Porphyromonas gingivalis: auch in gesunden Mündern

In der schmalen, feuchten Furche zwischen Zahn und Zahnfleisch lebt ein Bakterium, das sich für Zucker nicht im Geringsten interessiert. Legen Sie ihm einen Krapfen hin, und es rührt ihn nicht an. Was es will, ist Eiweiß — Ihres —, und es führt einen Satz molekularer Messer mit sich, um daranzukommen. Seit Jahrzehnten gehört es zu den am gründlichsten untersuchten Lebewesen im menschlichen Mund, und je genauer die Forschung hinsieht, desto merkwürdiger wird das Bild: Es ist in gesunden Mündern häufig — und es ist der Organismus, dem am beharrlichsten die Schuld an der Krankheit gegeben wird, die diese Münder zerstört.

Was es ist, in einem Satz

Porphyromonas gingivalis ist ein gramnegatives, anaerobes, asaccharolytisches Stäbchen aus der Ordnung Bacteroidales, das den Raum unter dem Zahnfleischrand besiedelt und das am besten belegte Beispiel für das ist, was Mikrobiologen einen Schlüsselpathogen nennen ¹².

Packen Sie das Wort „asaccharolytisch“ aus, und Sie haben den größten Teil seiner Biologie. Der Organismus kann Zucker nicht zur Energiegewinnung vergären. Er wächst auf Peptiden, und er braucht Häm — den eisentragenden Kern Ihres Hämoglobins — als Eisenquelle ². Diese eine Tatsache aus dem Stoffwechsel erklärt fast alles andere an ihm. Ein Bakterium, das Eiweiß frisst und Bluteisen braucht, gedeiht am besten in einer Tasche, die entzündet ist, nässt und blutet. Es hat keinen Grund, eine solche Tasche nur zufällig entstehen zu lassen.

Wo es lebt

Seine Heimatadresse ist die Spalte unter dem Zahnfleischrand: der Biofilm auf der Zahnwurzel und auf dem Epithel, das die Tasche auskleidet. Es heftet sich an angelagerte Speichelmoleküle, an Eiweiße der Zwischenzellsubstanz, an Epithelzellen und an Bakterien, die dort schon sitzen; die Bindung an all diese Untergründe könnte, so schlagen die Autoren der Übersicht vor, über verschiedene Abschnitte des Fimbrillins vermittelt werden, der Baueinheit seiner großen Fimbrien ². An der Oberfläche hört es nicht auf. Indem es die Signalwege der Wirtszellen umlenkt, kann es seine eigene Aufnahme in die Epithelzellen des Zahnfleischs steuern und sich in ihnen vermehren — ein geschützter Ort, von dem aus es, sagt dieselbe Übersicht, in die Bestandteile der angeborenen Abwehr eingreift ².

Ob es sonst irgendwo im Körper hingehört, ist eine offene Frage und keine feststehende Tatsache. Dieselbe Übersicht hält fest, dass sich die Hinweise häufen, eine Infektion könne für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und für eine Frühgeburt anfällig machen ², und ein Bericht von 2019 wies den Organismus und seine Enzyme in den Gehirnen von Menschen nach, die mit einer Alzheimer-Erkrankung gestorben waren ⁷. Ein Bakterium an einem Ort nachzuweisen ist nicht dasselbe, wie zu zeigen, dass es antreibt, was dort geschieht — darauf komme ich zurück.

Was es für uns tut

Hier ist die ehrliche Antwort kurz: nichts, was nachgewiesen wäre. Ein gesundheitlicher Nutzen von Porphyromonas gingivalis für den Menschen ist nicht belegt — kein Vitamin, das es liefert, kein Erreger, den es fernhält, kein Stoffwechselprodukt, auf das wir angewiesen wären. Würde ich Ihnen etwas anderes erzählen, hätte ich es erfunden.

Was sich sagen lässt, und was laut gesagt gehört: Es zu tragen ist nicht dasselbe, wie von ihm geschädigt zu werden. Eine große Übersicht beschreibt den Organismus als Gelegenheitstäter, der ebenso in kommensaler Eintracht mit dem Wirt leben kann, wobei Krankheitsschübe einer Verschiebung des ökologischen Gleichgewichts in der Tasche folgen und nicht der bloßen Ankunft des Keims ². Die Häufigkeitszahlen passen dazu. In einer Untersuchung mit Immunfluoreszenz fand sich der Organismus bei 85,7 % der Menschen mit einer Parodontalerkrankung und bei 23,1 % der gesunden ³. In einer neueren Arbeit mit Echtzeit-PCR wurde er bei 91,5 % der Patienten mit chronischer Parodontitis und bei 58 % der Gesunden nachgewiesen ⁴. Zählt man nach Stellen statt nach Personen, fand eine ältere Schachbrett-Studie ihn an durchschnittlich 23 % der beprobten Stellen bei Parodontitis-Patienten und an 4 % der Stellen bei Gesunden ⁵.

Beachten Sie, dass diese Zahlen für gesunde Träger — 23,1 % ³ und 58 % ⁴ — um mehr als das Doppelte auseinanderliegen. Das ist kein Skandal; das passiert, wenn verschiedene Labore verschiedene Nachweisverfahren an verschiedenen Bevölkerungsgruppen anwenden. Eine empfindliche PCR findet Erbgut, das der Immunfluoreszenz entgeht. Mitzunehmen ist nicht ein einzelner Prozentwert, sondern die Form, die alle zusammen ergeben: Der Organismus ist bei Krankheit häufiger — und er sitzt trotzdem in einem beträchtlichen Teil vollkommen gesunder Münder.

Was es gegen uns tut

Die Waffen sind Proteasen namens Gingipaine. Es gibt zwei Spezifitäten: Die eine schneidet Eiweißketten hinter Arginin, die andere hinter Lysin, und keine von beiden lässt sich von Ihren eigenen Proteasehemmern leicht aufhalten ⁸. Ungebremste Eiweißspaltung dieser Art hat Folgen, die sich genau mit dem decken, was eine Zahnärztin sieht. Das Arginin-Gingipain setzt den Kallikrein-Kinin-Weg in Gang, es entsteht ein Ödem, und es aktiviert das Komplementsystem, das die neutrophilen Granulozyten heranzieht. Das Lysin-Gingipain baut Fibrinogen ab, es kommt zu Blutungen ⁸. Vermehrter Flüssigkeitsfluss aus der Tasche, angesammelte Granulozyten und Blutung beim Sondieren sind drei der klassischen Zeichen einer Parodontitis.

Die Idee vom Schlüsselpathogen geht weiter. Im Tiermodell lenkt der Organismus schon bei geringer Besiedlungsdichte das Wechselspiel zwischen Komplementsystem und Toll-like-Rezeptoren so um, dass sich Zahl und Zusammensetzung der umgebenden kommensalen Mikroflora verändern; die daraus entstehende gestörte Gemeinschaft treibt dann den entzündlichen Knochenabbau an — nicht die Schlüsselart allein ⁹¹. Die Wirkung steht in keinem Verhältnis zur Menge — und genau deshalb sagt Ihnen das Zählen von Zellen so wenig.

Zwei Verbindungen zum übrigen Körper sind es wert, genannt zu werden, samt ihren Grenzen. Erstens die Arthritis: Von den in einer Studie geprüften Mundbakterien war dies das einzige, das Eiweiße citrullinierte — mit einer eigenen Peptidylarginin-Deiminase wandelte es die endständigen Argininreste in Citrullin um, nachdem seine Arginin-Gingipaine das Eiweiß an den Arg-X-Bindungen geschnitten hatten, und erzeugte damit genau die Art von verändertem körpereigenem Antigen, die die Immunantwort bei rheumatoider Arthritis angreift ⁶. Zweitens die Demenz: Die schon erwähnte Arbeit von 2019 fand Gingipaine in Alzheimer-Gehirnen in Mengen, die mit der Tau- und Ubiquitin-Pathologie zusammenhingen, und zeigte, dass eine Infektion im Mund bei Mäusen zur Besiedlung des Gehirns und zu einer vermehrten Bildung von Beta-Amyloid führte ⁷.

Beide Befunde sind vom Mechanismus her ernst zu nehmen. Keiner von beiden ist ein Beweis für eine Ursache beim Menschen. Die Arbeit zur Citrullinierung zeigt einen plausiblen Weg, nicht, dass dieser Weg bei Patienten auch begangen wird. Die Alzheimer-Arbeit verbindet einen Zusammenhang an verstorbenen Menschen mit einem Mausmodell, und zwölf ihrer sechsundzwanzig Autoren, darunter die ersten drei, waren Angestellte des Unternehmens, das den Gingipain-Hemmer entwickelt — eine Tatsache, die in den Angaben der Arbeit selbst steht und die in Ihre Bewertung gehört. Das Bakterium ist ein dringend Verdächtiger. Verurteilt ist es nicht.

Der Name, neu und alt

Beschrieben wurde der Organismus zuerst in der Gattung Bacteroides, als Bacteroides gingivalis Coykendall et al. 1980. Im Jahr 1988 nahmen Shah und Collins ihn und seine Verwandten aus dieser Gattung heraus und stellten sie in eine neu geschaffene Gattung, Porphyromonas ¹⁰. Porphyromonas gingivalis ist damit der heute gültige Name; Bacteroides gingivalis ist ein Synonym, dem Sie in älteren Arbeiten und Lehrbüchern weiterhin begegnen. Die NCBI-Taxonomie und die Liste der prokaryotischen Namen mit Stellung in der Nomenklatur führen ihn beide im Rang einer Art, in der Familie Porphyromonadaceae, der Ordnung Bacteroidales, im Phylum Bacteroidota — dem Phylum, das früher Bacteroidetes geschrieben wurde.

Was ungeklärt bleibt

Drei Dinge, offen gesagt. Wir wissen nicht, wie oft das bloße Tragen — den Organismus einfach zu haben — in die Zerstörung von Zahnfleisch und Knochen übergeht, und bei wem. Wir wissen nicht, ob der Mechanismus des Schlüsselpathogens — ein Organismus, der in geringer Zahl die ganze Gemeinschaft kippt, wie im Tiermodell gezeigt — im menschlichen Mund genauso arbeitet; die Autoren der Übersicht zum Schlüsselpathogen stellen diese Frage selbst, statt die Antwort vorauszusetzen ⁹. Und wir wissen nicht, ob die Verbindungen zum übrigen Körper — die Bezüge zu Arthritis und Demenz jenseits des Mundes — Ursache, Folge oder eine gemeinsame, dahinterliegende Neigung zu Entzündungen widerspiegeln: ob der Keim die Krankheit antreibt, neben ihr herläuft oder beide demselben entzündungsbereiten Körper entspringen. Das sind die ehrlichen Ränder der Landkarte, und so zu tun, als wären sie ausgefüllt, wäre der schnellste Weg, Sie in die Irre zu führen.