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EINIGE DEFINITIONEN IN DER
"BIOTISCHEN" WELT

Der Begriff “biotisch” kommt von dem griechischen Wort biōtikós, was “zum Leben gehörend” bedeutet, und bezieht sich auf das “biologische Ökosystem, das aus lebenden Organismen zusammen mit ihrer physischen Umwelt besteht”^{¹Wegh C.A.M. et al., 2019}

Probiotika werden definiert als “lebende Mikroorganismen, die, wenn sie in ausreichender Menge verabreicht werden, dem Wirt einen gesundheitlichen Nutzen bringen. ”^{²Hill C. et al., 2014}

Ein Präbiotikum ist ein “Substrat, das selektiv von Wirtsmikroorganismen verwertet wird und einen gesundheitlichen Nutzen bringt”. ^{”³Gibson et al., 2017}

Synbiotika sind “synergistische Mischungen aus Probiotika ´sowie Präbiotika, die den Wirt günstig beeinflussen, indem sie das Überleben und die Kolonisierung lebender nützlicher Mikroorganismen im Magen-Darm-Trakt des Wirts bessern. ^{⁴FAO/WHO, 2001⁵FAO/WHO, 2002}

Ein Postbiotikum ist eine “bioaktive Verbindung, die während eines Fermentationsprozesses hergestellt wird und die Gesundheit und/oder das^{⁶Collado et al., 2019}direkte oder indirekte Weise unterstützt”^{⁷Tsilingiri et al., 2013} Ein wichtiger Punkt dieser Definition ist, dass der Mikroorganismus, der der Wirkung zugrunde liegt, nicht lebendig sein muss. Daher können nicht lebensfähige, inaktivierte oder auch durch Hitze abgetötete mikrobielle Zellen (auch Parabiotika genannt), mikrobielle Metaboliten (Proteine, Lipide, Kohlenhydrate, Vitamine, organische Säuren), Zellwandbestandteile und andere komplexe Moleküle aus der extrazellulären Matrix der Bakterien als Postbiotika angesegen werden. ^{^8.12George Kerry et al., 2018 Malagón-Rojas et al., 2020 Taverniti et al., 2011 Aguilar-Toalá et al., 2018 Konstantinov et al., 2013}

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PROBIOTIKA SIND GUT FÜR SIE, AUSSER WENN SIE ES NICHT SIND: DIE MÖGLICHKEIT FÜR POSTBIOTIKA.

Die Mehrzahl der Probiotika sind Milchsäurebakterien (LAB) wie Lactobacillus- oder Bifidobacterium-Arten. Sie sind von der FDA allgemein als sicher anerkannt (GRAS),^{¹³O’Toole et al., 2017} und werden für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, die von der Lebensmittelindustrie bis zur klinischen Praxis reichen. ^{²Hill et al., 2014¹³O’Toole et al., 2017¹⁴Wilkins et al., 2017} In der wissenschaftlichen und medizinischen Gemeinschaft wächst jedoch die Besorgnis über die Sicherheit der probiotischen Anwendung in gefährdeten Bevölkerungsgruppen, insbesondere bei jüngeren Kindern und bei Erwachsenen mit Grunderkrankungen. ^{^15.17Goldstein et al., 2015 Doron et al., 2015 Ohishi et al., 2010}

Eines der primären Probleme ist, dass Probiotika aus dem Anwendungsgebiet in andere Bereiche des Körpers gelangen können, wo sie Infektionen verursachen können. ^{^18.25Barraud et al., 2013 Barraud et al., 2010 Honeycut et al., 2007 Suez et al., 2018 Zmora et al., 2018 Kunz et al., 2004 Salminen et al., 2003 Thomas et al., 2010} Eine weitere Sorge ist, dass in den probiotischen Bakterien vorhandene Antibiotikaresistenzgene auf im Darm vorhandene pathogene Bakterien übertragen werden könnten,^{²⁶Wong et al., 2015²⁷Aceti et al., 2018} da bekannt ist, dass Bakterienzellen Gene auf ihre Nachbarn übertragen. Darüber hinaus können spezifische probiotische Stämme Virulenzfaktoren oder Chemikalien exprimieren, die die Zellen, die den Verdauungstrakt auskleiden^{²⁸Rowan et al., 2001} , oder die dort lebenden nützlichen Bakterien schädigen können.

Die meisten Präbiotika sind Kohlenhydrate,^{²⁹Sanders et al., 2019} lange Ketten von Zuckermolekülen, die Ende an Ende miteinander verkettet sind. Einige Präbiotika sind kurzkettige Kohlenhydrate, die als Oligosaccharide bezeichnet werden. Es wird angenommen, dass Präbiotika die Mikrobiota regulieren, indem sie das Wachstum bestimmter Arten fördern, um einen gesundheitlichen Nutzen zu erzielen. ^{³Gibson et al., 2017} Studien am Mikrobiom haben jedoch gezeigt, dass die Wirkungen von Probiotika nicht so einfach sind. ^{³⁰Hutkins et al., 2016} Probiotika können das Wachstum von unerwarteten oder nicht identifizierten Arten der Mikrobiota stimulieren. ^{^31.33Trompette et al., 2014 Holscher et al., 2015 Salonen et al., 2014}

Postbiotika scheinen die meisten dieser Probleme und Einschränkungen zu lösen. Insbesondere sind sie sicherer als Probiotika, da die nützlichen Verbindungen ohne das Risiko eines unerwünschten Bakterienwachstums verabreicht werden können. ^{³⁴de Almada et al., 2016}

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WAS IST DER WIRKMECHANISMUS VON POSTBIOTIKA?

Entgegen der verbreiteten Meinung müssen die Bakterienzellen in Probiotika nicht lebendig sein, um eine positive Wirkung zu haben^{³⁵Piqué et al., 2019}– Postbiotika können die Wirkung von Probiotika durch die nichtlebenden Bestandteile der mikrobiellen Zellen und die Chemikalien, die sie zu Lebzeiten produzierten, imitieren. Postbiotika wirken hauptsächlich auf zwei Ebenen:

Wirkung auf die Interaktionen der mikrobiellen Gemeinschaft

Postbiotika können Krankheitserreger durch die Wirkung von organischen Säuren und Bakteriozinen (Chemikalien, die Bakterien freisetzen, um das Wachstum anderer Bakterien zu hemmen) unterdrücken. Sie können auch das Anhaften von Krankheitserregern, das Eindringen und die Bildung bakterieller Biofilme^{¹Wegh et al., 2019³⁵Piqué et al., 2019} verhindern, da einige Zellwandbestandteile, wie z.B. Exopolysaccharide (EPS), die Fähigkeit von Krankheitserregern, an Oberflächen zu haften, verringern können. ^{^35.37Piqué et al., 2019 Sarkar et al., 2016 Castro-Bravo et al., 2018} Oberflächenschichtproteine (SLP) können zur Koaggregation (Immobilisierung) pathogener Bakterien beitragen. ^{³⁸Lebeer et al., 2010³⁹Tareb et al., 2013}

Wirkung auf die Wirt-Mikrobiota-Interaktionen

Postbiotika können das Immunsystem beeinflussen, ähnlich wie die Wirkung lebender Probiotika^{¹⁰Taverniti et al., 2011}. Zellwandbestandteile wie Exopolysaccharide (EPS) können Signale mit dem Wirtsimmunsystem austauschen und spielen nachweislich eine Rolle bei der Stabilisierung des Darmmilieus. ^{³⁶Sarkar et al., 2016⁴⁰Patten et al., 2013⁴¹Gareau et al., 2010} EPS haben nachweislich verschiedene gesundheitliche Vorteile: Sie können das Herz schützen, Geschwüre reduzieren, als Antioxidantien wirken, den Cholesterinspiegel senken und das Tumorwachstum reduzieren. ^{¹Wegh et al., 2019^42.44Das et al., 2014 Hongpattarakere et al., 2012 Wang et al., 2014} Neben Zellwandbestandteilen enthalten Postbiotika auch Metaboliten und lösliche Faktoren wie Antioxidantien, die zu den Immunzellen der Schleimhaut gelangen und Entzündungen reduzieren können. ^{⁴⁵Hoarau et al., 2006⁴⁶De Marco et al., 2018}

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POSTBIOTIKA IM KONTEXT DER ZAHNMEDIZIN UND L. PARACASEI GMNL-33

Mundkrankheiten gehören zu den am weitesten verbreiteten Krankheiten. Weltweit sind 35 % der Bevölkerung von Karies (Zahnfäule) und 10,8 % von schwerer Parodontitis (Zahnfleischerkrankung) betroffen. ^{⁴⁷GBD 2017⁴⁸Peres et al., 2010}Diese Krankheiten werden durch Mikroorganismen verursacht und sind die Folge einer Dysbiose,^{⁴⁹López-López et al., 2017} die definiert ist als “eine unausgewogene Interaktion entweder zwischen Bakterien in einer Gemeinschaft oder zwischen dem Mikrobiom und dem Wirt, die für den Wirt schädlich ist”.^{⁵⁰Lamont et al., 2018}

Zahnkaries

Zahnkaries kann durch unterschiedliche Strategien verhindert werden: Entfernung des kariogenen (Karies verursachenden) Biofilms, Verhinderung der Biofilmanhäufung durch mechanische Störung, Einsatz konventioneller antimikrobieller Breitbandantibiotika und Verringerung der Demineralisierungsrate des Zahnschmelzes. Diese Strategien waren jedoch in einigen Bevölkerungsgruppen, die besonders anfällig für Karies sind, wie z.B. Kinder und ältere Menschen, nicht erfolgreich. ^{⁵⁰Lamont et al., 2018} Antimikrobielle Breitbandantibiotika wie Chlorhexidin sind nicht sehr wirksam gegen Biofilme und können sogar die Anfälligkeit für Reinfektionen durch Krankheitserreger erhöhen.^{⁵¹Guo et al., 2015} Fluorid kann die Demineralisierung des Zahnschmelzes begrenzen und die Remineralisierung fördern, hat jedoch wenig Einfluss auf den kariogenen Biofilm. ^{⁵⁰Lamont et al., 2018} Daher besteht ein entscheidender Bedarf an Strategien, die spezifisch auf die mikrobielle Dysbiose sowie den kariogenen Biofilm im Zusammenhang mit Zahnkaries abzielen.

Parodontitis

Die Behandlung von Gingivitis und chronischer Parodontitis stützt sich auf Strategien, die auf die Eliminierung des pathogenen Biofilms und die Kontrolle der Entzündung abzielen. Dazu gehören Débridement (Entfernung von Zahnbelag und Zahnstein mit Scaling und Wurzelglättung), chirurgische Eingriffe, Nachsorge durch professionelle Zahnreinigungen, tägliche selbst durchgeführte Mundhygienepraktiken und in bestimmten Fällen zusätzliche Therapien wie Antibiotika und antimikrobielle Mittel. ^{^52.54Kinane et al., 2017 Gatei et al., 2017 van der Weijden et al., 2005}

Obwohl diese Ansätze den Biofilm und die daraus resultierende Entzündung temporär reduzieren, gelingt es ihnen nicht, die Krankheit bei einem signifikanten Anteil der Patienten zu kontrollieren. ^{^53.55Gatei et al., 2017 van der Weijden et al., 2005 Quirynen et al., 2000} Für diese Patienten besteht ein Bedarf an zusätzlichen Strategien, die spezifisch auf den pathogenen Biofilm abzielen und die Immunität in der Mundhöhle modulieren. ^{^56.58Teughels et al., 2011 Bustamante et al., 2019 Hoare et al., 2017}

Insgesamt stellen Postbiotika ein sicheres und effizientes Mittel dar, um die Grenzen der derzeitigen Strategien zur Prävention und Behandlung von Zahnkaries und Parodontalerkrankungen anzugehen.

Lactobacillus paracasei GMLN-33

L. paracasei GMNL-33, auch ADP1 genannt, ist ein Postbiotikum, das aus einem tyndalisierten Lactobacillus paracasei-Stamm gewonnen wird. Tyndallisierung ist ein Prozess der Inaktivierung von Bakterienzellen durch abwechselnde Wärmebehandlungen und Inkubationsperioden bei niedrigeren Temperaturen. ^{³⁵Piqué et al., 2019⁶⁰Kim et al., 2012}

Als hitzeabgetötetes Probiotikum ist das Postbiotikum L. paracasei GMNL-33 völlig sicher. Darüber hinaus gehört L. paracasei GMNL-33 zur Gattung der Lactobacillus (der größten und vielfältigsten Gattung innerhalb der Milchsäurebakterien) und zur Gruppe der Lactobacillus casei (LCG). Die L. paracasei-Art ist von der FDA grundsätzlich als sicher (GRAS) anerkannt und auf der QPS-Liste (Qualified Presumption of Safety) der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) aufgeführt. ^{⁶¹Hill et al., 2018}

Mehrere wissenschaftliche und klinische Studien haben erwiesen, dass das Postbiotikum L. paracasei GMNL-33 dazu beitragen kann, Kario- und Perio-Pathogene (die Bakterien, die mit Karies und Parodontitis in Verbindung gebracht werden) zu hemmen, was zu seinen vorteilhaften Eigenschaften für die Mundgesundheitspflege führt. ^{^62.65Chuang et al., 2011 Maden et al., 2018 Srinivasan et al., 2017 Ching-Pei et al.: Please contact us}

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POSTBIOTIK

Den Probiotika einen Schritt voraus

EINIGE DEFINITIONEN IN DER "BIOTISCHEN" WELT

PROBIOTIKA SIND GUT FÜR SIE, AUSSER WENN SIE ES NICHT SIND: DIE MÖGLICHKEIT FÜR POSTBIOTIKA.

WAS IST DER WIRKMECHANISMUS VON POSTBIOTIKA?

Wirkung auf die Interaktionen der mikrobiellen Gemeinschaft

Wirkung auf die Wirt-Mikrobiota-Interaktionen

POSTBIOTIKA IM KONTEXT DER ZAHNMEDIZIN UND L. PARACASEI GMNL-33

Zahnkaries

Parodontitis

Lactobacillus paracasei GMLN-33

EINIGE DEFINITIONEN IN DER
"BIOTISCHEN" WELT