Wirkung eines 2-wöchigen Zuckerstresses auf Bakterienprofile im gesamten Speichel

Zielsetzung

Ziel dieser Studie ist es, die Bakterienprofile im Vollspeichel vor und nach einer 2-wöchigen Zuckerprovokation mit und ohne probiotische Supplementierung bei gesunden jungen Erwachsenen zu untersuchen. Ein zweites Ziel ist die Untersuchung der Bakterienprofile 3 Wochen nach Beendigung des Zuckerstresses. Die Nullhypothese lautet:

1. Saccharose-induzierter Stress beeinflusst die Bakterienprofile im gesamten Speichel nicht im Vergleich zu Stress, der durch ein nicht fermentierbares Pentitol (Xylit) verursacht wird.
2. Die Einnahme von aus Laktobazillen stammenden probiotischen Bakterien beeinflusst die zuckerinduzierten Veränderungen der Bakterienprofile im Gesamtspeichel im Vergleich zu Placebo nicht
3. Die Bakterienprofile im Speichel unterscheiden sich 3 Wochen nach Beendigung des Eingriffs nicht vom Ausgangswert.

Material Die Studiengruppe wird aus 80 jungen Erwachsenen mit uneingeschränkter Mundgesundheit bestehen, die sich nach informierter Einwilligung freiwillig melden. Die Einschlusskriterien sind i) über 18 Jahre mit mehr als 20 eigenen natürlichen Zähnen, ii) keine chronischen systemischen Erkrankungen, die die Speichelfunktion beeinträchtigen, iii) keine Medikation außer Verhütungsmitteln und iv) Nichtraucher zu sein. Das Projekt wird zur ethischen Genehmigung vorgelegt.

Studiendesign Die Studie wird ein randomisiertes, dreifach verblindetes, Placebo-kontrolliertes Design mit vier parallelen Armen verwenden, wie in Abbildung 1 gezeigt. Die Gruppenzuordnung wird durch computergenerierte Umschläge arrangiert und für alle Teile (Probanden, Untersucher, Laborpersonal) verschleiert. Nach der Baseline-Registrierung (Tag 0) werden die Teilnehmer gebeten, ihren Mund 14 Tage lang (Tag 14) jede zweite Stunde (7-8 Mal pro Tag) mit 10 ml einer Saccharose- oder Xylit-haltigen Lösung zu spülen. Die Lösung sollte mindestens 30 Sekunden um und zwischen den Zähnen „geschwenkt“ und dann ausgespuckt werden. Ein Nachspülen mit Wasser ist nicht zulässig. Zusätzlich werden den Probanden während der 14-tägigen Spülphase Tabletten mit probiotischen Laktobazillen oder Placebo für den täglichen Gebrauch zur Verfügung gestellt. Die Teilnehmer werden gründlich angeleitet, ihre normalen Ess- und Trinkgewohnheiten sowie ihre täglichen Mundhygieneverfahren beizubehalten.

Intervention – Probiotika und Placebo Die Wirkstoff- und Placebo-Lutschtabletten für den 14-tägigen Interventionszeitraum werden nach der Basisuntersuchung und Probenentnahme an die Teilnehmer verteilt. Die aktiven Lutschtabletten enthalten zwei Stämme probiotischer Bakterien; Lactobacillus rhamnosus PB01 (DSM 14869) und Lactobacillus curvatus EB10 (DSM 32307) in einer Konzentration von jeweils 109 koloniebildenden Einheiten. Die Tabletten wurden zuvor in einer randomisierten kontrollierten Studie mit Zahnfleischentzündungen und mikrobiellen Endpunkten verwendet (Keller et al., 2018). Die vollständige Zusammensetzung ist in Anhang X dargestellt. Die Placebo-Lutschtabletten haben bis auf die Bakterien eine identische Zusammensetzung, bei gleicher Größe und gleichem Geschmack. Die Teilnehmer werden angewiesen, zweimal täglich (morgens, abends) nach dem regelmäßigen Zähneputzen eine Tablette langsam im Mund zergehen zu lassen. Sie sind auch verpflichtet, ein tägliches Logbuch über die Zuckerspülungen und Tabletteneinnahmen zu führen und nicht eingenommene Tabletten bei der ersten Nachuntersuchung zurückzugeben. Die Zuckerspülungen werden in nicht gekennzeichneten Flaschen zubereitet und verteilt und die Teilnehmer erhalten einen Dosierlöffel mit der Angabe 10 ml. Die Teilnehmer erhalten außerdem eine standardisierte fluoridhaltige Zahnpasta zur Verwendung während der gesamten Studie. Ein unabhängiger Beobachter an der Universität Kopenhagen garantiert die Verschleierung der Zuteilung.

Klinische Untersuchung und Speichelproben Zu Studienbeginn wird eine klinische Untersuchung von einem erfahrenen und kalibrierten Zahnarzt durchgeführt. Es werden keine Röntgenbilder ausgestellt. Die folgenden Variablen werden registriert: a) Karieserfahrung, ausgedrückt als kariöse, fehlende und gefüllte Zähne (DMFT), b) die Menge an supragingivaler Plaque (s-PI), c) das Ausmaß der Zahnfleischentzündung (s-GI) und d) Bleeding-on-Probing (s-BOP). PI, GI und BOP werden vereinfacht an sechs vorausgewählten Zähnen bewertet und bei den Nachuntersuchungen nach 14 und 35 Tagen neu bewertet. Stimulierte Vollspeichelproben (ca. 1,0 ml) werden zu Studienbeginn und nach 14 und 35 Tagen auf standardisierte Weise von einem geschulten Untersucher entnommen. Alle Proben werden bis zur weiteren Verarbeitung bei -80°C gelagert.

Laborverfahren Die DNA wird unter Verwendung eines Pathogen_Universal_200-Protokolls (Roche) gemäß den Richtlinien des Herstellers am Institute for Inflammatory Research, Rigshospitalet, København, Dänemark, extrahiert. Die Profile des Speichelmikrobioms werden mit Next Generation Sequencing (NGS) und qPCR wie ausführlich beschrieben analysiert (Keller et al., 2018).

Endpunkte Speichelbakterienprofile werden mittels Human Oral Microbe Identification using Next Generation Sequencing (HOMINGS) in Zusammenarbeit mit dem Costerton Center der Universität Kopenhagen analysiert. Sekundäre Endpunkte sind vereinfachter Plaqueindex (PI), Gingivaindex (GI) und Bleeding-on-Probing (BOP) nach 15 und 35 Tagen.

Statistische Methoden Alle Daten werden auf Normalität geprüft und mit der Software IBM-SPSS verarbeitet. Klinische Daten werden unter Verwendung des Freidman-Tests mit dem Dunn-Vergleich verglichen. Die relative Häufigkeit von bakteriellen DNA-Lesungen wird zwischen Probengruppen auf Gattungs- und Artenebene unter Verwendung der Kruskal-Wallis- und Mann-Whitney-Tests mit Benjamini-Hochberg-Korrektur für mehrere abhängige Analysen verglichen. P-Werte unter 0,05 gelten als statistisch signifikant.