Biofilm: Ein neuer Blick auf Plaque

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1 Biofilm: Ein neuer Blick auf Plaque Pamela R. Overman, EdD, RDH Fortbildungseinheiten: 2 Stunden Erweitern Sie Ihr Wissen über die verschiedenen Sichtweisen von Zahnmedizinern zum Thema Plaque in der Vergangenheit, unter besonderer Berücksichtigung neuester Sichtweisen von Plaque als Biofilm und die Auswirkungen auf die Parodontaltherapie. Interessenkonflikt Offenlegungserklärung Die Autorin war Beraterin für P & G. ADA CERP Procter & Gamble ist ein ADA CERP anerkannter Anbieter. ADA CERP ist ein Angebot der American Dental Association, das Dentalfachleute dabei unterstützt, qualifizierte Anbieter von zahnmedizinischen Fortbildungskursen zu erkennen. Weder zertifiziert ADA CERP individuelle Kurse oder einzelne Dozenten, noch erkennt es von Zahnärztekammern erteilte Leistungen (credit hours) an. Bedenken oder Beschwerden über einen Fortbildungsanbieter können an den Anbieter oder unter der nachfolgenden Adresse an ADA CERP gerichtet werden: Überblick In den vergangenen 120 Jahren haben Dentalforscher versucht, die mikrobiellen Zusammenhänge oraler Erkrankungen zu verstehen. Ihre Sicht auf die Plaque und die darin enthaltenen Mikroorganismen wandelte sich von einer spezifischen Plaque-Hypothese hin zu einer unspezifischen Plaque-Hypothese und wieder zurück zu einer Theorie der spezifischen parodontalen Pathogene in der Plaque. Die Änderungen in der Auffassung der Plaque und ihrer Mikroorganismen beeinflusst die Strategien zur Prävention und Behandlung von Parodontalerkrankungen. In den letzten Jahren haben Dentalforscher begonnen, Plaque als Biofilm zu sehen. Diese Veränderung in der Sichtweise hat bedeutende Auswirkungen auf zukünftige Entwicklungen in der Prävention und Behandlung. Dieser Kurs behandelt die verschiedenen Ansichten von Zahnmedizinern zum Thema Plaque in der Vergangenheit, unter besonderer Berücksichtigung neuester Sichtweisen von Plaque als Biofilm und die Auswirkungen auf die Parodontaltherapie. Lernziele Nach Beendigung dieses Kurses sollten Zahnmediziner in der Lage sein: Eine Definition des Biofilms zu geben. Die positiven und negativen Aspekte der Bildung eines Biofilms in der Natur zu diskutieren. Beispiele dafür zu geben, welcher Nutzen und welcher Schaden von einem Biofilm ausgehen. Die unterschiedlichen Auffassungen über bakterielle Plaque zu drei verschiedenen Zeitpunkten in der Vergangenheit zu vergleichen: , und 1960 bis zur heutigen Zeit. Das Verhalten von Bakterien auf Zellkulturplatten mit dem Verhalten in Biofilmen zu vergleichen. Die derzeit angewandten Strategien zur Kontrolle des oralen Biofilms zu beschreiben. Die Strategien zur Kontrolle des oralen Biofilms zu nennen, die derzeit diskutiert werden. Die perfekte Fortsetzung Ihrer Prophylaxe

2 Kursinhalte Einführung Biofilm Veränderungen in der Sichtweise auf die Plaque Plaque als Biofilm Neue Grenzen Zusammenfassung Kurstest Literaturverzeichnis Über die Autorin Einführung Trotz der Bemühungen von Dentalfachleuten sind orale Infektionen immer noch weit verbreitet. Der durchschnittliche Erwachsene in den USA hat 10 bis 17 kariöse, fehlende oder permanent gefüllte Zähne. 1 Die Mehrheit der US-Bevölkerung leidet an Gingivitis, ein geringerer Anteil an moderater bis schwerer Parodontitis (Abbildung 1). 2 Es ist allgemein anerkannt, dass diese oralen Infektionen multifaktorieller Natur sind und bestimmte Bakterien innerhalb der intraoralen Plaque ein notwendiger aber keineswegs hinreichender Grund für eine Erkrankung sind. Wie genau diese in der Plaque enthaltenen Mikroorganismen (Abbildung 2) orale Erkrankungen verursachen ist nicht vollständig geklärt. Das Verständnis der Plaque und der darin befindlichen Mikroorganismen wird von analytischen Mitteln bestimmt, die zu Studienzwecken herangezogen werden. In der Folge werden dadurch die Strategien zur Kontrolle und Vorbeugung von Dentalerkrankungen beeinflusst. 3 In den letzten zwei Jahrzehnten haben neuere wissenschaftliche Methoden das Verständnis der Plaque gewandelt, sodass sie nun von Wissenschaftlern als Biofilm gesehen wird. 1 Biofilm Ein Biofilm ist eine gut organisierte kooperierende Gemeinschaft von Mikroorganismen. 4,5 Die schleimige Schicht, die sich auf Felsen in Flüssen bildet, ist ein klassisches Beispiel für einen Biofilm (Abbildung 3a). Genauso wie die Plaque, die sich in der Mundhöhle bildet. Biofilme sind in der Natur Abbildung 1. Gingivitis Abbildung 2. In der Plaque angesiedelte Mikroorganismen Orale Mikroorganismen in der Plaque, die die typische maiskolbenartige Anordnung von Bakterien aufweisen. 2

3 Tod. Die Legionärskrankheit, der im Jahre 1976 in Philadelphia 29 Personen zum Opfer fielen, konnte schließlich auf Bakterien im Biofilm einer Klimaanlage zurückgeführt werden. Jährlich werden Millionen von Dollar ausgegeben, um diese Biofilme einzudämmen. 3,7 Abbildung 3a. Bildung von Biofilm auf einer Felsoberfläche allgegenwärtig. Sie bilden sich unter flüssigen Bedingungen. Schätzungen zufolge sind über 95 Prozent aller in der Natur vorkommenden Bakterien in Biofilmen enthalten. 5 Mitunter werden Biofilme als positiv angesehen z. B. wegen ihres Einsatzes bei der Entgiftung von Abwasser in Kläranlagen. Häufiger jedoch stellen Biofilme eine Herausforderung für den Menschen dar. 3,5 Die Schleimschicht, die sich in zahnärztlichen Behandlungseinheiten in den Wasserleitungen bildet, ist ein Beispiel, das den meisten Zahnmedizinern geläufig ist. Biofilme können ebenso in Ölpipelines, Fischtanks, Dauerkathetern, auf internen Implantaten, Kontaktlinsen und Prothesen gefunden werden (Abbildung 3b). Biofilme sind für die Mehrzahl der Infektionen bei Menschen verantwortlich. 6 Gelegentlich führen Biofilme zum Abbildung 3b. Auf zahnmedizinischer Ausrüstung nachgewiesener Biofilm Veränderte Sichtweise auf Plaque Im Jahr 1996 veranstaltete das nationale Institut für dentale und kraniofaziale Forschung (National Institute for Dental and Craniofacial Research) eine internationale Konferenz zum Thema Mikrobielle Ökologie. Dabei stand eine neue Sichtweise auf die Plaque als Biofilm im Mittelpunkt. Die Konferenz hob die Bedeutung dieses Wandels in der Wahrnehmung von dentaler Plaque und deren Rolle bei oralen Erkrankungen hervor. 1 Dies war nicht das erste Mal in der Geschichte der Zahnmedizin, dass Fachleute ihren Ansatz überdenken. Im Verlauf der letzten 120 Jahre hat sich die Auffassung über dentale Plaque mehrmals gewandelt. Der Zeitraum zwischen den Jahren 1880 und 1930 wurde das goldene Zeitalter der Mikrobiologie genannt (Abbildung 4). 8 In dieser Zeit wurden die Pathogene identifiziert, die viele systemische Infektionen von medizinischer Wichtigkeit verursachten. Außerdem suchten Forscher nach einer einzelnen, spezifischen Ursache für orale Erkrankungen. Unter der Annahme, dass Plaque einen Mikroorganismus enthält, der parodontale Erkrankungen verursacht, haben Dentalwissenschaftler Plaque auf der Suche nach dem Erreger erforscht. Mit den damals verfügbaren Technologien (Nasspräparate oder gefärbte Ausstriche unter dem Mikroskop) entdeckten Wissenschaftler vier verschiedene Gruppen von potentiellen ätiologischen Erregern für parodontale Erkrankungen. Amöben, Spirochäten, Fusiformen und Streptokokken wurden bei Patienten mit parodontalen Erkrankungen isoliert und daher als mögliche Ätiologien vorgeschlagen. Spezifische, für viele Erkrankungen nachgewiesene Pathogene Suche nach oralen Pathogenen in der Plaque beginnt Unspezifische Plaque-Hypothese Krankheiten zurückführbar auf individuelle konstitutionelle Schwächen Spezifische Plaque-Hypothese Behandlung zielt auf Erreger BIOFILM Das Goldene Zeitalter der Mikrobiologie Plaque-Kontrolle Abbildung 4. Die veränderte Sichtweise auf Plaque und Parodontalerkrankungen ( ). Biofilm 3

4 Spezifische, für viele Erkrankungen nachgewiesene Pathogene Suche nach oralen Pathogenen in der Plaque beginnt Unspezifische Plaque-Hypothese Krankheiten zurückführbar auf individuelle konstitutionelle Schwächen Spezifische Plaque-Hypothese Behandlung zielt auf Erreger BIOFILM Das Goldene Zeitalter der Mikrobiologie Plaque-Kontrolle Abbildung 5. Die veränderte Sichtweise auf Plaque und Parodontalerkrankungen ( ). Spezifische, für viele Erkrankungen nachgewiesene Pathogene Suche nach oralen Pathogenen in der Plaque beginnt Unspezifische Plaque-Hypothese Krankheiten zurückführbar auf individuelle konstitutionelle Schwächen Spezifische Plaque-Hypothese Behandlung zielt auf Erreger Biofilm BIOFILM Das Goldene Zeitalter der Mikrobiologie Plaque-Kontrolle Abbildung 6. Die veränderte Sichtweise auf Plaque und Parodontalerkrankungen ( ). Biofilm Die Behandlung in der damaligen Zeit richtete sich nach dem vermuteten Erreger und beinhaltete Farbstoffe, systemische Administration antimikrobieller Präparate, die Arsen beinhalteten, intramuskuläre Injektion von Blei sowie Impfungen. 9 Die 1930er Jahre leiteten eine Wende in der Auffassung über die Rolle der Plaque und ihrer Mikroorganismen in der Ätiologie parodontaler Erkrankungen ein (Abbildung 5). Dentalwissenschaftler waren der Meinung, dass parodontale Erkrankungen auf individuelle konstitutionelle Schwächen zurückzuführen seien. 9 Mechanischen Irritantien wie Zahnstein oder überhängende Restaurationsränder wurde ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Pathogenese von parodontalen Erkrankungen zugewiesen. 10 Die Annahme, dass die parodontale Erkrankung durch einen einzelnen mikrobiellen Erreger ausgelöst wird, wurde von Theorien der unspezifischen Plaque abgelöst. 9 Unspezifische Plaquehypothesen besagen, dass eher die gesamte Bakterienflora in der Plaque eine Rolle bei parodontalen Erkrankungen spielt als ein spezifisches Bakterium. Die gesamte Plaque galt als schlechte Plaque. Darüber hinaus bedeutete verstärkte Plaquebildung auch eine verstärkte Erkrankung. Plaquekontrolle galt als wesentliche Voraussetzung, um die Produktion von zahnfleischreizenden Substanzen zu Abbildung 7. REM von reifer dentaler Plaque beim Menschen, die eine maiskolbenartige Bildung aufweist. Balken = 10 Mikrometer bei einer Originalvergrößerung von Mit freundlicher Genehmigung von Dr. Charles Cobb, University of Missouri-Kansas City reduzieren, die zu parodontalen Entzündungen und Schädigungen führen. 11 Der Bestimmung spezifischer Mikroorganismen wurde keinerlei Bedeutung beigemessen. Eine konsequente Plaquekontrolle war wichtig und rückte in den Mittelpunkt der parodontalen Therapie. Die 1960er Jahren waren von einer Rückkehr zur spezifischen Plaquehypothese gekennzeichet (Abbildung 6). Forscher konnten erfolgreich zeigen, dass es eine Übertragung von parodontalen Erkankungen zwischen Hamstern gibt. 12 Elektronenmikroskopische Untersuchungen zeigten 4

5 Spirochäten im Binde- und Epithelgewebe von Patienten mit akuter nekrotisierender ulzerierender Gingivitis im Gegensatz zu gesunden Probanden. 13 Im Glauben, dass es Unterschiede in der Plaque gab, die auf unterschiedliche Spezies zurückzuführen waren, widmeten sie sich erneut der Suche nach einem spezifischen parodontalen Pathogen und einer auf diesen Erreger gezielte Behandlung. 9 Dabei griffen die Forscher auf neuere Methoden in der mikrobiologischen Analyse zurück wie Dunkelfeldmikroskopie, Transmissionselektronenmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie, DNS-Proben, BANA-Tests und Immuntests. 14 Auch heute noch suchen Wissenschaftler mit unterschiedlichem Erfolg nach dem spezifischen ätiologischen Erreger. Haffajee and Socransky 15 haben die Gründe für die Schwierigkeiten bei der genauen Bestimmung eines spezifischen Pathogens ausführlich beschrieben. Einige dieser Schwierigkeiten sind auf mikrobielle Probennahmen und das Züchten von Kulturen zurückzuführen. Dazu gehören: Die Entnahme einer Probe aus einer Zahnfleischtasche, Probleme bei der Kultivierung einiger Organismen und die hohe Zahl möglicher parodontaler Pathogene, die in einer Zahnfleischtasche gefunden und kultiviert werden können. Die Probennahme wird zusätzlich dadurch erschwert, dass sich nicht nur Pathogene sondern auch opportunistische Spezies in den Zahnfleischtaschen befinden. Andere Schwierigkeiten bei der Bestimmung parodontaler Pathogene hängen mit der Natur der parodontalen Erkrankungen selbst zusammen. Zunächst ist die parodontale Erkrankung keine einzelne Erkrankung, sondern ein Ansammlung verschiedener Krankheiten. Zweitens zeigen diese Erkrankungen aktive und inaktive Perioden sowie Variationen in der pathogenen Aktivität an verschieden Stellen des gleichen Individiums. Eine letzte Schwierigkeit bei der Bestimmung spezifischer parodontaler Pathogene besteht in der individuell unterschiedlichen Reaktion des Wirts. 16 Trotz dieser Herausforderungen sind sich heutige Forscher weiterhin einig darüber, dass Parodontalerkrankungen von spezifischen Pathogenen hervorgerufene Infektionen sind. In der letzten Zeit richtete sich die Aufmerksamkeit auf Tannerella forsythensis (früher bekannt als Bacteroides forsythus) sowie Porphyromonas gingivalis und Actinobacillus actinomycetemcomitans als primäre Pathogene für die meisten parodontalen Infektionen. Als mögliche Pathogene mit moderater Evidenz werden auch andere Mikroorganismen (C.rectus, E. nodatum, F. nucleatum, P. intermedia/ nigrescens, P. micros, S.intermedium und T. denticola) angesehen. 14,17 Forscher arbeiten an der Entwicklung von diagnostischen Tests zum Nachweis von parodontalen Pathogenen und 5

6 Bakterielle Mikrokolonien Intermikrobielle Matrix Flüssigkeitskanäle Pellikel Zahnoberfläche Abbildung 8. Künstlerische Darstellung eines Plaque-Biofilms Bemühungen um ein wirksames Management von parodontalen Erkrankungen. Abbildung 9. Flüssigkeitskanäle Plaque als Biofilm In der Vergangenheit wurden Bakterien anhand von Kulturen erforscht, die in Kulturschalen im Labor gezüchtet wurden. Neuere und fortschrittlichere Methoden in der Mikroskopie wie das konfokale Laser-Scanning und die Multiphotonenmikroskopie ermöglichen die Untersuchung des Biofilms in seiner natürlichen Umgebung. 5,19 Das Verhalten von Mikroorganismen in einem Biofilm ist anders als in einem Nährmedium (siehe Tabelle 1). Abbildung 10. Bakterien in einem Biofilm kommunizieren mittels chemischer Signale. an auf diese abzielende Behandlungsmethoden. Systemische Antibiotika wie Amoxicillin, Metronidazol, Tetracyclin, Doxycyclin und Augmentin wurden vorgeschlagen. 15 Die lokale Anwendung antimikrobieller Mittel (Tetracyclinfaden, Metronidazol- und Minocyclin-Gele, Chlorhexidinchips, and Doxycyclin-Polymer) wurde ebenfalls eingeführt. 18 Obwohl diese Ansätze unsere Fähigkeit, mit Parodontalerkrankungen umzugehen, verbessert haben, so ist ein ganzheitlicher Erfolg bisher jedoch ausgeblieben. Die Plaque als Biofilm anzusehen, verspricht bessere Ergebnisse in den Durch ein Mikroskop betrachtet, ist zu erkennen, dass Bakterien in einem Biofilm nicht gleichmäßig verteilt sind. Sie gruppieren sich in Mikrokolonien und sind von einer intermikrobiellen Matrix eingeschlossen (Abbildung 8). Der Biofilm ist von Flüssigkeitskanälen durchzogen, die den Durchfluss von Nährstoffen, Abfallprodukten, Enzymen, Metaboliten und Sauerstoff ermöglichen. Die Mikrokolonien innerhalb des Biofilms befinden sich in Mikromilieus mit unterschiedlichen ph-werten, Nährstoffen und Sauerstoffkonzentrationen (Abbildung 9). Die Bakterien in einem Biofilm kommunizieren miteinander, indem sie chemische Signale aussenden (Abbildung 10). Diese chemischen Signale veranlassen die Bakterien dazu, potenziell schädliche Proteine und Enzyme zu produzieren; Virulenzfaktoren, die es dem intraoralen Biofilm ermöglichen, 6

7 Abwehrmechanismen des Wirts zu umgehen. 5,6 Unsere bisherigen Ansätze, Parodontalerkrankungen vorzubeugen und diese zu behandeln, basierten auf dem Verhalten von Bakterien, die unter Laborbedingungen gezüchtet worden sind. 1,5 Ein besseres Verständnis von Biofilmen hat gezeigt, dass es große Unterschiede zwischen dem Verhalten von Bakterien in Laborkulturen und in ihren natürlichen Ökosystemen gibt. So produzieren Bakterien in einem Biofilm Stoffe, die sie in einer Kultur nicht produzieren würden. Zusätzlich dient die Biofilmmatrix, die die Mikrokolonien umgibt, als schützende Barriere. Dies erklärt, warum systemisch und lokal verabreichte antimikrobielle Mittel nicht immer zum Erfolg geführt haben; auch dann nicht, wenn sie gegen spezifische Mikroorganismen gerichtet waren. Schätzungen eines Forschers zufolge, kann eine bis zu fache Menge eines Medikamentes benötigt werden, um einen Mikroorganismus in einem Biofilm abzutöten, als für den gleichen Organismus in einer freischwebenden oder planktonischen Umgebung nötig ist. 20 Die 7

8 schützende Matrix eines Biofilms erklärt auch, warum eine mechanische Plaqueentfernung und persönliche Mundhygiene weiterhin ein integraler Bestandteil der Parodontaltherapie sind. 17,21 Biofilme können mechanisch entfernt werden. Allerdings bildet sich sofort ein neuer Biofilm, sodass die Suche nach einem Mittel zur Bekämpfung weitergeht. Neue Horizonte Die industrielle Forschung bedient sich neuer Technologien zur Bekämpfung von Biofilmen. Ein Ansatz ist dabei, die Signale zwischen den Bakterien im Biofilm zu stören, sodass sie nicht mehr miteinander kommunizieren können. Eine andere Strategie beinhaltet, die natürlichen Abwehrmechanismen von Meerestieren wie Walen und Delphinen nachzuahmen, bei denen sich keine bakteriellen Biofilme bilden. 5 Darüber hinaus suchen Dentalwissenschaftler nach neuen Wegen, orale Biofilme zu kontrollieren 1,22 (siehe Tabelle 2). verstehen. Ihre Sicht auf die Plaque und die darin enthaltenen Mikroorganismen wandelte sich von einer spezifischen Plaque-Hypothese hin zu einer unspezifischen Plaque-Hypothese und wieder zurück zu einer Theorie der spezifischen parodontalen Pathogene in der Plaque. In den letzten Jahren haben Dentalforscher begonnen, Plaque als Biofilm zu sehen. Die Beschaffenheit eines Biofilms erklärt, warum die Vorbeugung und Behandlung von parodontalen Erkrankungen so schwierig ist. Durch ein besseres Verständnis des Biofilms werden sich neue Strategien zur Kontrolle dieser weit verbreiteten Erkrankungen erschließen. Den Sauerstoffgehalt, ph-wert und die Nährstoffe der Plaque zu variieren, eignete sich zur Modulation der Mikroflora des Biofilms und könnte sich als nützlich erweisen. Beispielsweise benötigen parodontale Pathogene ein niedriges Redox-Potenzial für ihr Wachstum. Der Einsatz eines Redoxmittels wie z. B. Methylenblau in Zahnfleischtaschen konnte das Wachstum von gingivaler Plaque hemmen. 24 Da eine Zunahme der Sulkusflüssigkeit (GCF - gingival crevicular flow) auch die Nährstoffversorgung des subgingivalen Biofilms erhöht, könnte die Reduzierung der Sulkusflüssigkeit künftig dazu genutzt werden, den subgingivalen Biofilm zu kontrollieren. Der Einsatz entzündungshemmender Mittel könnte nicht nur bei der Hemmung schädigender Wirtskaskaden hilfreich sein, sondern auch bei der Reduzierung der Nährstoffversorgung der Biofilmgemeinschaft durch die Sulkusflüssigkeit (GCF). Derzeit fördert das NIDCR Forschungsvorhaben in diesem Bereich mit dem Ziel, neue Therapien für die Zukunft zu entwickeln. 1 Zusammenfassung In den vergangenen 120 Jahren haben Dentalforscher versucht, die mikrobiellen Zusammenhänge oraler Erkrankungen zu 8

9 Um Fortbildungspunkte für diesen zahnmedizinischen Fortbildungskurs zu erhalten, müssen Sie den Online-Test durchführen. Gehen Sie dazu bitte auf und suchen Sie diesen Kurs in der Rubrik zahnmedizinische Fortbildung. Kurstest Vorschau 1. Ein Biofilm ist. a. eine lose Ansammlung freischwebender Bakterien. b. eine kalzifizierte Ansammlung von Bakterien, die nicht leicht entfernt werden kann. c. ein durchsichtiger, homogener Film auf feuchten Oberflächen. d. eine gut organisierte, kooperierende Gemeinschaft von Mikroorganismen. 2. Ein positives Beispiel für den Einsatz des Biofilms ist. a. die Entgiftung von humanen Abfallprodukten. b. die Auskleidung an Dauerkathetern. c. die Beschichtung in Fischtanks. d. die Schicht in Wasserleitungen von Dentaleinheiten. 3. Die spezifische Plaquehypothese stützt die folgende These: a. Je mehr Plaque, desto schwerer die Erkrankung. b. Alle Bakterien in der Plaque verursachen Gingivitis und Parodontitis. c. Zahnstein ist eine der Hauptursachen für Parodontitis. d. Das Vorhandensein von bakterieller Plaque ist eine notwendige Voraussetzung für die Entstehung von Parodontalerkrankungen, muss aber nicht zwingend dazu führen. 4. Derzeit glauben Wissenschaftler, dass alle der nachfolgenden Bakterien eine Rolle als parodontale Pathogene spielen. AUSSER: a. T. pallidum b. P. gingivalis c. A. actinomycetemcomitans d. B. forsythus 5. In der Vergangenheit war es schwierig für Wissenschaftler spezifische parodontale Pathogene zu identifizieren, da. a. Zahnfleischtaschen sowohl Pathogene als auch Nicht-Pathogene enthalten. b. verschiedene Bakterien in den Zahnfleischtaschen verschiedene Nährmedien benötigen. c. die Parodontitis aktive und inaktive Phasen durchläuft. d. Alle Antworten sind richtig. 6. Zur Erforschung des Biofilms bediente sich die Wissenschaft neuerer Mikroskopietechnologien wie z. B.. a. Nasspräparate b. Rasterelektronenmikroskopie c. konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie d. Abstrichmethode 7. Welche der folgenden Eigenschaften ist typisch für Bakterien in einem Biofilm? a. Die Bakterien kommunizieren durch chemische Signale miteinander. b. Die Bakterien sind größtenteils gleichmäßig in der Plaque verteilt. c. Die Umgebung der Bakterien weist den gleichen oder einen ähnlichen ph-wert auf. d. Die Bakterien existieren isoliert voneinander. 9

10 8. Welche Techniken können ausgehend von der Beschaffenheit der Bakterien in einem Biofilm für die Kontrolle oraler Biofilme hilfreich sein? a. Hemmung der Kommunikation zwischen den Bakterien untereinander. b. Verhinderung des Flüssigkeitsaustausches zwischen den Bakterienmikrokolonien in einem Biofilm. c. Veränderung der Sauerstoffkonzentration mittels der Mikromilieus des Biofilms. d. Alle Antworten sind richtig. 9. Wie kann die Bildung eines subgingivalen Biofilms parodontale Pathogene vor lokal angewandten antimikrobiellen Mitteln schützen? a. Der Biofilm verhindert, dass das antimikrobielle Mittel in die Zahnfleischtasche gelangt. b. Die Biofilmmatrix fungiert als schützende Barriere. c. Die Flüssigkeitskanäle des Biofilms leiten das antimikrobielle Mittel aus der Tasche heraus. d. Der Biofilm verändert den ph-wert des antimikrobiellen Mittels und macht das Mittel wirkungslos. 10. Zu den möglichen neuen Strategien zur Kontrolle oraler Biofilme gehören alle nachfolgend genannten AUSSER: a. Kontrolle der Nährstoffquellen des Biofilms. b. Veränderung des ph-wertes innerhalb der Mikrokolonien eines Biofilms. c. Veränderung der Sauerstoffkonzentration innerhalb eines Biofilms. d. Einsatz systemischer Antibiotika. 10

11 Literatur 1. Slavkin HC. Biofilms, microbial ecology and Antoni Van Leeuwenhoek. J Am Dent Assoc 1997;128: Douglass C, Fox C. Cross-sectional studies in periodontal disease: Current status and implications for dental practice. Adv Dent Res 1993;7: DuPont GA. Understanding dental plaque; biofilm dynamics. J Vet Dent 1997;14: Marsh PD, Bradshaw DJ. Dental plaque as a biofilm. J Industrial Microbiology 1995;15: Costerton JW, Lewandowski Z, DeBeer D, et al. Biofilms, the customized microniche. J Bacteriology 1994;176: Armitage GC. Basic features of biofilms-why are they such difficult therapeutic targets? Ann R Australas Coll Dent Surg Oct; 17: Shearer BG. Biofilm and the dental office. J Am Dent Assoc 1996;127: Meyer KF The present status of dental bacteriology. J Am Dent Assoc 1917;4: Haffajee AD, Socransky SS. Evidence of bacterial etiology: a historical perspective. Periodontology ;5: Willmann DE, Chaves ES. The role of dental plaque in the etiology and progress of inflammatory periodontal disease. In Harris NO, Garcia-Godoy F eds. Primary preventive dentistry. Stamford, CO: Appleton & Lange; 1999: Kimball GD. The relationship of materia alba and dental plaque to periodontal disease. J Periodontol 1952;23: Keyes PH, Jordan HV. Periodontal lesions in the Syrian hamster. III. Findings related to an infectious and transmissible component. Arch Oral Biol 1964;9: Listgarten MA. Electron microscopic observations of the bacterial flora of acute necrotizing ulcerative gingivitis. J Periodontol 1965;36: Papapanou PN, Engebretson SP, Lamster IB. Current and future approaches for diagnosis of periodontal diseases. NY State Dent J 1999; Haffajee AD, Socransky SS. Microbial etiological agents of destructive periodontal diseases. Periodontol ;5: Page RC, Offenbacher S, Schroeder HE, et al. Advances in the pathogenesis of periodontitis: summary of developments, clinical implications and future directions. Periodontology ;14: American Academy of Periodontology. Systemic antibiotics in periodontics (position paper). J Periodontol 2004; 75: Greenstein G, Polson A. The role of local drug delivery in the management of periodontal diseases: A comprehensive review. J Periodontol 1998;69: Marsh PD. Dental plaque as a microbial biofilm. Caries Res May-Jun;38(3): Costerton JW. Introduction to biofilm. Int J Antimicrob Agents 1999:11: Marsh PD. Dental plaque: biological significance of a biofilm and community life-style. J Clin Periodontol 2005; 32 (suppl.6): Marsh PD, Bradshaw DJ. Physiological approaches to the control of oral biofilms. Adv Dent Res 1997;11: Adapted from Marsh and Bradshaw. Physiological approaches to the control of oral biofilms. Adv Dent Res 1997;11: Wilson M, Gibson M, Strahan D, et al. A preliminary evaluation of the use of a redox agents in the treatment of chronic periodontitis. J Periodont Res 1992;27: Beighton D. Can the ecology of the dental biofilm be beneficially altered? Adv Dent Res 2009; 21:

12 Über die Autorin Pamela R. Overman, EdD, RDH Dr. Overman ist Associate Dean für Akademische Angelegenheiten an der zahnmedizinischen Fakultät der University of Missouri-Kansas City (UMKC). Ihre Lehrtätigkeiten umfassen die Bereiche Mundgesundheitsaufklärung und -förderung, Ausbildungsmethoden für Lehrkörper der Gesundheitsberufe und wissensbasierte Entscheidungsfindung. Derzeit unterrichtet sie Zahnmedizinstudenten im dritten Jahr im Bereich wissensbasierte Entscheidungsfindung und Studenten im ersten Jahr in interkultureller Kommunikation. Zu ihren administrativen Aufgaben gehört die Weiterbildung des Lehrkörpers. Sie bereichert das Program mit Ihrem Erfahrungsschatz und unterstützt so Praktiker dabei, den Übergang in ihre Rolle als neue Fakultätsmitglieder zu bewältigen. Dr. Overman erwarb ihren B.S. in Dentalhygiene an der UMKC School of Dentistry, ihren Abschluss als M.S. an der UMKC School of Graduate Studies und erhielt im Jahr 2001 ihren Doktor in Bildungspolitik und Führung im Bildungsbereich (educational policy and leadership) an der University of Kansas. In ihrer bisherigen beruflichen Laufbahn übernahm sie zahlreiche nationale Führungspositionen, darunter den Vorsitz des Vorstandes für Nationale Dentalhygiene (National Dental Hygiene Directors) und den Vorsitz des Rates für verwandte Programme (Council of Allied Programs) der American Dental Education Association (ADEA), des Amerikanischen Verbands für zahnmedizinische Ausbildung. Des Weiteren hatte sie den Vorsitz der Akkreditierungskommission der American Dental Hygienist's Association, dem amerikanischen Verband für Dentalhygieniker, inne. Derzeit ist sie designierte Vorsitzende der ADEA-Sektion für akademische Angelegenheiten und als Gutachter für das Journal of Contemporary Dental Practice, Journal of Dental Education und Journal of Dental Hygiene tätig. 12