest bei Zahnentzündungen

Wenn`s bitter schmeckt, zum Zahnarzt gehen

Würzburg / Stuttgart - 21.08.2017, 17:45 Uhr

Bitteres Kaugummi als Diagnostikum: Können Zahnentzündungen bei Implantaten künftig einfach durch Kaugummis erkannt werden? (Foto: David Pereiras / Fotolia)

Zahnentzündungen an Implantaten, das ist wohl keine Seltenheit. Wissenschaftler von der Universität Würzburg haben eine vielleicht geniale Entwicklung vorgestellt, mit der solche Entzündungen frühzeitig erkannt werden könnten: ein Kaugummi, das bitter schmeckt.

Zahnimplantate ziehen öfter Komplikationen nach sich. Sechs bis 15 Prozent der Patienten haben in den Jahren nach dem Setzen des Implantats mit Entzündungen zu kämpfen. Diese werden von Bakterien verursacht und können im schlimmsten Fall das weiche Gewebe und den Knochen rund um das Implantat zerstören. Je früher solche Entzündungen erkannt werden, umso besser.

Ein Forschungsteam rund um den Inhaber des Lehrstuhls für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie an der Universität Würzburg, Lorenz Meinel und seine Kollegin Jennifer Ritzer, hat ein elegantes neues Diagnosemittel dafür entwickelt, und zwar einen Kaugummi-Schnelltest. Hiermit können Patienten mit Zahnimplantaten schnell und kostengünstig feststellen, ob sich in ihrem Mund eine solche Entzündung anbahnt. Wie das funktioniert, ist in der Publikation der Entwickler im Journal „Nature Communications“ nachzulesen.

Geschmackssinn für bitter sehr sensitiv

Das Bauprinzip des Kaugummis beruht auf einem biomimetischen Freigabesystem (Peptid-Sensoren) mit drei Bestandteilen: einem bitteren Geschmackstoff, einer Peptidkette als Linker sowie einem Konjugationspartner (zum Beispiel einem hydrophilen Polymer) als Träger. Die Sensoren müssen zunächst wasserunlöslich und geschmacklos sein. Die Peptidkette ist so zusammengesetzt, dass sie von Proteasen zerschnitten werden, die im erkrankten, nicht aber im gesunden Gewebe in erhöhten Konzentrationen vorliegen. Dies sind im Falle von Entzündungen an Zahnimplantanten bestimmte Matrix-Metalloproteinasen (MMP). Kaut ein Patient mit Bakterien auf seinem Zahnimplantat das Kaugummi mit den Sensoren, so wird der Linker durch die in seinem Speichel vermehrt vorhanden MMP aufgeschnitten. Das Ergebnis sind niedermolekulare, wasserlösliche, bitter schmeckende Substanzen. Der bittere Geschmack wurde für die Sensoren gewählt, weil dieser noch in geringsten Konzentration im nanomolaren Bereich geschmeckt werden kann. Damit müßte das System sehr empfindlich sein.

Zahnentzündungs-Schnelltest: jederzeit und überall einsetzbar

Der Patient wird auf diese Weise alarmiert, dass etwas an seinem Implantat nicht stimmen könnte, und kann dann zu seinem Zahnarzt gehen, der die Diagnose bestätigt und die Entzündung behandelt. Diese Art der Früherkennung sollte helfen, schwerwiegende Komplikationen wie Knochenschwund zu verhindern, so hoffen die Erfinder. „Jeder kann dieses neue diagnostische System überall und jederzeit und ohne technisches Equipment einsetzen“, betont Meinel.

Den Nachweis, dass das Konzept funktioniert, hat sein Team erbracht. Erste Studien mit dem Speichel von Patienten wurden an der Zahnklinik Merli in Rimini durchgeführt.

Bis zur Marktreife des Kaugummi-Schnelltests dauert es noch

Um das Kaugummi auf den Markt bringen zu können, will der Technologe aus Würzburg zusammen mit seinem Team eine Firma gründen. Der Technologie-Professor geht davon aus, dass danach noch zwei bis drei Jahre bis zur Marktreife vergehen werden. Die Wissenschaftler entwickeln auch bereits Kaugummi-Schnelltests für weitere medizinische Anwendungen. „Wir hoffen, dass sich damit auch andere Krankheiten adressieren und frühestmöglich behandeln lassen“, erklärt Meinel.