Dr. Devan Raindi, Sutton Coldfield, England

Parodontitis ist eine ubiquitär vorkommende, chronisch entzündliche Erkrankung des Zahnhalte­apparats. Zu den mit Parodontalerkrankungen assoziierten Risikofaktoren/-indikatoren zählt auch der Ernährungszustand. Da oxidativer Stress parodontale Entzündungen fördert, erscheint es sinnvoll, einen zusätzlichen Nutzen durch pflanzliche Nahrungsergänzungsmittel in kombinierter Anwendung mit der konventionellen Parodontaltherapie in Betracht zu ziehen. Dr. Devan Raindi und Prof. Iain Chapple stellen in ihrem Beitrag für die Parodontologie 4/2017 eine Übersicht zum Stand der Forschung hinsichtlich Parodontitis und Nahrungsergänzungsmitteln vor [Parodontologie 2017;28(4):1–8]. Aktuelle Untersuchungen mit robuster Methodik, wie doppelt verblindete, randomisierte, placebokontrollierte Studien, in Verbindung mit der Messung von Serum-Mikronährstoffspiegeln zur Bestimmung der Bioverfügbarkeit sekundärer Pflanzenstoffe nach der Nahrungsergänzung könnten die Evidenzgrundlage für eine Ernährungsberatung als Teil der Parodontalprophylaxe/-therapie legen.

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Einleitung

Parodontitis ist eine ubiquitär vorkommende, chronisch entzündliche Erkrankung des Zahnhalteapparats. Das aktuelle Krankheitsmodell geht in der Frage der Ätiologie überwiegend davon aus, dass ein „dysbiotischer“ Biofilm bei suszeptiblen Patienten zu einer überschießenden Wirtsreaktion führt, die ihrerseits für den größten Teil der nachfolgenden Zerstörung parodontaler Gewebe verantwortlich ist. Literaturdaten legen nahe, dass die anomale Wirtsreaktion 80 Prozent des Risikos einer parodontalen Gewebezerstörung beisteuert1.

Während bei einem Teil der Patienten eine Auflösung der Entzündung mithilfe einer Kombination aus nichtchirurgischem und chirurgischem Debridement erreicht werden kann, gelingt anderen Patienten die Biofilmkontrolle nicht in ausreichendem Maße. Hier wird eine langfristig stabile Situation erst durch Aufklärung und Instruktion zu den mit Parodontalerkrankungen assoziierten Risikofaktoren/-indikatoren, wie schlechter Mundhygiene, Rauchen, Stress, Diabetes oder Mangel an Mikronährstoffen, erreicht.

Angesichts der engen Assoziation zwischen der Ernährung und einer Vielzahl entzündlicher System­erkrankungen, wie Typ-2-Diabetes, rheumatoide Arthritis und atherogene Herzkreislauferkrankung (die ihrerseits alle Assoziationen mit Parodontitis zeigen2–4), überrascht es nicht, dass Ernährungseffekte und ihr Einfluss auf die biologischen und strukturellen Vorgänge bei Parodontitis zunehmend in den Blick der Forschung rücken.

Die Bedeutung der Ernährungsberatung als Teil der Primärprophylaxe für die parodontale und allgemeine Gesundheit wurde auch im Konsensbericht des 7. Europäischen Workshops zur Parodontologie hervorgehoben. Hier wurde empfohlen, dass dem Patienten vom Praxisteam der regelmäßige Verzehr von Ballaststoffen, Fischölen, Obst, Gemüse und Beeren sowie eine reduzierte Zufuhr raffinierter Kohlenhydrate nahegelegt werden sollte5.

Nahrungsergänzungsprodukte, die empfohlene Tagesdosen bestimmter Mikronährstoffe enthalten sind rezeptfrei erhältlich und zielen auf den gesundheitsbewussten Verbraucher. Angesichts wissenschaftlicher Evidenz, die auf oxidativen Stress als Ursache für Parodontitis hindeutet, erscheint es jedoch generell sinnvoll, einen zusätzlichen therapeutischen Nutzen durch pflanzliche Nahrungsergänzungsmittel in kombinierter Anwendung mit der konventionellen Parodontaltherapie zu prüfen.

Dieses Review hat das Ziel:

  • die potenziellen Mechanismen des Entzündungsgeschehens von Parodontalerkrankungen kurz zu erklären, an denen Mikronährstoffe beteiligt sind,
  • Fruchtpulverkonzentrate/Nahrungsergänzungsmittel und ihre mögliche adjuvante Rolle bei der Parodontaltherapie zu erörtern,
  • die wichtigste Literatur zur Nahrungsergänzung als Teil einer ganzheitlichen Parodontalbehandlung zu sichten.

Ernährung und Parodontitis

Vor einer detaillierten Diskussion der möglichen Mechanismen, die sich hinter dem Einfluss der Ernährung auf Parodontalerkrankungen verbergen, müssen die Grundlagen des Konzepts „oxidativer Stress“ klar sein. Für genauere Informationen zur komplexen Natur und Wirkung von oxidativem Stress bei Parodontitis sei der Leser auf einschlägigere Texte verwiesen, da sie den Rahmen dieses Reviews sprengen würden6. Das Konzept des oxidativen Stresses umfasst biologisch plausible Mechanismen auf molekularer Ebene (die von immer mehr Evidenz bestätigt werden), mit denen die Ernährung Einfluss auf den Entzündungszustand nehmen kann.

Oxidativer Stress ist definiert worden als „Ungleichgewicht zwischen Oxidanzien und Antioxidanzien zugunsten der Oxidanzien, was zu einer Störung der Redox-Signalwege und -kontrolle und/oder zur Schädigung von Molekülen führt“7.

Der Oberbegriff „reaktive Sauerstoffspezies“ (Reactive Oxygen Species, ROS) bezeichnet Moleküle, die entweder selbst freie Radikale darstellen oder in der Lage sind, freie Radikale (Oxidanzien) freizusetzen. Wenn sich das Gleichgewicht zwischen ROS und antioxidativen Abwehrsystemen zugunsten der ROS verschiebt, entsteht oxidativer Stress. Die Folgen oxidativen Stresses können eingeteilt werden in:

1. Direkte Gewebewirkungen

Zu den Mechanismen einer direkten Gewebeschädigung durch ROS gehören:

  • die Lipidperoxidation, bei der freie Radikale die Zellmembran schädigen,
  • die Proteinoxidation, bei der freie Radikale mit einzelnen Elementen in Proteinen unter Bildung kovalenter Bindungen reagieren und dadurch die Proteinstruktur und -funktion verändern,
  • die DNA-Schädigung; freie Radikale können DNA-Strangbrüche, die Hydroxylierung von Basenpaaren, Deletionen und Insertionen verursachen6.

2. Indirekte Gewebewirkungen

Diese treten durch Aktivierung redoxsensitiver Transkriptionsfaktoren auf, deren bekannteste der Nuclear Factor kappa B (NF-kB) und das Activator Protein 1 (AP-1) sind. Bei Aktivierung durch oxidativen Stress beteiligen sie sich an der Produktion proinflammatorischer Zytokine und Matrix-Metalloproteasen.

Proinflammatorische Wirkung von Nährstoffen

Es gibt verschiedene Nahrungsbestandteile, die zu proinflammatorischen Folgeerscheinungen im Parodont beitragen können:

1. Raffinierte Kohlenhydrate

Eine erhöhte Zufuhr raffinierter Kohlenhydrate kann den Zitratzyklus belasten und sättigen und in der Folge zum übermäßigen Austreten von Elektronen aus den Mitochondrien führen; durch Reduktion molekularen Sauerstoffs mit Einzelel­ektronen entstehen dann Superoxidradikale. Zudem verursachen raffinierte Kohlenhydrate eine chronische Hyperglykämie und damit die irreversible Produktion von Advanced Glycation Endproducts (AGEs) durch Bindung von Glukose an Proteine im Gewebe. Binden AGEs an ihren komplementären Rezeptor (RAGE) auf Entzündungszelloberflächen (zum Beispiel neutrophilen Granulozyten) werden proinflammatorische Signalkaskaden, einschließlich solcher über redoxsensitive Transkriptionsfaktoren, aktiviert9.

2. Gesättigte Fettsäuren

In Phasen von oxidativem Stress führt die Lipidperoxidation zur Bildung oxidierter Low-Density-Lipoproteine (oxLDL), die an Pattern Recognition Receptors (PRPs), im speziellen den Toll-ähnlichen Rezeptor 4, binden. Das Binden an diese Rezeptoren kann redoxsensitive Transkriptionsfaktoren (zum Beispiel NF-kB) aktivieren und damit die Produktion proinflammatorischer Zytokine triggern, die NADPH-Oxidase aktivieren (oxidativer Burst) und so weitere ROS generieren9,10.

Antiinflammatorische Wirkung von Nährstoffen

Neben der reduzierten Aufnahme raffinierter Kohlenhydrate und gesättigter Fettsäuren und dem damit einhergehenden Rückgang entzündlicher Folgeerscheinungen, kann die verstärkte Zufuhr von Mikronährstoffen oxidativem Stress auch aktiv entgegenwirken.

Tab. 1 Wichtige Antioxidanzien und ihre Wirkmechanismen.

1. Antioxidative Mikronährstoffe

Antioxidanzien bieten einen Verteidigungsmechanismus gegen freie Radikale. Sie können auf verschiedene Weisen klassifiziert werden, so beispielsweise in exogene (Pflanzeninhaltsstoffe, nur über die Ernährung zuführbar) und endogene Antioxidanzien (vom Körper selbst synthetisiert)6. Die Wirkungsweise von Antioxidanzien reicht vom Auffangen schädlicher freier Radikale bis zur Prävention von Akkumulationen freier Radikale durch enzymatische Aktivität6. Tabelle 1 bietet eine Übersicht über wichtige Antioxidanzien und die Art und Weise, wie sie oxidativen Stress bekämpfen.

2. Mehrfach ungesättigte Fettsäuren

Im Zusammenhang mit Entzündungsreaktionen sind Omega-3-Fettsäuren die wichtigste Untergruppe der mehrfach ungesättigten Fettsäuren. Sie senken die Konzentration von Triglyzeriden nach dem Essen, inhibieren Lipid-Entzündungsmediatoren (wie Prostaglandin  E2, Arachidonsäure, 5-Lipoxygenase und Zyklooxygenase) und erhöhen die antioxidative Kapazität9. Neuere Entdeckungen haben die aktiven Prozesse hinter der Abregulation von Entzündungen aufklären können; diese läuft über als Proresolving Lipid Mediators bezeichnete Moleküle wie Lipoxine, Resolvine und Protectine11,12. Resolvine sind Omega-3-Fettsäuren-Derivate und können, anders als Liposine, nicht de novo vom Körper synthetisiert werden. Eine Aufnahme mit der Nahrung (z. B. Fischöle) ist also essenziell. Ihre Entdeckung ist von großer Bedeutung für die Parodontologie, da sie zusätzliche Evidenz für das Konzept liefert, dass die Parodontitis-Pathogenese zum Teil darauf beruht, dass suszeptible Personen nicht in der Lage sind „auf die Entzündungsbremse zu treten“. 

Nahrungsergänzungsmittel

Hintergrund

Mit Blick auf die im vorigen Abschnitt beschriebenen Mechanismen wird klar, dass der Verzehr von Obst und Gemüse eindeutig gesund ist. Allerdings ist die Verbesserung der Ernährung ein Anliegen der Bevölkerungsgesundheit, dem nur sehr bedingt Erfolg beschieden ist. Die Herstellung von Obst- und Gemüsekonzentraten, auch Fruchtpulverkonzentraten, könnte einen gesundheitlichen Nutzen für mangel- wie normalernährte Personen bringen.

Ein systematisches Review hat verschiedene Aspekte des Nutzens von gemischten Obst- und Gemüsekonzentraten für die Allgemeingesundheit untersucht und kam zu dem Ergebnis, dass die Konzentrate zu einer guten Bioverfügbarkeit und hohen Serumkonzentrationen verschiedener exogener Antioxidanzien, wie Vitamin E, Vitamin C und Karotinoiden führt. Außerdem schloss das Review aufgrund von Messungen verschiedener Marker für die Protein-, Lipid- und DNA-Oxidation in elf Studien auf eine generelle Reduktion von oxidativem Stress nach dem Verzehr solcher Konzentrate. Allerdings wurde auch auf Untersuchungen hingewiesen, die bezüglich beider Outcomes (Serum-Antioxidanzienkonzentration und oxidativer Stress) keine Verbesserung fanden, was mit Unterschieden bei der Methodik der noch nicht in großer Menge verfügbaren Literatur erklärt werden könnte18.

Anzumerken ist, dass die Literatur keineswegs ein Bias zugunsten der Verwendung antioxidativer Nahrungsergänzung zeigt. Ein systematisches Review der Cochrane Collaboration kam zu dem Schluss, dass die Verwendung antioxidativer Nahrungsergänzungsmittel zur primär- und sekundärpräventiven Verringerung von Sterblichkeit nicht durch Evidenz gestützt wird. Vielmehr lautete die Schlussfolgerung, dass es bei Anwendung solcher Ergänzungsmittel potenziell zu einer Zunahme der Sterblichkeit kommt19. Solche kontroversen Schlussfolgerungen müssen vorsichtig interpretiert werden. Tatsächlich wurden die Autoren des Reviews für die von ihnen verwendeten Methoden kritisiert20.

Abb. 1 JuicePlus+ Kapseln sind in verschiedenen „Blends“ erhältlich21.

Eines der erwähnten Obst- und Gemüsekonzentrate ist JuicePlus+. Das pulverförmige Konzentrat wird in den drei Mischungen Früchte, Gemüse und Beeren angeboten (Abb. 1), die als Pulver in Kapseln oder als Pastillen dargereicht werden21. Vorhandene Evidenz deutet auf positive Gesundheitseffekte bei Einnahme von JuicePlus+ hin:

  • Verbesserung der Mikrozirkulation sowie der Dicke, Dichte und Feuchtigkeit der Haut22 sowie
  • Verringerung der Anzahl der Tage mit moderaten bis schweren Erkältungssymptomen23.

Obwohl Entzündungen möglicherweise durch Mikronährstoffe moduliert werden können und die Ernährung einen beeinflussbaren Risikofaktor für Parodontitis darstellt, gibt es nur wenige hochwertige Studien, aus denen Empfehlungen zu Fruchtpulverkonzentraten/Nahrungsergänzungsmitteln abgeleitet werden können.

Assoziationen zwischen antioxidativen Mikronährstoffen und Parodontitis

Die Bedeutung der Ernährung für Parodontalerkrankungen ist seit James Linds bahnbrechendem Versuch im Jahr 1747 bekannt, in welchem er die Heilung von Skorbut mit Zitrusfrüchten demonstrierte24. Eine jüngere Studie, in der Probanden auf eine an antioxidativen Mikronährstoffen reiche „Steinzeitdiät“ gesetzt wurden, ergab, dass es trotz fehlenden Zugangs zu Zahnpflegehilfsmitteln und Zahnpasta und trotz erhöhter Plaqueakkumulation zu einer Verringerung von Gingivablutungen und Sondierungstiefen kam25. 

In den 1970er-Jahren erschienen Studien, die positive Assoziationen zwischen Nahrungskomponenten und Parodontitis fanden (dabei handelte es sich überwiegend um Querschnittstudien mit einem Fokus auf Vitamin C). Der Zusammenhang wurde auch in früheren Studien untersucht, interessanterweise jedoch mit negativen Befunden10. Hierbei ist zu beachten, dass die frühen Studiendesigns Ernährungsfragebögen anstelle von Serum-Biomarkern verwendeten. Dieser Ansatz wurde inzwischen durch die Verwendung objektiver Biomarker für den Ernährungsstatus korrigiert.

Eine aktuelle Querschnittstudie fand eine herabgesetzte Serumkonzentration von Antioxidanzien bei Parodontitispatienten, konnte aber nicht feststellen, ob es sich dabei um eine Ursache oder eine Wirkung der parodontalen Entzündung handelte26. Auch für die Sulkusflüssigkeit wurde bei Parodontitispatienten eine gegenüber gesunden Kontrollprobanden signifikant geringere Antioxidanzienkonzentration nachgewiesen27. Eine anschließende Untersuchung zeigte, dass eine erfolgreiche nichtchirurgische Therapie die antioxidative Gesamtkapazität (Total Antioxidanz Capacity, TAOC) der Sulkusflüssigkeit signifikant erhöhte. Da das Abklingen der Entzündung die antioxidative Abwehr lokal erhöht hatte, wurde geschlussfolgert, dass die verringerte Anti­oxidanzienkonzentration eine Folge der Parodontitis darstellt. Allerdings widerlegen diese Daten nicht, dass antioxidative Mikronährstoffe die parodontalen Gewebe potenziell schützen28.

Eine Querschnittstudie von Linden et al. (2009), die einzelne Antioxidanzien anhand der Serumkonzentrationen untersuchte, ergab, dass niedrige β-­Karotin-Spiegel mit einer erhöhten Parodontitis-Prävalenz assoziiert waren29. Außerdem fand sich das GSH-GSSH-Verhältnis (Verhältnis von reduziertem zu oxidiertem Glutathion), das den Redox-Status von zum Beispiel neutrophilen Granulozyten diktiert und physiologischerweise zugunsten von GSH verschoben ist, bei Parodontitispatienten verändert. Die ex-vivo-Behandlung neutrophiler Granulozyten aus peripherem Blut mit Sulforaphan, einem in Gemüsen aus der Familie der Kreuzblütler (Kohl) vorkommenden Stoff, führte sowohl bei Gesunden als auch bei Parodontitispatienten zu einer Wiederherstellung des GSH-GSSG-Verhältnisses.

Interventionsstudien zur Rolle von Nahrungsergänzungsmitteln

Eine der ersten Interventionsstudien mit randomisiertem, placebokontrolliertem Design untersuchte im Jahr 2001 die Verwendung von Nahrungsergänzungsmitteln als Zusatz zur häuslichen Pflege bei Patienten mit milder Parodontitis. Die Supplemente wurden zweimal täglich eingenommen und nach 60 Tagen zeigte sich in der Testgruppe eine signifikante Verringerung des Gingivaindex, des Blutungsindex und der Sondierungstiefe31.

Eine weitere randomisierte, doppelt verblindete, placebokontrollierte Studie untersuchte die Wirksamkeit einer zusätzlichen Zufuhr von Vitamin-B-Komplex nach Zugangslappenoperation. Die Patienten nahmen nach dem Eingriff 30 Tage lang täglich eine Kapsel Vitamin-B-Komplex oder ein Placebo ein. Während die Sondierungstiefe in der Test- und der Placebogruppe in vergleichbarem Maß abnahm, war bei Vitamin-B-Komplex-Supplementation ein höherer Attachmentgewinn zu beobachten32.

Auch ein Fruchtpulverkonzentrat aus Obst, Gemüse und Beeren (OGB) wurde als Zusatz zur nichtchirurgischen Parodontaltherapie in einer doppelt verblindeten, placebokontrollierten Studie untersucht33. Dazu wurden die Patienten randomisiert in drei Gruppen aufgeteilt:

  1. OG-Gruppe, in der Kapseln mit Obst- und Gemüsekonzentraten verabreicht wurden,
  2. OGB-Gruppe, in der Obst-, Gemüse- und Beerenkonzentrate enthaltende Kapseln gegeben wurden,
  3. Placebo-Gruppe.

Um die Bioverfügbarkeit von β-Karotin zu ermitteln, wurden zudem in allen Gruppen der Serumwert bestimmt. Zu Untersuchungsbeginn erfolgte eine Messung der Vitamin-C- und α-Tocopherol-Spiegel, um Vitaminmangel auszuschließen; beide Werte wurden aber während der Supplementationsphase nicht weiterverfolgt. Als Ergebnis zeigte sich nach zwei Monaten eine statistisch signifikante zusätzliche Reduktion der Sondierungstiefen in der OG-Gruppe im Vergleich mit der Placebogruppe; diese Verbesserung war jedoch nach acht Monaten nicht mehr vorhanden.

Die zusätzlichen Beerenkonzentrate in der FVB-Gruppe hatten keinen positiven Effekt auf die parodontalen Ergebnisparameter. Als Erklärung wurde ein Mangel an bioverfügbarem β-Karotin angegeben, woraus sich die Frage ergibt, ob Konzentratbestandteile in der OGB-Gruppe einander so entgegenwirkten, dass die Serum-Antioxidanzienkonzentrationen abnahmen, oder ob nutrigenetische Unterschiede zwischen der Test- und der Placebogruppe vorlagen.

Die Nutrigenetik ist ein neues Teilgebiet der Ernährungswissenschaft, das sich mit dem Verhältnis zwischen dem genetischen Profil und der Fähigkeit zur Umwandlung von Nahrungsbestandteilen in ihre bioaktive Form beschäftigt. Nachgewiesene Polymorphismen spezifischer Gene könnten für Unterschiede bei der Bioverfügbarkeit bestimmter Stoffe trotz Supplementation in gleicher Dosis verantwortlich sein.

Schlussfolgerung

In den vergangenen zehn Jahren gab es einen exponenziellen Zuwachs an wissenschaftlicher Evidenz zum Zusammenhang zwischen Ernährungszustand und Nahrungsergänzungen einerseits und der Prävalenz und Behandlung von Parodontalerkrankungen andererseits. Trotzdem sind weitere randomisierte, doppelt verblindete, placebokontrollierte Studien zur Wirksamkeit von Nahrungsergänzungsmitteln als Zusatz zur Parodontaltherapie gefragt. Erst dann können belastbare klinische Leitlinien eingeführt und mögliche Empfehlungen für die Nahrungsergänzung bei bestimmten Patientengruppen gegeben werden.

Mit zunehmender Evidenz müssen neue Aspekte der Ernährung untersucht werden, insbesondere nutrigenetische Fragestellungen. Denn Unterschiede bei der individuellen Antwort auf Nahrungsergänzungen bedeuten höchstwahrscheinlich, dass es kein „Allheilmittel“ gibt, welches gleichermaßen optimale Ergebnisse für alle Patienten garantiert. Schließlich dürfen die vielfältigen Wechselwirkungen und Synergien zwischen einzelnen antioxidativen Mikronährstoffen nicht außer Acht gelassen werden. Sie könnten der Grund dafür sein, dass die Supplementation einzelner Pflanzenstoffe nicht unbedingt den Nutzen bringt, der theoretisch möglich erscheint. Außerdem könnte hier ein Argument für die Aufnahme antioxidativer Mikronährstoffe aus vollwertiger Nahrung statt aus nutrazeutischen Produkten liegen. Ferner sind mögliche Negativeffekte bei Überschreitung von Mikronährstoff-Höchstaufnahmemengen zu beachten. Für einige antioxidative Moleküle sind unter speziellen Bedingungen prooxidative Wirkungen beschrieben worden, insbesondere für oxidiertes α-Tocopherol. Ein Großteil der gegenwärtig vorliegenden Evidenz basiert auf Studien an normal ernährten Patienten, deshalb sind zusätzliche Daten zur Wirkung von Nahrungsergänzungsmitteln bei Parodontitispatienten mit Vitaminmangel wünschenswert.

Die Autoren hatten die Absicht, mit diesem Review mehr Fragen aufzuwerfen als zu beantworten. Dies gilt besonders für die parodontologische Forschung, die immer noch in ihren Anfängen zu liegen scheint. Obwohl die Daten belegen, dass ein guter Ernährungszustand für parodontitisanfällige Patienten vorteilhaft ist, sind weitere Studien nötig, bis wir unseren Patienten spezifische Nahrungsergänzungsmittel-Regimes empfehlen können. Die wissenschaftliche Gemeinschaft hofft, im nächsten Jahrzehnt weitere Mechanismen hinter der ernährungsbezogenen Modulation parodontaler Entzündungen aufklären und – noch wichtiger – diese Befunde für eine bessere Gesundheitsversorgung anwendbar machen zu können.

Ein Beitrag von Dr. Devan Raindi, Sutton Coldfield, und Prof. Ian Chapple, Birmingham, England

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