Proefschriften 25 jaar na dato 42. Tandcariës en de rol van specifieke bacteriën

View the english summary Open PDF (4.15 MB)

De orale microbiologie heeft zich in 25 jaar ontwikkeld van het onderzoeken van een beperkt aantal pathogene micro-organismen tot een vakgebied waarin de hele orale microflora wordt bestudeerd. Toentertijd konden beperkte soorten worden bestudeerd, nu zijn de duizenden soorten die zich bevinden in de mond onderwerp van onderzoek. Inmiddels worden de effecten van bacteriën en schimmels op elkaar onderzocht, maar worden ook schoorvoetend stappen gezet op het gebied van functies die micro-organismen innemen in het netwerk van de complexe biofilm. De biofilm blijkt een complex ecosysteem, dat persoonsgebonden is en zeker niet altijd antimicrobieel moet worden behandeld. Het is beter de gezonde biofilm te stimuleren en overdracht van pathogenen te voorkomen door gerichte infectiepreventie maatregelen. Deze maatregelen kunnen alleen worden toegepast als adequate microbiologische kennis aanwezig is.

Leerdoelen
Na het lezen van dit artikel:
- heeft u een overzicht van de recente ontwikkelingen in de orale microbiologie;
- bent u bekend met de rol van de biofilm in microbiologische processen en de betekenis van de biofilm als ecosysteem in orale pathologische processen.

Wat weten we?
De orale biofilm is een complex systeem dat veel bacteriën en schimmels kan bevatten. In een gezonde mond is er een evenwicht tussen de biofilm geassocieerde processen en de gastheer. Ten gevolge van verschillende veranderingen kan deze balans doorslaan naar een ecosysteem waarin bijvoorbeeld zuur-producerende micro-organismen prevaleren, resulterend in gastheerdefecten, waaronder tandcariës.

Wat is nieuw?
Met de nieuwe Next Generation Sequencing methoden kunnen zowel de genstructuur van individuele soorten bacteriën worden opgehelderd alsook de complete samenstelling van de orale biofilm en kunnen de processen worden gevolgd waardoor een ecosysteem is veranderd van gezond naar carieus.

Praktijktoepassing
Er is meer kennis verworven over de eigenschappen van de gezonde mond. Die lijken per individu uniek. Dat geeft inzicht in hoe we een gezonde mond moeten houden en daarin lijkt de infectiepreventie een steeds belangrijker rol te gaan spelen, mits deze wordt ondersteund door wetenschappelijke kennis.

Inleiding

Sinds Antonie van Leeuwenhoek door zijn microscoop zag dat de tandplaque een boeiende samenleving aan ‘dierkens’ bevat, is er heel veel onderzoek gedaan naar de eigenschappen van deze tandplaque. Het is duidelijk dat de micro-organismen in de mond grote impact hebben op de gezondheid. Dat geldt voor de mondgezondheid, cariës of parodontitis, maar ook de algehele gezondheid kan worden beïnvloed door de orale micro-organismen. De orale microbiologie heeft zich mede daardoor ontwikkeld van een vakgebied waarin aanvankelijk fenomenen werden beschreven, tot een microbiologisch volwaardig gebied waarin functies van de verschillende onderdelen van de tandplaque worden onderzocht.

Vijfentwintig jaar geleden verscheen het proefschrift ‘Streptococcus sobrinus and dental caries’ waar in navolging van eerdere publicaties van de onderzoeksgroep Orale Microbiologie van het Academisch Centrum Tandheelkunde Amsterdam (ACTA) een van de onderdelen uit de tandplaque in meer detail werd onderzocht op prevalentie en virulentie (De Soet, 1990). Sinds die tijd zijn er veel ontwikkelingen geweest binnen dit vakgebied.

De jaren 80 en 90 van de vorige eeuw lieten zich microbiologisch goed karakteriseren door het onderscheiden van nieuw ontdekte soorten. Ook de orale microbiologie bleef daarbij niet achter en, waar voorheen werd gesproken over 1 bepaalde soort, werden er nu onderverdelingen gemaakt binnen soorten. Mede daardoor was het beter mogelijk eigenschappen van bacteriën in detail te onderzoeken en tevens te onderzoeken welke soorten nu vaker voorkwamen bij ziekten zoals tandcariës. In die periode werden verschillende theorieën ontwikkeld die zouden moeten verklaren waarom bacteriegerelateerde ziekten zoals tandcariës en parodontitis ontstaan, de zogenoemde plaquehypothesen.

Plaquehypothesen

In Nederland waren er binnen de tandheelkunde 2 grote stromingen op het gebied van de plaquehypothesen. In Nijmegen werd de niet-specifieke plaquehypothese aangehangen. Deze hypothese zegt kortweg dat veel tandplaque automatisch tot ziekte leidt. De samenstelling van die tandplaque doet niet zoveel ter zake. Men had ook hele goede redenen om deze hypothese te toetsen, immers de associatie tussen slechte mondhygiëne en tandcariës of parodontitis werd in de kliniek dagelijks gezien (afb. 1). De Nijmeegse onderzoeksgroep richtte zich voornamelijk op het bestuderen van consortia van bacteriën die onder bepaalde omstandigheden konden uitgroeien tot een climaxsamenleving die, afhankelijk van de substraten die werden toegediend, proteolytisch of glycolytisch was (Van der Hoeven en Camp, 1991).

Afb. 1. Een voorbeeld van een mond met zeer slechte mondhygiëne en de daarbij horende klinische problemen.

De tegenstelling met de onderzoeksgroepen in Amsterdam was groot, want daar werd de specifieke plaquehypothese aangehangen: niet de hoeveelheid, maar de aanwezigheid van een beperkt aantal specifieke pathogene micro-organismen geeft aanleiding tot pathologie. Er werd sinds 1976 onderzoek gedaan naar specifieke bacteriën of bacteriegroepen die werden geassocieerd met orale ziekten, conform deze specifieke plaquehypothese. Men had aanwijzingen dat vooral bacteriën van het huidige genus Porphyromonas sterk betrokken waren bij parodontitis en dat Streptococcus mutans vooral belangrijk was bij de initiatie van tandcariës (Van Steenbergen et al, 1979; Van Steenbergen et al, 1984). Het onderzoek spitste zich toe op het bestuderen van de eigenschappen van deze bacteriegroepen en de reden waarom die eigenschappen uiteindelijk ziekte veroorzaken. Er werd gewerkt volgens het principe van de postulaten van Koch: men toont aan of een bacterie in de zieke wel en in de gezonde niet voorkomt, men kweekt de bacterie in het laboratorium en test vervolgens of de bacterie in staat is bij proefdieren hetzelfde ziektebeeld op te wekken (afb. 2) (Christersson et al, 1991).

Afb. 2. Schema dat aangeeft hoe men een bacterie kan aanwijzen als veroorzaker of als betrokkene bij een infectieziekte. Groene blokken geven de procedure aan om te onderzoeken of een infectieziekte en het oorzakelijk micro-organisme voldoet aan de postulaten van Koch. De oranje blokken geven de procedure aan om de veroorzaker van een infectieziekte als parodontitis aan te wijzen volgens de criteria van Socransky. De paarse blokken geven aan hoe we met Next Generation Sequencing methoden de samenstelling en eigenschappen van de gehele biofilm kunnen onderzoeken.

Zoals altijd blijkt de werkelijkheid zich minder makkelijk te vangen in extremen. Beijerinck publiceerde hier in de vroege jaren van de vorige eeuw al over met betrekking tot de biogeografie: ‘alles is overal en het milieu selecteert’ (Beijerinck 1913; O’Malley, 2008). Deze stelling gaat ook op voor de orale microbiologie. De laatste decennia van de vorige eeuw stonden wat de orale microbiologie betreft in het teken van de invloed van het ecosysteem op de samenstelling van de mondflora. Doordat de omgeving verandert, bijvoorbeeld door de aanwezigheid van suikers, kunnen bepaalde glycolytische bacteriën beter groeien dan hun buren, waardoor ze vaker worden gevonden. Voor de bacterie Streptococcus mutans betekende dit dat deze soort, die veel zuur produceert en goed kan groeien bij een lage pH, werd omgedoopt van veroorzaker van tandcariës in een organisme dat fungeert als indicator van een carieus mondmilieu. De drijvende kracht achter deze ontwikkelingen was Philip Marsh. Feitelijk borduurde hij voort op de vroege resultaten van Nijmeegse onderzoeksgroep Orale Microbiologie en ontwikkelde relatief eenvoudige biofilmmodellen in een chemostaat, waarin hij aanvankelijk 3 verschillende orale bacteriesoorten en later tot 12 verschillende soorten kon laten groeien en bestuderen. Door de groeiomstandigheden aan te passen op de te verwachten ecologische veranderingen in de mond, kon worden aangetoond dat de samenstelling van deze microflora begon te lijken op wat er wordt gevonden bij cariësactieve individuen, waaronder veel mutans streptokokken en lactobacillen. Daarmee was de ecologische plaquehypothese geboren en kreeg langzamerhand de orale microbiologie een andere invulling.

Een plaquehypothese is niet zomaar een hypothese die nodig is voor een wetenschappelijke discussie over wat er in de mond gebeurt, de hypothese is ook belangrijk voor de patiënt. Als er sprake is van specifieke pathogenen die verantwoordelijk zijn voor een ziekte, dan kunnen die pathogenen met een specifieke behandeling worden aangepakt zodat het ecosysteem weer kan herstellen. Voorbeelden daarvan zijn ziekten die worden veroorzaakt door zogenoemde primaire pathogenen, zoals kinkhoest, mazelen en hepatitis. Deze ziekten worden voorkomen door specifieke vaccinatie of, in geval van kinkhoest, eventueel met antibiotica. Het was al duidelijk dat dit voor de behandeling van tandcariës een zinloze strategie was. Vanuit ACTA is onderzoek gedaan naar specifieke antistoffen die de kolonisatie van mutans streptokokken zou moeten remmen.

Naarmate dit onderzoek vorderde, bleek dat dit een wetenschappelijk interessant, maar klinisch doodlopend pad was (Van Raamsdonk et al, 1995). Tandcariës wordt, conform de ecologische plaquehypothese, veroorzaakt door een frequente lage pH in de orale biofilms ten gevolge van frequente suikerinnames, hetgeen resulteert in een accumulatie van acidogene (zuurvormende) en acidure (zuurminnende) micro-organismen, waaronder mutans streptokokken en lactobaccillen. Als 1 bepaalde soort, bijvoorbeeld Streptococcus mutans, uit dit ecosysteem zou worden verwijderd maar de suikerinnamefrequentie niet verandert, dan wordt zijn rol overgenomen door andere soorten met vergelijkbare eigenschappen. Het tandcariësproces wordt daarmee niet tot staan gebracht. Er zijn inderdaad ook andere orale Streptococcus soorten gevonden die net zoveel, of soms zelfs nog meer zuren produceren dan Streptococcus mutans (De Soet et al, 2000). Hiermee is dan ook aangetoond dat, hoewel de relatie tandcariës-Streptococcus mutans voldoet aan de hierboven genoemde postulaten van Koch, de ziekte zelf niet precies in dit plaatje past.

En niet alleen het milieu selecteert in de vorm van dieet, maar ook de microbiota zelf beïnvloedt zijn eigen samenstelling. Zo is recent van een aantal soorten aangetoond dat zij een sleutelrol spelen bij het veranderen van het milieu van de orale biofilm. Hun bijdrage in het aanpassen van het milieu is disproportioneel tot de hoeveelheid waarin zij in de biofilm aanwezig zijn. Dit heeft geleid tot de zogenoemde keystone-pathogen hypothese waarin wordt aangegeven dat kleine hoeveelheden van sommige soorten, zoals Porphyromonas gingivalis, het ecosysteem zo kunnen beïnvloeden dat er een onbalans (dysbiose) ontstaat, waardoor bepaalde bacteriesoorten juist onder deze specifieke omstandigheden worden aangetroffen (Hajishengallis et al, 2012; Lamont en Hajishengallis, 2015). Recent zijn deze ontwikkelingen in plaquehypothesen in een systematisch literatuuronderzoek goed samengevat (Rosier et al, 2014).De holistische aanpak

Uit de meeste van deze hypothesen blijkt dat tandcariës een geheel andere pathogenese heeft dan gingivitis en parodontisis. Het zijn 2, wellicht 3, heel verschillende processen, waarbij de overeenkomst is dat zij alle een bacteriële component hebben. Jarenlang heeft men geprobeerd om deze processen te diagnosticeren door de bacteriële component te onderzoeken. Zo is Streptococcus mutans veelvuldig aangewezen als de boosdoener in het tandcariësproces en heeft men Aggregatibacter actinomycetemcomitans en Porphyromonas gingivalis aangewezen als veroorzakers of indicatororganismen van parodontale problemen. Een belangrijke reden dat die associatie werd gevonden, is dat deze bacteriën gemakkelijk waren te kweken. En zolang men zich niet druk maakte over de bacteriën die niet konden worden gezien of gekweekt, was deze associatie duidelijk. Immers, ook bacteriële virulentiefactoren die voor de verschillende ziekteprocessen verantwoordelijk konden zijn, zoals zuurproductie, productie van leucotoxinen en proteasen, waren aan te tonen in deze bacteriën. Zij voldeden misschien niet aan de postulaten van Koch, maar wel aan de criteria die later werden opgesteld om de invloed van bacteriën op het parodontitisproces te verklaren (afb. 2) (Socransky en Haffajee, 2005).

Echter, met de huidige onderzoekstechnieken kunnen veel meer bacteriën worden gedetecteerd dan voorheen (Keijser et al, 2008). Subtiele verschillen zijn waar te nemen in de microbiële samenstelling van de biofilms tussen individuen. Nieuwe sequencing-methoden tonen verschillen tussen rokende en niet-rokende parodontitispatiënten aan, terwijl die niet worden gevonden als alleen de conventionele wijze van bestuderen van de bekende paropathogenen wordt gehanteerd (Bizzarro et al, 2013). Misschien moeten we de term orale pathogeen loslaten en meer gaan kijken naar de eigenschappen van de gehele biofilm. Immers, de biofilm is geen optelsom van de losse componenten, maar een complex systeem met eigen communicatie en biochemische mechanismen.

Feitelijk staat de huidige orale microbiologie op een vergelijkbaar punt als 25 jaar geleden. Toen al leidde het onderzoek tot de ontdekking dat sommige bacteriesoorten meer en andere minder waren geassocieerd met een bepaald klinisch beeld. Er werden nieuwe soorten ontdekt en nieuwe namen gegeven aan soorten waarvan werd verondersteld dat die namen een betere reflectie gaven over hun functie in een ecosysteem. De reden waarom deze bacteriën deze specifieke functie hadden was vaak nog niet in detail bekend en is voor veel soorten de laatste decennia onderzocht. Met de huidige stand van zaken zijn onderzoekers in staat in veel meer detail de specifieke functie van die bacterie te bestuderen. Zo is onlangs voor de bacteriën die werden geassocieerd met tandcariës, Streptococcus mutans en Streptococcus sobrinus, op basis van de samenstelling van hun respectievelijke genomen bekeken wat deze soorten kunnen, waarin zij zich van elkaar onderscheiden en wat hun rol zou kunnen zijn in hun ecosystemen (Conrads et al, 2014). Uit dit onderzoek bleek onder andere dat Streptococcus mutans veel mogelijkheden heeft om te hechten aan gebitselementen, zuren te maken en vreemd DNA op te nemen. Streptococcus sobrinus heeft minder van deze eigenschappen, als het hele genoom van deze bacterie wordt onderzocht op reeds bekende genen. Echter, er zijn bij Streptococcus sobrinus nu 470 genen aangetoond waarvan de precieze functie nog niet bekend is

Met de mogelijkheden om relatief gemakkelijk het hele genoom van bacteriën te sequencen kunnen onderzoekers meer te weten komen over de potentie van deze bacteriën. Maar dit geldt voor slechts een beperkt aantal soorten die goed te kweken zijn in het laboratorium. Bovendien is bekend dat ook bacteriën in vivo niet alles doen wat ze in theorie kunnen. Hun rol in het ecosysteem hangt af van relaties met andere micro-organismen en de gastheer. Streptococcus mutans gedraagt zich bijvoorbeeld anders in de aanwezigheid van de gist Candida albicans. Er worden veel meer zogenoemde quorum-sensing moleculen uitgescheiden, waardoor deze bacterie zijn omgeving aanzet tot bepaalde activiteiten, zoals de productie van bacteriocinen, waarmee er een ecologisch voordeel kan worden behaald (Sztajer et al, 2014). Daarentegen wordt de gist juist aangezet om minder schimmeldraden te vormen, een van de virulentiekenmerken van Candida albicans (afb. 3) (Jarosz et al, 2009). De meeste onderzoeken over de eigenschappen en functies van bacteriën en schimmels in de biofilm zijn uitgevoerd met een beperkt aantal soorten. Het is lastig om naar nog complexere systemen te kijken. Het blijft dan altijd de vraag of een bepaalde waarneming in een biofilm nu door bacterie a, b of z wordt veroorzaakt. Het lijkt dat men hier aanloopt tegen een biologisch equivalent van de onzekerheidsrelatie van Heisenberg, maar het is wel de weg die moet worden gegaan: bacteriën doen in vivo niet alles wat ze kunnen en daarom moet het eco­systeem in het geheel onderwerp van onderzoek zijn.

Afb. 3. Electronenmicroscopisch beeld van gistcellen in de gistvorm en de schimmeldraden samengegroeid met Streptococcus mutans, zichtbaar als kleine streptokokken die in ketens liggen gerangschikt. (Bron: Metwalli et al, 2013).

De volgende generatie

Als dit uitgangspunt nu wordt geplaatst in het kader van de zogenoemde Next Generation Sequencing (NGS), een naam met perspectief want er komt altijd een volgende generatie, dan zijn er werkelijk heel veel mogelijkheden. Op dit moment echter vormen de analyses van de uitkomsten van deze methoden een beperking. Ook blijft het een uitdaging om meetfouten uit te sluiten (Zaura, 2012; May et al, 2015). Niet alle micro-organismen zijn bovendien te detecteren omdat de zogenoemde ‘open ended’ methoden nog niet voldoende open zijn. Er blijkt een consequente onderschatting te zijn van bepaalde soorten. Dat heeft te maken met de keuze van de delen van het bacteriële genoom waarop wordt gefocust. Hoe minder van deze keuzes worden gemaakt, hoe meer van een bacterie kan worden gezien, maar hoe groter en onoverzichtelijker de data uit een dergelijk onderzoek worden. Ook wanneer eenvoudigweg de relatieve aantallen van bepaalde kweekbare soorten bacteriën in een biofilm worden vergeleken met NGS-gebaseerde methoden komen daar geen vergelijkbare resultaten uit, hetgeen impliceert dat er nog steeds fouten zitten in de verschillende analysemethoden (Schulze-Schweifing et al, 2014).

Als nu voor de complexe biofilm met NGS-methoden dezelfde wegen worden bewandeld als voor de postulaten van Koch of de criteria van Socransky, dan volgen daaruit zoveel data, maar ook andere ecologische factoren zoals substraten (dieet) en gastheerfactoren, dat het moeilijk is om deze uitkomsten te koppelen aan een klinische situatie (afb. 2). Uiteindelijk zal dat wel mogelijk worden, maar het lijkt verstandiger om eerst goed te definiëren wat nu eigenlijk ‘ziek’ en ‘gezond’ betekenen. Bekend is dat, als tandcariës wordt uitgelegd als het proces waarbij door bacteriële zuren het tandglazuur gaat demineraliseren, niemand cariësvrij is. Wel zijn er in de westerse maatschappij steeds meer mensen die niet de klinische resultante van dit proces hebben. Bij het tandcariësproces is duidelijk dat er sprake is van een verstoring van de balans. De gastheer reageert op veranderingen in het mondmilieu (door mondhygiëne, fluoride-inname of andere factoren) en herstelt de balans, waardoor er uiteindelijk geen klinisch zichtbare tandcariës ontstaat. Maar ook andere factoren spelen een rol in het handhaven van deze balans. In een recent review wordt dit mechanisme beschreven als allostase (Zaura en Ten Cate, 2015). Allostase is het proces waarbij de biologische homeostase wordt gehandhaafd door fysiologische of gedragsveranderingen. Feitelijk is dit niet anders dan de oude hypothesen, maar er wordt nu wel duidelijk gemaakt dat erg veel factoren te maken hebben met gezondheid. Dat is dan ook wellicht de reden dat er tegenwoordig veel meer aandacht is voor de zogenoemde ‘gezonde mond’.

Wat is nu een gezonde mond? Dat is niet een mond waarbij de processen die uiteindelijk tot tandcariës kunnen leiden afwezig zijn, maar juist een mond waarin de demineraliserende en remineraliserende processen en de gastheer afhankelijke processen in evenwicht zijn. En daar hoort een specifieke microflora bij. Als meer in detail naar deze microflora wordt gekeken, dan blijkt dat de microbiologische verschillen tussen gezonde individuen groot zijn (afb. 4). Eigenlijk kan men spreken van een geïndividualiseerde oraal microbioom, zelfs zo dat de individuele verschillen de veranderingen in microbioom ten gevolge van ziekte of andere ecologische veranderingen verdoezelen (Schwarzberg et al, 2014). Onderzoek naar de bacteriële producten in complexe biofilms, metatranscriptomics genoemd, laat zien dat er veranderingen zijn in het functioneren van leden van de biofilms tussen patiënt en gezonde individuen; niet zo zeer op basis van samenstelling (de aanwezige bacteriesoorten), maar wel op basis van de expressie van bepaalde genen die verschillende bacteriesoorten gemeenschappelijk hebben (Jorth et al, 2014). Het gaat dus meer om de processen die in de totale orale biofilm plaatsvinden, dan om de soorten. Welke processen dat nu zijn is lastig te bepalen, want hoe weet men dat een bepaald proces hoort bij een bepaalde soort? Er kunnen netwerken worden gevonden van bacteriële processen die de verschillende soorten overstijgen. Onderzoek naar de verschillende bacteriële processen in de orale biofilm van cariësvrije en cariësactieve tweelingen laat zien dat er een aantal functionele karakteristieken zijn aan te wijzen in biofilms die kunnen worden geassocieerd met tandcariës. Deze karakteristieken hebben onder andere te maken met de wijze waarop de biofilms omgaan met het metaboliseren van suikers en hoe zij omgaan met stress ten gevolge van suiker fermentatie (Peterson et al, 2014). Maar deze karakteristieken hebben geen relatie met specifieke bacteriesoorten; het gaat om de biochemische processen en niet welke bacteriën deze processen uitvoeren.

Afb. 4. Diagram van het aantal unieke sequenties gevonden in een onderzoek naar de orale bacteriën bij 3 personen, alsmede het aantal sequenties dat bij deze personen overeenkwam. (Bron: Zaura et al, 2009).

Uit deze onderzoeken blijkt dat de microbiologie achter het cariësproces ingewikkelder is dan zomaar aannemen dat er een pathogeen is dat veel en snel zuur produceert uit de aangeboden suikers. En het wordt temeer duidelijk dat ingrijpen in dit systeem door wegnemen van 1 component geen garantie biedt op een cariësvrij leven. Wellicht dat deze complexiteit de reden is dat verschillende methoden om cariogene bacteriën te verwijderen of te vervangen niet hebben geresulteerd in grote klinische onderzoeken (Hillman et al, 2007; Zhang, 2013). De bestaande onderzoeken hebben interessante data opgeleverd, maar het is niet te verwachten dat de uitkomsten ooit zullen worden geëffectueerd. Het is een welhaast intrinsieke onmogelijkheid om een ecologische catastrofe, zoals tandcariës zou kunnen worden genoemd, aan te pakken door eenvoudige ingrepen, anders dan het dieet te wijzigen of frequent biofilm te verwijderen met een tandenborstel (Marsh, 2006). Bovenstaande onderzoeken wijzen bovendien in de richting van een mogelijk persoonsgebonden orale microflora, die voor elk individu anders is, maar die ook bij de ene persoon tot ziekte kan leiden, terwijl het bij de andere persoon geassocieerd blijft met de gezonde mond. Er bestaat dus niet een per definitie ongezonde mondflora, alleen misschien een ongezond dieetpatroon of mondhygiëne gedrag.

Preventie

De huidige overheersende gedachte is om alle bacteriën in de mond te verwijderen met antimicrobiële middelen zoals chloorhexidine. Het is de vraag of dit wel gewenst is. Er bestaan aanwijzingen dat de orale microflora zorgt voor de noodzakelijke omzetting van nitraat in nitriet, welke vervolgens weer wordt omgezet in stikstofoxide (NO), hetgeen zorgt voor daling van de bloeddruk en andere gezondheidsbevorderende effecten (Hezel en Weitzberg, 2015). Het weghalen van de mondflora kan in principe een negatief effect hebben op de algehele gezondheid, maar het is ook aangetoond dat veel nitraat en nitriet in de mond is geassocieerd met parodontitis (Sanchez et al, 2014). Bekend is dat wanneer de mondflora wordt weggehaald door antimicrobiële middelen bij proefdieren, hun bloeddruk stijgt ten gevolge van lagere bloed NO-waarden (Petersson et al, 2009). Een gezonde mondflora heeft een functie bij verschillende processen die zijn gerelateerd met gezondheid. Die kan men dus niet zomaar - ongestraft - weghalen.

Er zijn theorieën waarin de orale microflora kan worden gecontroleerd zonder alle bacteriën dood te maken. In een review wordt dit in detail besproken, waarbij gebruik wordt gemaakt van concentraties remmende stoffen die net onder de voor bacteriën dodelijke concentraties liggen (Marsh et al, 2015). De gedachte hierbij is dat de gezonde flora door deze sublethale concentraties aan antimicrobiële stoffen minder worden aangepakt dan de flora die meer is geassocieerd met bijvoorbeeld hoge zuurproductie. Maar ook hierbij is het de vraag of deze aanpak gaat werken in een milieu waarin al veel suikers worden gebruikt. Het zou wellicht het belangrijkste zijn om te voorkomen dat een cariogene levensstijl, inclusief de daarbij horende mondflora, wordt overgedragen. Het bestuderen en remmen van de overdracht van - al dan niet pathogene - micro-organismen wordt in de microbiologie ook wel infectiepreventie genoemd.

Infectiepreventie

De laatste jaren is de infectiepreventie meer en meer in de belangstelling van de microbiologie, en ook de orale microbiologie, komen te staan. Ook in de medische microbiologie is infectiepreventie een steeds belangrijker onderwerp geworden vanwege de grote risico’s die patiënten en medewerkers lopen tijdens de behandeling van ernstige infectieziekten in het ziekenhuis. Bij tandartsen bestaat het algemene idee dat dit onderwerp binnen de tandheelkunde veel minder belangrijk is. Maar met een ouder wordende patiëntenpopulatie en de mogelijkheid om ernstige ziekten beter te behandelen is er binnen de tandheelkunde een steeds hogere kans dat risicopatiënten in de tandartspraktijk komen. Dat kunnen ouderen of zieke mensen zijn met een verzwakte afweer die het risico lopen om een ernstige infectie op te doen tijdens de tandheelkundige behandeling, zoals een Legionella infectie vanuit het unitwater. Maar ook risicodragende patiënten die zelf een zogenoemd bijzonder resistent micro-organisme bij zich dragen, zoals de methicillineresistente Staphylococcus aureus (MRSA)-bacterie, of een norovirus infectie hebben en tijdens de tandheelkundige behandeling deze micro-organismen verspreiden naar het behandelteam en eventueel naar volgende patiënten.

Het hierboven beschreven onderzoek over de relaties tussen orale ziekten en de biofilm was altijd sterk ‘hypothesegedreven’. Soms waren die hypothesen achteraf niet juist, maar zij hebben wel uiteindelijk geleid tot de kennis die nu bestaat over hoe micro-organismen betrokken zijn bij de (afwezigheid van) gezondheid van patiënten. Binnen de infectiepreventie voor de tandheelkunde wordt hypothesevorming als uitgangspunt van wetenschappelijk onderzoek node gemist. Vaak wordt onderzoek gedaan op basis van angst of is de achterliggende vraag “blijft mijn praktijk wel open na een bezoek van de inspectie”. Eigenlijk is dit een onjuiste vraag. Men zou zich goed moeten afvragen of binnen de tandheelkunde de patiënten wel de beste behandeling krijgen. Dat betekent soms dat juist in een beginnende carieuze laesie niet direct hoeft te worden geboord en dat microbiologisch onderzoek zeker niet altijd noodzakelijk is bij (paro)patiënten om een juiste diagnose te stellen. Het betekent bovenal dat met de juiste kennis van zaken er voor zorgen dat het risico op een bijkomende infectie ten gevolge van tandheelkundig ingrijpen of niet-ingrijpen is geminimaliseerd (Fernandez y Mostajo et al, 2011). Infectiepreventie is dus niet alleen de werkwijze waarmee tandartsen op veilige en verantwoorde wijze hun patiëntenzorg moeten protocolleren. Infectiepreventie is meer. Het is de kennis waarmee medici omgaan met microbiële infecties en de wijze waarop deze infecties kunnen worden voorkomen. Dat vraagt om meer dan alleen protocolleren of richtlijnontwikkeling. Het vraagt om hypothesegericht onderzoek en van daaruit kennisontwikkeling over interacties tussen micro-organisme en gastheer. Zonder deze kennis blijft infectiepreventie gedoemd tot het blind opvolgen van door de tandarts onbegrepen regels.

Epiloog

De afgelopen decennia zijn belangrijk geweest voor de orale microbiologie. Er is enige duidelijkheid gekomen in de complexiteit van de biofilm en zijn processen. Er is nog veel onderzoek nodig om de detaillering van al die processen in kaart te brengen. Intussen zijn er belangrijke verschuivingen gaande van het anti-microbieel behandelen naar het proberen de gezonde biofilm te stimuleren. Daarbij wordt een vakgebied als infectiepreventie steeds belangrijker.

Literatuur

Beijerinck MW. De infusies en de ontdekking der bakteriën. Jaarboek van de Koninklijke Akademie van Wetenschappen. Amsterdam: 1913, 1-28.
• Bizzarro S, Loos BG, Laine ML, Crielaard W, Zaura E. Subgingival microbiome in smokers and non-smokers in periodontitis: an exploratory study using traditional targeted techniques and a next-generation sequencing. J Clin Periodontol 2013; 40: 483-492.
• Christersson LA, Zambon JJ, Genco RJ. Dental bacterial plaques. Nature and role in periodontal disease. J Clin Periodontol 1991; 18: 441-446.
• Conrads G, Soet JJ de, Song L, et al. Comparing the cariogenic species Streptococcus sobrinus and Streptococcus mutans on whole genome level. J Oral Microbiol 2014; 6: 26189.
•F ernandez y Mostajo M, Zaura E, Crielaard W, Beertens W. Does routine analysis of subgingival microbiota in periodontitis contribute to patient benefit? Eur J Oral Sci 2011; 119: 259-264.
• Hajishengallis G, Darveau RP, Curtis MA. The keystone-pathogen hypothesis. Nat Rev Microbiol 2012; 10: 717-725.
• Hezel MP, Weitzberg E. The oral microbiome and nitric oxide homoeostasis. Oral Dis 2015; 21: 7-16.
• Hillman JD, Mo J, McDonell E, Cvitkovitch D, Hillman CH. Modification of an effector strain for replacement therapy of dental caries to enable clinical safety trials. J Appl Microbiol 2007; 102: 1209-1219.
• Hoeven JS van der, Camp PJ. Synergistic degradation of mucin by Streptococcus oralis and Streptococcus sanguis in mixed chemostat cultures. J Dent Res 1991; 70: 1041-1044.
• Jarosz LM, Deng DM, Mei HC van der, Crielaard W, Krom BP. Streptococcus mutans competence-stimulating peptide inhibits Candida albicans hypha formation. Eukaryotic Cell 2009; 8: 1658-1664.
• Jorth P, Turner KH, Gumus P, Nizam N, Buduneli N, Whiteley M. Metatranscriptomics of the human oral microbiome during health and disease. mBio 2014; 5: e01012-01014.
• Keijser BJ, Zaura E, Huse SM, et al. Pyrosequencing analysis of the oral microflora of healthy adults. J Dent Res 2008; 87: 1016-1020.
• Lamont RJ, Hajishengallis G. Polymicrobial synergy and dysbiosis in inflammatory disease. Trends Mol Med 2015; 21: 172-183.
• Marsh PD. Dental diseases--are these examples of ecological catastrophes? Int J Dent Hyg. 2006; 4 Suppl 1:3-10; discussion 50-12.
• Marsh PD, Head DA, Devine DA. Ecological approaches to oral biofilms: Control without killing. Caries Res 2015; 49 Suppl 1: 46-54.
• May A, Abeln S, Buijs MJ, Heringa J, Crielaard W, Brandt BW. Ngs-eval: Ngs error analysis and novel sequence variant detection tool. Nucleic Acids Res 2015; Apr 15. pii: gkv346.
• O'Malley MA. 'Everything is everywhere: But the environment selects': Ubiquitous distribution and ecological determinism in microbial biogeography. Studies in history and philosophy of biological and biomedical sciences 2008; 39: 314-325.
• Metwalli KH, Khan SA, Krom BP, Jabra-Rizk MA. Streptococcus mutans, Candida albicans and the human mouith: a sticky situation. PLoS Pathog 2013; 9: e1003616.
• Peterson SN, Meissner T, Su AI, et al. Functional expression of dental plaque microbiota. Front Cell Infect Microbiol 2014; 4: 108.
• Petersson J, Carlstrom M, Schreiber O, et al. Gastroprotective and blood pressure lowering effects of dietary nitrate are abolished by an antiseptic mouthwash. Free Radic Biol Med 2009; 46: 1068-1075.
• Raamsdonk M van, Mei HC van der, Soet JJ de, Busscher HJ, Graaff J de. Effect of polyclonal and monoclonal antibodies on surface properties of Streptococcus sobrinus. Infect Immun 1995; 63: 1698-1702.
• Rosier BT, Jager M de, Zaura E, Krom BP. Historical and contemporary hypotheses on the development of oral diseases: are we there yet? Front Cell Infect Microbiol 2014; 4: 92.
• Sanchez GA, Miozza VA, Delgado A, Busch L. Total salivary nitrates and nitrites in oral health and periodontal disease. Nitric Oxide : 2014; 36: 31-35.
• Schulze-Schweifing K, Banerjee A, Wade WG. Comparison of bacterial culture and 16s rrna community profiling by clonal analysis and pyrosequencing for the characterization of the dentine caries-associated microbiome. Front Cell Infect Microbiol 2014; 4: 164.
•Schwarzberg K, Le R, Bharti B, et al. The personal human oral microbiome obscures the effects of treatment on periodontal disease. PloS One 2014; 9: e86708.
• Socransky SS, Haffajee AD. Periodontal microbial ecology. Periodontol 2000 2005; 38: 135-187.
• Soet JJ de. Streptococcus sobrinus and dental caries. Amsterdam: Universiteit van Amsterdam, 1990. Academisch proefschrift.
• Soet JJ de, Nyvad B, Kilian M. Strain-related acid production by oral streptococci. Caries Res 2000; 34: 486-490.
• Sztajer H, Szafranski SP, Tomasch J, et al. Cross-feeding and interkingdom communication in dual-species biofilms of Streptococcus mutans and Candida albicans. ISME J 2014; 8 2256-2271.
• Steenbergen TJ van, Soet JJ de, Graaff J de. Genetic relationship between different subspecies of Bacteroides melaninogenicus. Antonie van Leeuwenhoek 1979; 45: 513.
• Steenbergen TJ van, Winkelhoff AJ van, Graaff J de. Pathogenic synergy: Mixed infections in the oral cavity. Antonie van Leeuwenhoek 1984; 50: 789-798.
• Zaura E. Next-generation sequencing approaches to understanding the oral microbiome. Adv Dent Res 2012; 24: 81-85.
• Zaura E, Cate JM ten. Towards understanding oral health. Caries Res 2015; 49 Suppl 1: 55-61.
• Zaura E, Keijser BJ, Huse SM, Crielaard W. Defining the healthy ‘core microbiolme’of oral microbial communities. BMC Microbiol 2009; 15: 259.
• Zhang S. Dental caries and vaccination strategy against the major cariogenic pathogen, Streptococcus mutans. Curr Pharm Biotechnol 2013; 14: 960-966.

Hartelijk dank voor uw reactie. Uw reactie zal in behandeling genomen worden en na controle worden geplaatst.

Afb. 3. Kleine streptokokken die in ketens liggen gerangschikt.
Afb. 3. Kleine streptokokken die in ketens liggen gerangschikt.
Kennistoets
De termijn voor de kennistoets is verlopen
Info
bron
Ned Tijdschr Tandheelkd oktober 2015; 122: 525-531
doi
https://doi.org/10.5177/ntvt.2015.10.15177
rubriek
Onderzoek en wetenschap
serie
Proefschriften 25 jaar na dato
Bronnen
  • J.J. de Soet
  • Uit de afdeling Preventieve tandheelkunde van het Academisch Centrum Tandheelkunde Amsterdam (ACTA)
  • Datum van acceptatie: 2 juni 2015
  • Adres: dr. J.J de Soet, ACTA, Gustav Mahlerlaan 3004, 1081LA Amsterdam
  • j.d.soet@acta.nl
Multimedia bij dit artikel
Gerelateerd