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Parodontologie 30.09.2016

Parodontitis! Eine Erbkrankheit?

Parodontitis! Eine Erbkrankheit?

Parodontitis ist eine komplexe Erkrankung mit unterschiedlichsten Ausprägungen.

Es gibt parodontologisch nichts, was es nicht gibt: Patient/-innen mit relativ guter Mundhygiene können einen rapiden parodontalen Attachmentverlust erleiden, während andere Patienten mit schlechter Mundhygiene kaum parodontale Taschen aufweisen. Die Betroffenen können Kinder sein, Teenager, junge Erwachsene, mittleren Alters oder Senioren. Von der Parodontitis können alle Zähne betroffen sein oder nur einzelne.

Grafik

Abb. 1

Obwohl parodontalpathogene Bakterien für die Entstehung der Parodontitis essenziell sind, gibt es genügend Menschen, die keine Parodontitis entwickeln, obwohl sie mit Parodontalpathogenen infiziert sind. Jeder Mensch hat nämlich eine individuelle, dosisabhängige Immunantwort auf den bakteriellen Angriff. Die Art und Stärke, wie das Immunsystem auf den bakteriellen Angriff reagiert, ist genetisch determiniert. Bei der Parodontitis handelt es sich daher um eine komplexe Erkrankung. Viele Genvariationen sind an der Entstehung der Erkrankung beteiligt sind und beeinflussen sich gegenseitig. Genetische Veränderungen können auch einen schützenden Effekt haben. Schützende und krankheitsfördernde genetische Anlagen und zusätzliche nicht- genetische Risikofaktoren wie Rauchen oder Stress mischen sich somit zu einem individuellen Krankheitsrisiko. Die genetische Prädisposition gibt den Rahmen für das Gesamtbild vor, das durch Umwelteinflüsse modifiziert wird (multifaktorielle Genese) (Abb. 1).

Das kleine Einmaleins der Genetik

Die DNA im menschlichen Zellkern ist auf 23 Chromosomenpaare verteilt. Alle Gene liegen somit in zwei Exemplaren (= Allele) vor – ausgenommen jene auf dem X- und Y-Chromosom beim Mann –, jeweils ein Allel auf dem von der Mutter geerbten und ein Allel auf dem vom Vater geerbten Chromosom. Als Mutation bezeichnet man in der Regel eine DNA-Veränderung, die eine Häufigkeit von weniger als 1 Prozent in der Bevölkerung hat. Daneben gibt es sogenannte Polymorphismen, die häufiger in der Bevölkerung vorkommen (insgesamt 1 bis 50 Prozent). Durch einen Polymorphismus oder eine Mutation kann die Funktion des kodierten Proteins verändert werden, die für sich allein allerdings noch keine Erkrankung verursachen.Eine Ausnahme bilden hierbei die sehr seltenen sogenannten monogenen Erkrankungen.

Interleukin 1-Polymorphismus, what else?

Unter Parodontologen ist der Interleukin 1 (IL-1)-Polymorphismus am bekanntesten, denn er kann mit kommerziell erhältlichen Kits getestet werden und ist unter Zahnmedizinern schlicht als „genetischer Risikotest“ bekannt. Es muss leider deutlich gemacht werden, dass dieser Test keinen prädiktiven Wert hat. Die Parodontitis ist, wie eingangs schon erklärt, eine komplexe Erkrankung, es mischen sich viele genetische und nichtgenetische Faktoren zusammen, und auch der Entzündungsprozess, der zum Knochenabbau führt, ist ein komplexes Zusammenspiel verschiedenster Zellen und Zellmediatoren. Interleukin 1 ist nur ein Baustein unter vielen.

Genomweite Assoziationsstudien

Arne Schäfer von der Charité, Berlin, ist derzeit der erfolgreichste Wissenschaftler zur Genetik der aggressiven Parodontitis, für die chronische Parodontitis ist das wohl Kimon Divaris von der University of North Carolina (USA). Mit genomweiten Assoziationsstudien (GWAS) und dem weltweit größten Kollektiv von Parodontitispatienten, das European Periodontitis Genetics Consortium, sucht Arne Schäfer häufige genetische Risikovarianten für Parodontitis. GWAS sind beeindruckende und sehr teure genetische Untersuchungen, womit Einzelnukleotid-Polymorphismen (single nucleotid polymorphsimen; SNPs) in Tausenden erkrankten und gesunden Personen verglichen werden. Tritt ein SNP weitaus häufiger bei den Parodontitispatienten auf als in der Kontrollgruppe, wird dieser Polymorphismus als Risikolokus für Parodontitis angenommen.

Einer der genetischen Risikoloci, die Arne Schäfer und sein Team entdeckt haben, ist das Gen ANRIL (CDKN2B Antisense RNA; nichtkodierende RNA). ANRIL reguliert Gene, welche in einem wichtigen Zusammenhang zum Fett- und Zuckerstoffwechsel stehen, und gilt auch als wichtigster genetischer Risikofaktor für HerzKreislauf-Erkrankungen. Das Team um Arne Schäfer identifizierte viele weitere Risikogenvarianten der Parodontitis (Tabelle 1).

Auch wenn in den letzten Jahren große wissenschaftliche Fortschritte gemacht wurden, ist es noch nicht möglich, das genetische Risiko für Parodontitis zu testen.

Parodontale Erkrankungen mit Seltenheitswert

Die genetische Grundlage von seltenen Parodontalerkrankungen kann mit den großen Assoziationsstudien nicht geklärt werden. Sie sind zu selten, um unter Tausenden von Patienten sichtbar zu werden und statistische Signifikanz zu erreichen. Zur genetischen Klärung dieser Erkrankungen bedarf es Familienstudien. Für eine Familienstudie wird ein Stammbaum mit der Verteilung der Erkrankung innerhalb der Familie erstellt. Anschließend wird die DNA der gesunden Familienmitglieder mit der DNA der erkrankten Familienmitglieder verglichen, wobei verschiedene Methoden, wie parametrische Kopplungsanalysen und Hochdurchsatz- Sequenzierungen, verwendet werden. Die Mutation, die für die Erkrankung verantwortlich ist, muss bei jedem erkrankten, aber darf bei keinem gesunden Familienmitglied vorhanden sein. Mit genetischen Familienstudien zur aggressiven Parodontitis beschäftigen wir uns an der Medizinischen Universität Innsbruck.

Im Gegensatz zu den komplexen (multifaktoriellen) Erkrankungen stehen die monogenen Erkrankungen, bei denen eine Mutation in einem einzigen Gen zu einer Erkrankung führt. Diese Mutation kann neu entstehen (= Spontanmutation), oder sie wird von einem Elternteil (dominant) oder beiden Elternteilen (rezessiv) vererbt. Typische monogene Erkrankungen mit schweren parodontalen Destruktionen bereits im Kindesalter sind Leukozytendefekte, wie zum Beispiel Neutropenien (zu wenig neutrophile Granulozyten). Kinder mit Leukozytendefekten sind schwer krank und die Diagnose wird vom Kinderarzt gestellt, die Parodontitis ist meist noch das kleinste Problem.

RöntgenbildBild 3

Abb. 2: : Parodontitis ist eine komplexe Erkrankung. Schützende und krankheitsfördernde genetische Varianten und zusätzliche Risikofaktoren wie Rauchen oder Stress mischen sich zu einem individuellen Krankheitsrisiko. –Abb. 3: Ehlers-Danlos-Syndrom Typ VIII. Typische Merkmale sind eine schwere Parodontitis im Teenager- oder frühen Erwachsenenalter und die Überdehnbarkeit der Fingergelenke.

Interessant für den parodontologisch tätigen Zahnarzt sind die seltenen monogenen Erkrankungen, die zu einer Parodontitis im frühen Erwachsenenalter führen und damit eine aggressive Parodontitis vortäuschen. Diese Erkrankungen bleiben oft undiagnostiziert, dabei können sie mit gravierenden systemischen Komplikationen einhergehen. Ein Beispiel dafür ist die autosomal-dominant vererbte Erkrankung Ehlers-Danlos-Syndrom Typ VIII (EDS VIII). Neben der schweren Parodontitis (Abb. 2) beginnend im Teenageralter, sind bei EDS VIII typischerweise die Schienbeine durch eine erhöhte Fragilität der Haut verfärbt. Häufig können auch die Finger etwas überdehnt werden (Abb. 3). Systemische Komplikationen reichen von Organrissen über Aneurismen bis zu einer erhöhten Prävalenz von Autoimmunerkrankungen. Weitere seltene Erkrankungen, die einer aggressiven Parodontitis ähneln, sind die (Odonto-)Hypophosphatasie, die im Erwachsenenalter of als schwere Osteoporose fehldiagnostiziert wird. Schnelles Ermüden, Knochen- oder Gelenkschmerzen, Atemnot und Appetitlosigkeit können weitere Zeichen einer Odontohypophosphatasie sein.

Foto: © Autor
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