Charakterisierung der Adhäsin-vermittelten Interaktion zwischen Staphylococcus epidermidis und Implantatoberflächen zur Entwicklung einer Antikörper-basierten Therapie bei periimplantären Entzündungen

• Antragsteller: Professor Dr. Ralf Bürgers; Professor Dr. Martin Gosau
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 226645895

Dentale Implantate sind primär so strukturiert, dass sie den schnellen und direkten Kontakt von vitalem Knochen zum Implantat ermöglichen. Durch die entsprechenden Mikro- und Makrostrukturierungen zur Oberflächenvergrößerung von Implantatoberflächen werden andererseits aber auch ideale Substrate für die Adhäsion von oralen Mikroorganismen und die Bildung von pathogenen Biofilmen geschaffen. Diese Biofilme spielen in der Ätiologie periimplantärer Entzündungen eine essentielle Rolle und können langfristig zum Verlust des Implantats führen. Die Lebensdauer von zahnärztlichen Implantaten hängt davon ab, in welchem Umfang die Implantatoberfläche von Bakterien besiedelt wird. Wird dieser Biofilm nicht eliminiert und durch zahnhygienische Maßnahmen ausreichend kontrolliert folgt eine periimplantäre Mukositis, eine Periimplantitis und letztendlich der Implantatverlust. Bisher existieren keine adäquaten Therapien gegenüber der Periimplantitis und so ist es von enormer klinischer Bedeutung Strategien zu entwickeln, die der Besiedelung der Implantatoberfläche entgegenwirken und die Periimplantitis in ihrem Frühstadium, der periimplantären Mukositis, bekämpfen. Des Weiteren sind viele Zusammenhänge in der Pathogenese von periimplantären Erkrankungen unbekannt und bieten damit ein großes Potential für entsprechende präventiv-orientierte Strategien gegenüber periimplantären Infektionen. Nahezu unerforscht sind die bakteriellen Oberflächenproteine, die es dem Bakterium ermöglichen auf den Implantatoberflächen zu adhärieren. In dem vorgestellten Forschungsvorhaben sollen mithilfe von proteomischen Analysen des Primärbesiedlers Staphylokokkus epidermidis die Oberflächenproteine/Adhäsine entdeckt und entschlüsselt werden um somit die Adhäsionsvorgänge ggf. beeinflussen zu können. S. epidermidis, wird als Primärbesiedler nicht nur mit Infektionen von dentalen Implantaten assoziiert, sondern ist an periimplantären Infektionen im gesamten Körper maßgeblich beteiligt. Zur Adhäsinidentifizierung werden S. epidermidis Kulturen auf Implantaten und in Nährbouillon kultiviert und die Proteome hinsichtlich differierender Proteinexpression analysiert. Um diese potentiellen Adhäsine zu charakterisieren, sollen die kodierenden Gene der Proteine inaktiviert werden und die modifizierten Stämme mit dem Ausgangsstamm hinsichtlich des unterschiedlichen Adhäsionsverhaltens evaluiert werden. Ebenfalls sollen Antikörper gegen rekombinante Proteine durch Immunisierung von Mäusen gewonnen werden, die nicht nur eine Identifizierung der Bakterien ermöglichen, sondern auch eine Adhäsion der Bakterien auf Implantaten unterbinden sollen, indem sie die S. epidermidis eigenen Adhäsine blockieren. Das Ziel des Projektes ist es mehr über die Interaktionen von Bakterien und Implantaten zu erfahren, um zukünftig neue Therapien für die Periimplantitis zu entwickeln oder sie gar durch den Einsatz von Antikörpern zu verhindern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Dänemark
• Beteiligte Personen: Dr. Hans-Christian Beck; Professor Dr. Christian Morsczeck; Professor Dr. Udo Reischl