Süßgetränke stören die Zusammensetzung des Speichelmikrobioms

Eine kürzlich in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlichte Studie berichtet von potenziell pathogenen Veränderungen der oralen Mikrobiota nach dem Konsum zuckerreicher Getränke.

Orales Mikrobiom und zuckergesüßte Getränke

Das orale Mikrobiom umfasst mehr als 700 Bakterienarten sowie Pilze, Viren und andere Mikroorganismen. Eine Störung des oralen Mikrobioms wird mit Munderkrankungen wie Parodontitis in Verbindung gebracht und kann auch zur Entstehung von Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und einigen Krebsarten beitragen.

Speichel wird häufig zur Untersuchung des oralen Mikrobioms verwendet, da er leicht zugänglich und stabil ist. Darüber hinaus kann die Speichelzusammensetzung Veränderungen widerspiegeln, die auf andere Mikrobiome oder äußere Einflüsse zurückzuführen sind.

Die Forscher der aktuellen Studie wollten herausfinden, ob zuckergesüßte Getränke, darunter Limonaden und Fruchtsäfte, schädlich für die Speichelmikrobiota sind. Der hohe Säure- und Zuckergehalt dieser Getränke kann Karies fördern und das Wachstum bestimmter Bakterienarten unterstützen, die in sauren Umgebungen gedeihen. Diese Bakterien können außerdem durch den Abbau von Kohlenhydraten mehr Säure produzieren.

Veränderungen der Biofilmzusammensetzung beeinflussen die Struktur der Zahnoberfläche, auf der sich Mundbakterien ansiedeln, und damit das Speichelmikrobiom. Hohe Glukose- und Säurewerte im Speichel können zudem zu Entzündungen und daraus resultierenden Veränderungen des Speichelmikrobioms führen.

Trotz dieser dokumentierten Zusammenhänge mangelt es noch immer an Forschung darüber, wie sich zuckergesüßte Getränke genau auf das orale Mikrobiom auswirken.

Die Teilnehmerdaten stammen aus der Cancer Prevention Study-II (CPS-II) der American Cancer Society (ACS) und dem Prostata-, Lungen-, Darm- und Eierstockkrebs-Screening-Programm des National Cancer Institute (NCI). Speichelproben wurden von den Studienteilnehmern zwischen 2000 und 2002 bzw. zwischen 1993 und 2001 gesammelt.

Für die vorliegende Studie wurden sowohl Fälle als auch Kontrollpersonen rekrutiert, die während der Nachuntersuchung an Kopf-Hals-Krebs bzw. Bauchspeicheldrüsenkrebs erkrankten bzw. nicht erkrankten. Alle diese Personen waren bei der Erstuntersuchung, als sie Speichelproben abgaben, gesund.

In der PLCO-Gruppe wurde ein Fragebogen zur Häufigkeit der Nahrungsaufnahme im vergangenen Jahr verwendet, um die Nahrungsaufnahme zu erfassen. Zu den zuckergesüßten Getränken gehörten Orangen- oder Grapefruitsaft, 100%ige Fruchtsäfte oder Fruchtsaftmischungen sowie andere zuckergesüßte Getränke wie Kool-Aid, Limonade und Soda.

In der CPS-II-Gruppe berichteten die Studienteilnehmer über ihren Konsum von Limonade und anderen koffeinhaltigen Getränken, Limonade, Punsch, Eistee und Fruchtsäften aller Art. Somit waren in beiden Gruppen Fruktose und Saccharose die Quellen für fermentierbaren Zucker in der Ernährung.

Was hat die Studie gezeigt?

An der aktuellen Studie nahmen 989 Teilnehmer teil, von denen 29,8 % in der CPS-II- und 44,5 % in der PLCO-Gruppe keine zuckergesüßten Getränke konsumierten.

Der höchste Konsum zuckergesüßter Getränke in der CPS-II- und PLCO-Gruppe betrug 336 bzw. 398 Gramm pro Tag, was dem Konsum von mehr als einer Dose Saft oder Limonade pro Tag entspricht. Ein höherer Konsum zuckergesüßter Getränke wurde mit Männern, Rauchern, Nichtdiabetikern und Personen mit höherer Kalorienzufuhr in Verbindung gebracht. In der CPS-II-Gruppe wiesen diese Personen zudem häufiger einen höheren Body-Mass-Index (BMI) auf.

Je höher der Konsum zuckergesüßter Getränke, desto geringer die α-Diversität der Speichelmikrobiota. Ein höherer Konsum zuckergesüßter Getränke war mit einer größeren relativen Häufigkeit von Taxa aus der Familie der Bifidobacteriaceae verbunden, darunter Lactobacillus rhamnosus und Streptococcus tigurinus.

Im Gegensatz dazu waren Gattungen wie Lachnospiraceae und Peptostreptococcaceae weniger häufig. Je höher der Konsum zuckergesüßter Getränke war, desto geringer war die Häufigkeit von Taxa wie Fusobacteriales, einschließlich Leptotrichia und Campylobacter.

Dieser Zusammenhang wurde auch nach der Berücksichtigung von Organismen wie S. mutans, die mit Zahn- oder Zahnfleischerkrankungen in Verbindung gebracht werden oder bei Diabetes vorkommen, nicht abgeschwächt. Somit sind auch andere Bakterien für die Veränderung der Zusammensetzung der oralen Mikrobiota verantwortlich.

Abschluss

Erhöhter Konsum zuckergesüßter Getränke geht mit einer verringerten Bakterienvielfalt und einer veränderten Zusammensetzung der oralen Mikrobiota einher. Säurebildende Bakterien nehmen zu, während einige Kommensalen mit zunehmendem Konsum zuckergesüßter Getränke abnehmen. Dieser Befund blieb auch nach Berücksichtigung von Diabetes und oralen Erkrankungen bestehen, die unabhängig voneinander die Zusammensetzung der oralen Mikrobiota verändern können.

Als nur Personen mit nachfolgender Krebserkrankung analysiert wurden, wurden die Zusammenhänge schwächer, was darauf hindeutet, dass Krebsrisikofaktoren nicht für diese Ergebnisse verantwortlich waren.

Eine Abnahme der Vielfalt des Speichelmikrobioms kann dessen Stabilität und Widerstandsfähigkeit gegenüber Umweltveränderungen beeinträchtigen und so zu bestimmten Krankheiten führen. Dies kann durch die schädlichen Auswirkungen des Konsums zucker- und säurereicher Getränke oder durch eine beeinträchtigte Mundgesundheit der Konsumenten erklärt werden, die tiefe Zahnfleischtaschen, Karies und erhöhte Plaquebildung umfassen kann.

Es ist zu beachten, dass Marker für orale Erkrankungen wie S. mutans die Ergebnisse der Studie nicht beeinflussten. Tatsächlich könnte das Vorhandensein von S. mutans auf das Vorhandensein von Ernährungsfaktoren hinweisen, die sein Wachstum fördern, sowie auf andere kariogene Bakterien.

Ein Rückgang der Kommensalbakterien kann sich negativ auf die angeborene Immunität des Zahnfleisches auswirken. Die Studienergebnisse deuten auch darauf hin, dass Laktobazillen und Bifidobakterien möglicherweise keine ideale Wahl für orale Probiotika sind, da sie Säure produzieren, die die Zahnstruktur schädigen kann.

Insgesamt liefert die vorliegende Studie ein besseres Verständnis dafür, wie mikrobiomorientierte Ernährungsansätze zur Vorbeugung oraler und systemischer Erkrankungen eingesetzt werden können.