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Wissenschaft und Forschung 21.02.2011

Wie Zähne die Zähne zeigen

Wie Zähne die Zähne zeigen

Spezialisierte Zellen helfen dem Gebiss bei der Abwehr von Karies


Wie US-Forscher berichten, haben Zähne ihre ganz eigene Schutztruppe, mit der sie Angriffe durch kariesverursachende Bakterien abwehren können. Zwischen Zahnbein und Zahnmark im Inneren jedes Zahnes befindet sich eine Gruppe von Zellen - sogenannte Odontoblasten,  die bei einer Attacke sowohl eigene Abwehrstoffe bildet als auch das Immunsystem alarmiert.

Eigentlich war bisher vermutet worden, dass diese sogenannten Odontoblasten nur für die Bildung des Dentins - des Zahnbeins - zuständig sind. Tatsächlich scheinen sie jedoch überraschend vielfältige Aufgaben bei der Verteidigung des Zahns wahrzunehmen, berichten Orapin Horst und ihre Kollegen.

Odontoblasten sitzen am Rand des Zahnmarks direkt an der Grenze zur Zahnbeinschicht. Sie sind mit freien Nervenenden verbunden und daher mitverantwortlich für die Schmerzempfindlichkeit der Zähne. Ihre Hauptaufgabe ist allerdings die Bildung von Dentin. Es ist einer der Hauptbestandteile des Zahns, eine knochenähnliche Substanz, die lebenslang durch Biomineralisation neu gebildet werden kann. Das Dentin umschließt das Zahnmark, in dem sich Blutgefäße, Nerven und Bindegewebe befinden, und schützt es auf diese Art sowohl vor mechanischen als auch vor chemischen oder mikrobiellen Schäden.

Die Schutzfunktion der dentinproduzierenden Odontoblasten scheint jedoch noch weit darüber hinauszugehen, konnten die Forscher um Horst jetzt zeigen. Sie untersuchten dazu 32 frischgezogene Zähne, von denen die Hälfte gesund und die andere Hälfte von Karies befallen war. Im Fokus der Wissenschaftler stand dabei die Frage, welche Botenstoffe oder Abwehrproteine in welchem Teil der kariösen Zähne im Vergleich zu den gesunden Zähnen gebildet werden. Offenbar beginnt die Immunreaktion eines Zahnes auf Kariesbefall damit, dass die Odontoblasten die Karieserreger identifizieren, zeigte die Auswertung. Dann veranlassen die Zellen die Produktion von antimikrobiellen Peptiden, sogenannten Defensinen, um direkt gegen die Infektion vorzugehen. Außerdem beginnen sie, Botenstoffe auszuschütten, die weiße Blutkörperchen an die befallen Stellen lotsen. Schließlich kommen auch noch spezielle Proteine wie die Interleukine zum Einsatz, die einen Entzündungsprozess in Gang setzen.

Obwohl diese Maßnahmen insgesamt sehr effektiv beim Bekämpfen von Bakterien sind, können gerade Entzündungsprozesse ein zweischneidiges Schwert sein, berichten die Forscher. Geraten sie nämlich außer Kontrolle, können sie das Zahnmark empfindlich schädigen. Doch auch für dieses Problem scheinen die Odontoblasten den neuen Ergebnissen zufolge zuständig zu sein: Sie produzieren nicht nur entzündungsfördernde Substanzen, sondern auch Proteine, die den Entzündungsprozess später wieder eindämmen. Vor allem dieser Befund könnte künftig wichtig für die Zahnbehandlung werden, glaubt Studienleiter Horst: "Jetzt haben wir zum ersten Mal einen Ansatzpunkt gefunden, um irreversible Schäden durch Entzündungen im Zahn verhindern zu können."

Quelle: Orapin Horst (University of California) et al: BMC Immunology // wissenschaft.de - Hans Groth

Foto: © Shutterstock.com
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