Dental Tribune German Edition No.1, 2018

DENTAL TRIBUNE · German Edition · Nr. 1/2018 Science 9 Pseudomonas aeruginosa Was hilft bei Angst vor dem Zahnarzt? Molekül macht Infektionen mit Pseudomonaden sichtbar. Wirksamkeit nichtmedikamentöser Interventionen untersucht. SAARBRÜCKEN – Pseudomonas aeruginosa kann schwere Infek- tionen in verschiedenen Organen des menschlichen Körpers auslösen. Besonders gefährlich wird es, wenn sich die Bakterien zu Bioﬁ lmen zu- sammenlagern: So entziehen sie sich nicht nur Angriffen des Immunsys- tems, sondern schützen sich sogar vor der Wirkung von Antibiotika. hergestellt und mit LecA zusam- mengebracht. Mithilfe verschiede- ner biophysikalischer Methoden haben Kollaborationspartner am HIPS und am Centre national de la recherche scientiﬁ que in Grenoble die exakte Position der Bindestelle am Lektin bewiesen. In massen- spektrometrischen Untersuchungen konnten sie dann die kovalente Bin- Bioﬁ lm eines klinischen Isolates von Pseudomonas aeruginosa in der Fluoreszenzfär- bung (grün: lebende Zellen, rot: tote Zellen). © TWINCORE/Janne Thöming Die Folge ist eine kaum behandel- bare chronische Infektion. Wissen- schaftler des Helmholtz-Instituts für Pharmazeutische Forschung Saar land (HIPS) haben ein Molekül entwi- ckelt, das speziell an ein bakterielles Schlüsselprotein in Bioﬁ lmen bin- det. Dieses Molekül blockiert da- durch einen wichtigen Baustein des Bioﬁ lms und kann gleichzeitig – wenn es mit einem entsprechenden Farbstoff versehen ist – den Bioﬁ lm im Körper sichtbar machen. Hoffnung im Kampf gegen den pathogenen Bioﬁ lm Bakterien der Art Pseudomonas aeruginosa können alle Organe oder auch Implantate befallen und so- genannte Bioﬁ lme bilden, in denen sie lange Zeit geschützt überdau- ern. Die Folge ist eine chronische Infektion, die nur schwer behandelt werden kann. Um einen Bioﬁ lm zu bilden, setzen die Pseudomonaden bestimmte Proteine frei – die Lek- tine. Diese binden außerhalb der Bakterienzellen an Zuckermoleküle und vernetzen sie zu einer Matrix, in der sich die Erreger zusammen- lagern. Gelänge es, die Lektine mit einem Wirkstoff zu blockieren, könnten so bestehende Biofilme aufgelöst oder deren Bildung ver- hindert werden. Da zum Beispiel das Lektin mit der Bezeichnung „LecA“ die Zucker- moleküle nur recht locker bindet, haben sich die HIPS-Forscher um Dr. Alexander Titz auf die Suche nach einem Molekül gemacht, das dauerhaft an LecA bindet. Die Vor- aussetzung dafür ist eine sogenannte kovalente Bindung oder Atombin- dung. „Wir haben zunächst mittels Röntgenstrukturanalyse die dreidi- mensionale Struktur von LecA ana- lysiert und dann rational gezielt ein kleines Molekül entworfen, dessen Eigenschaften eine kovalente Bin- dung an die Zuckerbindestelle von LecA ermöglichen sollte“, so Dr. Titz. Das auf diese Weise entworfene Molekül haben die Forscher an- schließend im Labor synthetisch dung eindeutig nachweisen. „Damit ist es erstmals überhaupt gelungen, ein speziﬁ sches Molekül zu erzeu- gen, das kovalent an ein Lektin bin- det“, sagt Dr. Titz, der die Nach- wuchsgruppe „Chemische Biologie der Kohlenhydrate“ des HZI und des Deutschen Zentrums für Infek- tionsforschung leitet. Forschungsansätze Ein möglicher Weg der Anwen- dung ist die Weiterentwicklung des Moleküls zu einem Wirkstoff, der die Biofilmbildung von Pseudo- monas aeruginosa unterdrückt. Die Bakterien würden zwar normal wachsen, könnten aber keinen Bio- ﬁ lm mehr bilden und wären so weniger gefährlich – sie würden ihre Virulenz einbüßen. Damit ließen sie sich mit Antibiotika be- handeln, falls das Immunsystem sie nicht schon beseitigt. Für diesen Ansatz als Pathoblocker müsste das neue Molekül allerdings noch weiter optimiert werden. „Eine andere Anwendungsmög- lichkeit konnten wir schon zeigen. Wir haben das lektinbindende Mo- lekül mit einem ﬂ uoreszierenden Farbstoff gekoppelt und konnten damit bestehende Bioﬁ lme sicht- bar machen“, so Dr. Titz. Bislang lässt sich eine Infektion mit Pseudo- monas aeruginosa zwar diagnosti- zieren, meist aber nicht der genaue Ort im Körper feststellen. „Für eine diagnostische Anwendung am Menschen müssen wir das Molekül noch weiterentwickeln.“ Außerdem müsse das langfristige Überleben des Moleküls im Körper sicher- gestellt werden. DT Quelle: Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung GmbH Originalpublikation: Stefanie Wagner, Dirk Hauck, Michael Hoffmann, Ro- man Sommer, Ines Joachim, Rolf Mül- ler, Anne Imberty, Annabelle Varrot, Alexander Titz: Covalent lectin inhibi- tion and application in bacterial bioﬁ lm imaging. Angewandte Chemie Interna- tional Edition, 2017. JENA – Für etwa jeden vierten Er- wachsenen ist der Gang zum Zahn- arzt mit psychischem Stress und Angst verbunden, bei etwa vier Prozent steigert sich das bis hin zu einer ausgeprägten Zahnbehandlungs- phobie. Mit verschiedenen nicht- medikamentösen Maßnahmen wird versucht, den Patienten diese Angst zu nehmen, um ihnen eine ent- spanntere und möglichst stressfreie Zahnbehandlung zu ermöglichen. Wie wirksam diese Interventio- nen sind, haben Psychologen und Zahnmediziner des Universitätskli- nikums Jena jetzt in einer Metastudie untersucht. Für ihre Übersichtsarbeit sichteten sie zunächst über 3.000 Stu- dien, die zu diesem Thema veröffent- licht wurden. „Wir berücksichtigten aber nur Studien, deren Teilnehmer zufällig in die Interventions- und eine Kontrollgruppe aufgeteilt wurden“, beschreibt Sophia Burghardt eines der strengen Qualitätskriterien. Die Zahnärztin wertete in ihrer Doktor- arbeit die Ergebnisse der schließlich verbleibenden 29 Einzelarbeiten mit insgesamt knapp 3.000 Probanden aus. Sophia Burghardt: „In den Stu- dien wurde die Wirkung von Maß- nahmen wie Musikhören, Entspan- nungsübungen, Ablenkung, Hyp- nose oder ausführlicher Information vor und während der Behandlung bei zum Beispiel größeren Zahnfül- lungen, Wurzelbehandlungen, dem Ziehen von Weisheitszähnen und der Implantatchirurgie untersucht.“ Hypnose am wirksamsten Das Ergebnis bestätigt die Wirk- samkeit dieser Ansätze, den Pa tienten die Angst zu nehmen: „Wir waren überrascht, dass nahezu alle Interven- tionen wirksam waren, um die psychi- sche Belastung zu verringern; ein Groß- teil der Patienten berichtete von einem Nachlassen der Angst. Die mit Abstand besten Ergebnisse zeigten sich beim Einsatz von Hypnose“, so die Psycho- login Priv.-Doz. Dr. Jenny Rosendahl, die die Metastudie leitete. Damit sieht sie das Ergebnis einer früheren Arbeit zur Wirksamkeit von Hypnose bei chirurgischen Eingriffen bestätigt. Mit ihrem Ergebnis wollen die Studienautoren Zahnmediziner be- stärken, zusätzlich zur Standardbe- handlung auch nichtmedikamen- töse Maßnahmen für angespannte und ängstliche Patienten einzuset- zen. Jenny Rosendahl: „Schon ab- lenkende Bilder oder Musik kann die Angst der Patienten verringern. Und der Aufwand für Hypnose muss auch nicht groß sein; in den unter- suchten Studien kamen die Anwei- sungen hierfür vom Band.“ Quelle: Uniklinikum Jena Originalliteratur: Sophia Burghardt, Su- san Koranyi, Gabriel Magnucki, Bernhard Strauss, Jenny Rosendahl. Non-phar- macological interventions for reducing mental distress in patients undergoing dental procedures: Systematic review and meta-analysis. Journal of Dentistry, 2017, doi: 10.1016/j.jdent.2017.11.005. 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