zm112, Nr. 11, 1.6.2022, (1070) Biofilms konnte bereits vielfach mithilfe der konfokalen Laser-ScanningMikroskopie (CLSM) in Kombination mit LIVE/DEAD-Färbung visualisiert werden [Zaura-Arite et al., 2001; Al-Ahmad et al., 2016]. Abbildung 3 zeigt exemplarisch eine CLSM-Aufnahme eines In-situ-Biofilms nach fünfminütiger Behandlung mit CHX, wo klar Bereiche mit subinhibitorischen Konzentrationen innerhalb des Biofilms gezeigt werden. AUSWIRKUNGEN AUF ORALE BAKTERIEN Aufgrund der breitflächigen klinischen Anwendung von CHX ist es naheliegend, dass Mikroorganismen in einer klinischen Umgebung mit subinhibitorischen Konzentrationen von CHX in Kontakt kommen. Dabei gibt es nur wenige Studien, die die Effekte von subinhibitorischen CHXKonzentrationen auf orale Bakterien untersucht haben [Cieplik et al., 2019; Muehler et al., 2022]. Ähnlich wie bei subinhibitorischen Konzentrationen von Antibiotika kann die Stressantwort von Bakterien hier sehr komplex sein und mehrere Prozesse umfassen. Beispiele dafür sind ein Verlust der Regulation des osmotischen Gleichgewichts an der Zytoplasmamembran, die Störung von Membrantransportprozessen und der Atmungsaktivität sowie oxidativer Abb. 2: Antibakterieller Wirkmechanismus von CHX a bis d: Darstellung des antibakteriellen Wirkmechanismus von CHX: Die bakterielle Zytoplasmamembran besteht aus einer Phospholipiddoppelschicht, in die Proteine eingebettet sind und die durch zweiwertige Kationen wie Ca2+ stabilisiert wird. Dadurch entsteht eine hydrophobe Umgebung, die unerlässlich für die Funktionalität der eingebetteten Proteine ist (a). CHX interagiert zunächst mit der Zytoplasmamembran und bindet dabei an Phospholipid-Kopfgruppen, wobei die zugehörigen zweiwertigen Kationen verdrängt werden (b). Dadurch wird die äußere Phospholipidschicht durchlässig und es entstehen hydrophile Bereiche innerhalb der Zytoplasmamembran, wodurch die Osmoregulation und die Stoffwechselaktivität der Zytoplasmamembran und der in ihr eingebetteten Proteine beeinträchtigt wird (c und d). e und f: Transmissionselektronenmikroskopische (TEM) Darstellungen von In-vitro-Biofilmen von Escherichia coli vor (e) und nach (f) Behandlung mit CHX (0,2 Prozent; 10 min): Es zeigen sich deutlich die Veränderungen an den Zellwänden der Bakterienzellen, die auf eine Membranschädigung hindeuten, sowie sogenannte „outer membrane vesicles“, die von Gram-negativen Bakterien als Reaktion auf Stressoren gebildet werden. a b c d e f Quelle: modifiziert nach Cieplik et al., 2019, TEM-Aufnahmen: Muehler et al., 2020 44 | ZAHNMEDIZIN
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