Glykobiologie oraler Rothia-Spezies

Ein gesunder Mund beherbergt Milliarden von Bakterien, die zusammen mit dem menschlichen Wirt ein fein austariertes orales Ökosystem bilden. Gerät dieses aus der Bahn, können schädliche Bakterien Überhand gewinnen mit Folgen wie Karies oder Parodontitis, zwei der weltweit häufigsten und teuersten mikrobiellen Biofilm-Krankheiten. Sie schaden nicht nur Zähnen und Zahnfleisch, sondern stehen auch im Zusammenhang mit Diabetes, Herz-Kreis- lauf-Erkrankungen und anderen systemischen Leiden. Gleichzeitig gibt es Bakterien, die uns aktiv schützen und zur Mundgesundheit beitragen. Zu diesen nützlichen Bakterien zählen Rothia dentocariosa und Rothia mucilaginosa. Obwohl sie in vielen gesunden Mündern vorkommen, wurden sie bislang wenig untersucht. Zu- nehmende Hinweise zeigen, dass Rothia-Arten Entzündungen reduzieren, krankheits- verursachende Bakterien hemmen und zur Bildung von Stickstoffmonoxid beitragen einem Molekül, das für die Gefäß- und Herzgesundheit wichtig ist. Dennoch sind die molekularen Mechanismen, die Rothia das Überleben und die vorteilhafte Interaktion mit der mikrobiellen Biofilmgemeinschaft und dem menschlichen Wirt ermöglichen weitgehend unbekannt. Jede menschliche Zelle und viele Bakterien sind mit komplexen Mustern aus Zucker- molekülen, sogenannten Glykanen, bedeckt. Diese wirken wie ein molekularer Ausweis und steuern, wie Zellen einander erkennen, sich anheften und kommunizieren. Erste Ergebnisse des internationalen Forschungsteams unter der Leitung von Christina Schäffer (BOKU Universität, Wien) zeigen, dass Rothia-Arten vielfältige Glykane besitzen und besonders häufig bei Personen vorkommen, deren Zellen ein bestimmtes menschliches Glykan, das Lewis-b- Antigen, tragen. Die weist auf einen molekularen Dialog in eine Art Zuckersprache dem Glykocode zwischen Rothia und dem menschlichen Wirt hin. Das Projekt zielt darauf ab, diesen Glykocode mithilfe modernster mikrobiologischer, analytischer, molekularer und bioinformatischer Methoden zu entschlüsseln. Die Forschenden wollen die Glykane von Rothia bestimmen und strukturell aufklären, untersuchen, wie die Bakterien menschliche Glykane erkennen, ob sie diese als Nährstoffquelle nutzen und wie Glykan-vermittelte Interaktionen ein stabiles, gesundheitsförderndes orales Ökosystem unter- stützen. Durch das Verständnis dieser Mechanismen hofft das Team, Rothia als neuartige orale Probiotika zu etablieren als natürliche Helfer zur Krankheitsvorbeugung. Langfristig könnte diese Forschung den Weg für innovative Zucker-basierte Strategien ebnen, die Mund- und Allgemeingesundheit fördern, ohne auf Antibiotika oder aggressive Behandlungen angewiesen zu sein. Durch das Übersetzen der Zuckersprache von Rothia rückt dieses Projekt die orale Mikrobiologie von einer rein krankheitsorientierten Sicht hin zu einem umfassenderen Verständnis von Gesundheit, Widerstandskraft und dem bemerkenswer- ten molekularen Austausch, der das Zusammenleben von Mensch und Bakterien ermöglicht.