Phagen sehr gut für die aPDT, da sie mit ihren spezifischen Rezeptoren nur an die Zielzellen binden. Dong et al. untersuchten die antimikrobielle Wirkung eines Phagen, der mit einem Chlorophyll-basiertem Photosensitizer kombiniert wurde, gegen eine C.- albicans-Kultur. Nach der aPDT wurde beobachtet, dass die C.-albicans-Kultur ihr Wachstum einstellte und abstarb. Hefezellen, die nur mit Phagen behandelt wurden, zeigten ähnliche Reaktionen wie zuvor beschrieben, jedoch in einem deutlich geringeren Ausmaß [Dong et al., 2018]. Um die antimikrobielle Wirkung von Phagen zu verbessern, gibt es Ansätze, diese genetisch zu verändern. Tinoco et al. zeigten, dass es möglich ist, einen temperenten E.-faecalis-Phagen so zu modifizieren, dass keine lysogenen Eigenschaften mehr vorhanden waren und die lytische Fähigkeit mittels Promoter kontrollierbar war. Außerdem zeigte der genetisch veränderte Phage ein größeres Wirtsspektrum [Tinoco et al., 2016]. In den meisten Versuchen werden die Phagen als eine Art Spüllösung im Kanalmodell verwendet. Es gibt aber auch den Versuch, Phagen als eine Art medikamentöse Einlage in einem ReleaseSystem mit Hydrogelen zu verwenden. Hydrogele werden in der Medizin eingesetzt, um Arzneimittel lokal über einen längeren Zeitraum kontrolliert freizusetzen [Russo und Villa, 2019]. In ihrem Versuchsaufbau verwendeten Slezinger et al. dafür das Poloxamer P407. Es konnte nachgewiesen werden, dass über einen Zeitraum von einem Monat konstant Phagen aus dem Material freigesetzt wurden, die weiterhin eine lytische Wirkung gegen E. faecalis zeigten. Diese Ergebnisse wurden auf ein In-vivo-Modell mit Mäusen übertragen, bei denen die Oberkieferschneidezähne endodontisch aufbereitet und anschließend mit einer E.-faecalis-Lösung infiziert wurden. Die eröffneten Pulpen wurden nicht verschlossen und 30 Tage dem oralen Mikrobiom ausgesetzt, um eine apikale Entzündung zu forcieren. Die Anwendung des Hydrogels im Kanal zeigte nach drei Wochen eine Reduktion des Biofilms um bis zu 99 Prozent. Die histologische Auswertung zeigte zusätzlich eine reduzierte apikale Entzündung [Shlezinger et al., 2019]. Kariologie Karies ist eine der weltweit am meisten verbreiteten Zahnerkrankungen und wird unter anderem durch Streptokokken-Arten wie Streptococcus mutans verursacht. Sie spielen eine zentrale Rolle bei der Entstehung von Zahnplaque, wobei wasserunlösliches Glucan produziert wird, das als Hauptbestandteil der Plaque dient. Gleichzeitig fermentieren Streptokokken Zucker zu Säuren, die den Zahnschmelz angreifen und letztlich zur Demineralisierung der Zähne führen [Sugai et al., 2023]. Ein vielversprechender neuer Ansatz zur Bekämpfung von Streptokokken gegen Karies ist der Einsatz von Bakteriophagen. Besonders bemerkenswert ist, dass die größte und vielfältigste Phagenpopulation im oralen Mikrobiom gegen Streptokokken-Arten gerichtet ist [Szafrański et al., 2021; Szafrański et al., 2017]. Diese Entdeckung legt nahe, dass Bakteriophagen bereits eine natürliche Rolle bei der Kontrolle der oralen Mikroflora spielen und somit als therapeutische Werkzeuge geeignet sein könnten. Am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart wurde eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, um das Potenzial von Bakteriophagen zur gezielten Bekämpfung von Karieserregern zu erheben. Das Projekt Kari-EX, initiiert von Prof. Dr. Susanne Bailer und Jens Wetschky, bildete die Grundlage für diese Studie. Eine Idee ist die Entwicklung eines Kaugummis, der Bakteriophagen enthält und diese kontrolliert in der Mundhöhle freisetzt (Abbildung 8). Im Rahmen des Projekts Kari-EX wurde untersucht, ob der gut erforschte Bakteriophage M102, der spezifisch gegen Streptococcus mutans wirkt, nach einer Verkapselung in lebensmitteltauglichem Alginat – einer gelartigen Substanz – seine Aktivität behält. Die Verkapselung ermöglichte es, die Phagen mit etwas Flüssigkeit in kleineren Sphären einzubetten (Abbildung 9). Bereits ohne weitere Optimierung konnte durch die gezielte Auflösung der Kapseln eine große Zahl aktiver Phagen freigesetzt und nachgewiesen werden. Da Bakteriophagen hochspezifisch wirken, könnte die Entwicklung eines Kari-EX-Kaugummis das Risiko für Dysbiosen reduzieren und gleichzeitig das nützliche orale Mikrobiom schonen. Parodontologie Bei Parodontitis wird ebenfalls TITEL | 39 zm115 Nr. 08, 16.04.2025, (641) Abb. 9: Alginatkapseln, gefüllt mit Phagen und Flüssigkeit im Mikroskop: Die FraunhoferForscher konnten zeigen, dass die Phagen nach Verkapselung in lebensmitteltauglichem Alginat ihre Aktivität behalten. Foto: Fraunhofer IGB
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