Antimikrobielle Peptide als vielversprechende Alternative zu Antibiotika bei der Behandlung oraler Erkrankungen

Eine kürzlich in Translational Dental Research veröffentlichte Übersichtsarbeit untersucht das therapeutische Potenzial antimikrobieller Peptide (AMPs) zur Behandlung schwerwiegender oraler Erkrankungen, von denen weltweit etwa 3,5 Milliarden Menschen betroffen sind. Die Studie, verfügbar unter https://doi.org/10.1016/j.tdr.2025.100046, analysiert, wie diese natürlich vorkommenden Moleküle das wachsende Problem der Antibiotikaresistenz in der Oralmedizin angehen könnten und dabei multifunktionale Vorteile über traditionelle antimikrobielle Ansätze hinaus bieten.

Traditionelle Behandlungen für orale Erkrankungen wie Karies, Parodontitis und Mundhöhlenkrebs basieren hauptsächlich auf Antibiotika, deren Wirksamkeit jedoch aufgrund weitverbreiteter bakterieller Resistenzen abgenommen hat. AMPs stellen eine vielversprechende Alternative dar, da sie als Schlüsselkomponenten des angeborenen Immunsystems physikalisch mikrobielle Zellmembranen zerstören, anstatt spezifische Stoffwechselwege anzugreifen. Dieser einzigartige Mechanismus minimiert die Resistenzentwicklung und bietet zusätzliche biologische Funktionen, einschließlich Immunregulation, Entzündungsreduktion und Förderung der Geweberegeneration bei hoher Biokompatibilität mit menschlichen Zellen.

Laut dem leitenden Autor Qiang Feng zeigen AMPs signifikante therapeutische Anwendungen bei verschiedenen oralen Erkrankungen. In der Kariesbehandlung hemmen Peptide wie Temporin-GHa-Derivate, ZXR-2 und GH12 kariogene Bakterien wie Streptococcus mutans, stören die Biofilmbildung und fördern die Zahnremineralisierung. Bei Parodontitis töten humane AMPs wie α-Defensine und β-Defensine effektiv parodontale Krankheitserreger ab, regulieren gleichzeitig Entzündungsreaktionen und verbessern die Geweberegeneration. Synthetische Peptide wie Nal-P-113 zeigen ähnliches therapeutisches Potenzial.

Die Übersichtsarbeit hebt auch AMP-Anwendungen bei komplexeren oralen Erkrankungen hervor. In der Mundhöhlenkrebstherapie induzieren Peptide wie Piscidin-1 und LL-37 den Krebstod durch Membranstörung und apoptotische Signalwege, während sie gleichzeitig antitumorale Immunantworten modulieren. Bei Pilzinfektionen zeigen AMPs wie P-113 und Nisin A Wirksamkeit gegen orale Candidiasis, während Peptide wie IB-367 und Histatin-5 orale Mukositis lindern, indem sie Infektionen hemmen und die Wundheilung fördern. Mehrere AMPs haben bereits klinische Studien erreicht, darunter C16G2 für Karies, Nal-P-113 für Parodontitis und P-113 für orale Candidiasis, was ihr klinisches Umsetzungspotenzial unterstreicht.

Über direkte therapeutische Anwendungen hinaus zeigen AMPs Potenzial in verschiedenen Medizintechnologien. Forscher entwickeln sie zu Implantatbeschichtungen zur Prävention periimplantärer Infektionen, erstellen orale Verbände für kontrollierte Freisetzung und kombinieren sie mit Antibiotika oder Nanopartikeln zur Wirkungsverstärkung. Sie dienen auch als diagnostische Marker für orale Erkrankungen, indem sie Veränderungen in ihren Expressionsniveaus erfassen, was einen doppelten Ansatz für die Mundgesundheit bietet.

Trotz ihres Potenzials steht die klinische Umsetzung vor erheblichen Herausforderungen. Orale Enzyme, pH-Schwankungen und hohe Salzkonzentrationen beeinflussen die AMP-Stabilität, während ihre kationischen und amphiphilen Eigenschaften zu Zytotoxizität und Immunogenität führen können. Die Großproduktion stellt zudem Kostenbarrieren dar. Die Übersichtsarbeit identifiziert mehrere Lösungsansätze, darunter chemische Modifikation durch N-Acetylierung und Lipidierung, Nanoträger-Systeme, Sequenzoptimierung mit D-Aminosäuren sowie heterologe Expression in Mikroben oder Pflanzen zur Verbesserung der Stabilität, Reduzierung der Toxizität und Senkung der Produktionskosten.

Die Implikationen dieser Forschung reichen über die individuelle Patientenbehandlung hinaus zu breiteren öffentlichen Gesundheitsfragen. Da Antibiotikaresistenzen weiterhin die globale Gesundheit bedrohen, bieten AMPs eine nachhaltige Alternative mit geringerem Resistenzpotenzial. Ihre multifunktionalen Eigenschaften könnten das Management oraler Erkrankungen von reaktiver Behandlung zu proaktiver Prävention und Regeneration transformieren. Zukünftige Forschungsrichtungen umfassen die Aufklärung der AMP-Interaktionsmechanismen mit oraler Mikrobiota und Wirtszellen, die Beschleunigung des Peptid-Screenings durch künstliche Intelligenz und die Entwicklung maßgeschneiderter Formulierungen für das orale Mikroumfeld zur Förderung klinischer Anwendungen.

Die Studienergebnisse deuten darauf hin, dass AMPs die Ansätze der Oralmedizin grundlegend verändern könnten, insbesondere bei Erkrankungen, bei denen traditionelle Antibiotika weniger wirksam geworden sind. Während die Forschung weiterhin an Umsetzungsherausforderungen arbeitet, könnten diese Peptide zu Standardkomponenten in präventiver und therapeutischer Mundgesundheitsversorgung werden und möglicherweise die globale Belastung durch orale Erkrankungen reduzieren, von der Milliarden Menschen weltweit betroffen sind. Der umfassende Charakter dieser Übersichtsarbeit bietet Forschern und Klinikern wertvolle Einblicke in aktuelle Fortschritte und zukünftige Richtungen für die AMP-Implementierung in der Zahnmedizin.