Hilft eine gute Mundhygiene gegen Covid-19?

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Lassen sich mit einer guten Mund- und Zahnpflege Coronainfektionen verhindern und Krankheitsverläufe mildern?
Erste Hinweise darauf, dass Zahnseide und Mundwasser helfen könnten, gibt es zumindest. Bislang sind sie allerdings noch nicht vollständig gesichert.

Tien Nguyen
https://www.spektrum.de/news/covid-19-hilft-mundhygiene-gegen-corona/1953115

Vielleicht war es Glück, dass Faleh Tamimi zur rechten Zeit am rechten Ort war. Normalerweise forscht der Zahnmediziner an der McGill University in Montreal, aber als im März 2020 die ersten Corona-Lockdowns begannen, machte er gerade ein Sabbatical an der Universität Katar in Doha. Tamimi verfolgte mit Interesse, wie sich Forscherinnen und Forscher auf das neue Virus stürzten und es untersuchten.

Als Zahnmediziner erregten zwei Details über Covid-19 seine Aufmerksamkeit. Erstens schien das Risiko eines schweren Krankheitsverlaufs mit Faktoren wie Alter, Fettleibigkeit, Diabetes, Bluthochdruck und Rauchen zusammenzuhängen.
Diese Liste kam ihm sehr bekannt vor: Die gleichen Faktoren spielen auch bei Parodontitis eine Rolle, einer chronisch-entzündlichen Erkrankung des Zahnhalteapparates. Vielleicht, so dachte Tamimi zunächst, sind einfach beide Erkrankungen die Folge eines allgemein eher schlechten Gesundheitszustands.

Doch dann kam noch eine zweite Sache hinzu: Studien begannen, schwere Covid-19-Verläufe mit Immunreaktionen in Verbindung zu bringen, die als Zytokinstürme bezeichnet werden. Dabei werden vom Immunsystem übermäßig viele entzündungsfördernde Stoffe freigesetzt. Und genau das beobachtet man ebenfalls bei Menschen mit Parodontitis.

Eine Parodontitis entsteht, wenn sich zu viele Bakterien im Mund ansammeln. Die Ablagerungen führen zu Entzündungen und Schwellungen des Zahnfleisches, wobei die Immunreaktion, die der Körper zur Abwehr der Eindringlinge startet, langfristig den Zahnhalteapparat zerstört. Dadurch treten die betroffenen Zähne immer weiter aus dem Zahnfleisch heraus und fallen irgendwann schließlich ganz aus.
In der Vergangenheit wurde die Krankheit bereits mit einer Reihe anderer entzündlicher Erkrankungen in Verbindung gebracht, zum Beispiel mit Herzerkrankungen, chronisch obstruktiven Lungenerkrankungen und Arthritis. Aber könnte die Mundgesundheit auch mit der Schwere einer Covid-19-Erkrankung in Zusammenhang stehen?

Tamimi war nicht der Einzige, der sich diese Frage stellte. Seit Beginn der Pandemie haben Forscherinnen und Forscher auf der ganzen Welt untersucht, welche die Rolle die Mundhöhle und ihre Gesundheit bei Covid-19-Infektionen spielen. Dass es eine Verbindung geben könnte, deuteten schon früh Symptome wie Geschmacksverlust an.

»Von allen Risikofaktoren, die mit Covid-19 im Zusammenhang stehen, ist dieser am einfachsten zu handhaben«, sagt Tamimi. Während Diabetes und Bluthochdruck nur mit Medikamenten und Veränderungen des Lebensstils behandelt werden können, lassen sich Zahnfleischentzündungen bereits mit Zahnseide und einer Zahnbürste in den Griff bekommen.
»Im Grunde müssen wir die Menschen dazu ermutigen, sich mehr um ihre Mundgesundheit zu kümmern. Sich die Zähne zu putzen und Zahnseide zu benutzen, kann ohnehin nie schaden«, erklärt der Mediziner.

Parodontitis erhöht das Risiko, mit Covid-19 auf die Intensivstation zu müssen

Anfang 2020 basierte der Zusammenhang zwischen Covid-19 und Parodontitis auf kaum mehr als Vermutungen. Doch die wenigen Indizien, die es gab, reichten aus, dass Tamimi seine ursprünglichen Forschungspläne für das Sabbatjahr aufgab und das Phänomen stattdessen genauer untersuchte. Schließlich befand er sich bereits in Katar, das über ein vollständig digitalisiertes öffentliches Gesundheitssystem verfügt, das auch die zahnärztliche Versorgung umfasst.
Gemeinsam mit Mitarbeitern der Hamad Medical Corporation in Katar sowie Unterstützung aus Kanada und Spanien analysierte er anhand digitaler Röntgenaufnahmen die Mundgesundheit von 568 Personen, die mit Covid-19 in Katar ins Krankenhaus eingeliefert worden waren.

Das Team schaute sich den Zusammenhang zwischen Parodontitis und schweren Covid-19-Verläufen genau an. Dabei entdeckte es, dass Menschen mit Covid-19 und Parodontitis 3,5-mal häufiger auf der Intensivstation landeten als Covid-19-Patienten ohne Zahnfleischerkrankungen. Außerdem war die Wahrscheinlichkeit, dass sie an ein Beatmungsgerät angeschlossen werden mussten, 4,5-mal höher; das Risiko zu sterben, nahm um das 8,8-Fache zu. Allerdings ist die letzte Zahl nicht besonders zuverlässig, da die Stichprobe insgesamt nur 14 Todesfälle umfasste.

So deutliche Ergebnisse hatten Tamimi und seine Kollegen trotzdem nicht erwartet. Die Forscherinnen und Forscher wollen die Studie nun auf etwa 1500 Personen ausweiten und herausfinden, ob routinemäßige Zahnreinigungen vor einer Covid-19-Infektion den Ausgang der Krankheit beeinflussen können.
Das Team untersuchte außerdem Blutproben von Menschen mit Covid-19 auf verschiedene Entzündungsmarker und stellte fest, dass die Entzündungswerte bei Patienten mit Parodontitis deutlich höher waren.

Solche Korrelationsstudien sind allerdings erst der Anfang. Auf Grund der beteiligten Entzündungsprozesse sei es keine Überraschung gewesen, dass Covid-19 und Parodontitis miteinander in Verbindung stehen, sagt Kevin Byrd vom American Dental Association Science & Research Institute in Gaithersburg, Maryland.
Das größere und schwierigere Problem besteht darin, herauszufinden, wie genau sich die Krankheiten gegenseitig beeinflussen.

Den Zusammenhang zwischen Parodontitis und Herzerkrankungen erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zum Beispiel bereits seit Jahrzehnten – und trotzdem haben sie ihn immer noch nicht vollständig durchschaut.
Genetische Faktoren, die manche Menschen anfälliger für entzündliche Erkrankungen machen als andere, verkomplizieren die Sache oft, erklärt Byrd: »Bei neuen Krankheiten wie Covid-19 braucht es mehr Evidenz, um eine Kausalbeziehung und nicht bloß eine Korrelation herzustellen.«

Der Mund als Einfallstor für Sars-CoV-2

Etwa zur gleichen Zeit, als Tamimi sein Sabbatical in Katar antrat, arbeitete Byrd mit Blake Warner, einem Oralpathologen am US National Institute of Dental and Craniofacial Research in Bethesda, Maryland, zusammen, um herauszufinden, ob Covid-19 auch noch auf eine andere Weise mit dem Mund in Verbindung gebracht werden kann.
Die Forscher fragten sich damals, ob der Ort der Erstinfektion einen Einfluss auf den Schweregrad der Erkrankung hat.

Da die Mundhöhle die größte Öffnung des Körpers ist, ist sie mit zahlreichen Abwehrmechanismen ausgestattet, um Krankheitserregern Einhalt zu gebieten. Verlaufen Sars-CoV-2-Infektionen, die im Mund beginnen, deshalb weniger schwer als solche, die in der Nase ihren Anfang nehmen und dann auf die Lunge übergreifen?
Dieser Hypothese war zwar spannend, aber auch schwierig zu untersuchen, vor allem, weil die Mund- und die Nasenhöhle im hinteren Teil des Rachens miteinander verbunden sind.

Bevor sie die möglichen Infektionswege genauer unter die Lupe nehmen konnten, mussten Byrd und Warner erst einmal bestätigen, dass Sars-CoV-2 die Mundhöhle überhaupt infizieren kann. Das Virus war zwar Anfang 2020 im Speichel nachgewiesen worden, bislang hatte aber noch niemand belegt, dass der Mund tatsächlich ein Infektionsort ist.
Warner und Byrd waren sich recht sicher, dass das der Fall ist, da die Zellen im Mund die Proteine ACE2 und TMPRSS2 exprimieren. Beide werden von Sars-CoV-2 benötigt, um in Wirtszellen einzudringen und diese zu infizieren.

Die beiden Forscher führten gemeinsam mit Kollegen eine klinische Studie durch und analysierten Proben von Menschen mit akuten Covid-19-Infektionen. Außerdem untersuchten sie Gewebe von Menschen, die an der Krankheit gestorben waren.
Dabei fanden die Wissenschaftler bei über der Hälfte der Patienten unter anderem mit Sars-CoV-2 infizierte Zellen in den Speicheldrüsen und der Mundschleimhaut.
Überraschenderweise schien sich das Virus vor allem in bestimmten Speicheldrüsenzellen stark zu vermehren.
In einer anderen kleinen Autopsiestudie wies eine Arbeitsgruppe in Brasilien Sars-CoV-2 ebenfalls im Parodontalgewebe bei über der Hälfte der Patienten nach.

Neben der Tatsache, dass Sars-CoV-2 auch die Zellen der Mundhöhle befallen kann, stießen Warner und Byrd noch auf zwei andere bemerkenswerte Zusammenhänge.
So stellten sie zum einen bei einer kleinen Gruppe von Personen fest, dass höhere Viruskonzentrationen im Speichel mit Störungen des Geschmacks- und Geruchssinns der Patienten korrelierten.
Das Team wies zum anderen nach, dass auch Speichel von asymptomatischen Patienten Zellen mit Sars-CoV-2 infizieren kann, – ein weiterer Beweis dafür, dass das Virus selbst von Menschen übertragen werden kann, die keine Krankheitssymptome zeigen.

Mundspülungen senken die Viruslast im Speichel

Die Belege dafür, dass sich Sars-CoV-2 im Mund aufhalten kann, seien inzwischen stichhaltig, sagt Purnima Kumar, Zahnmedizinforscherin an der Ohio State University in Columbus. Strategien, die die Viruslast im Mund senken, könnten also möglicherweise auch die Übertragung des Virus verhindern.

Kumar und ihre Kollegen haben kürzlich eine solche Strategie getestet: Mundwasser. In einer randomisierten, kontrollierten Studie mit etwa 200 Personen untersuchte die Gruppe die Wirksamkeit von vier verschiedenen Mundspüllösungen. Sie fand heraus, dass alle vier Mundspülungen die Viruslast in den Speichelproben der Teilnehmer nach 15 Minuten um bis zu 89 Prozent und nach 45 Minuten um bis zu 97 Prozent verringerten.

Laut den Autoren können also Mundspülungen dazu beitragen, die Ansteckungsgefahr zu verringern und das Risiko einer Übertragung beispielsweise bei zahnärztlichen Untersuchungen zu senken. Obwohl es sich um eine relativ einfache Maßnahme handelt, verordnen derzeit Kumar zufolge nur etwa zwölf Prozent der amerikanischen Zahnärzte vor der Untersuchung Mundspülungen.

Dringt Covid durch das Zahnfleisch in den Körper?

Offen ist bislang die Frage, wie das Virus vom Mund aus im Körper weiterwandert. Ein Team unter der Leitung von Graham Lloyd-Jones, einem Radiologen aus Salisbury im Vereinigten Königreich, und Shervin Molayem, einem Parodontologen und Implantatchirurgen in Los Angeles, hat nun Hinweise darauf gefunden, dass Sars-CoV-2 durch das Zahnfleisch in das Gefäßsystem des Körpers sickern könnte, bevor es dann schließlich in die Lunge gelangt.
Laut Lloyd-Jones zeigen Computertomografiescans der Lungen von Menschen mit Covid-19, dass sich die Schäden hauptsächlich auf den unteren Teil der Lunge konzentrieren.
Dies deutet darauf hin, dass das Virus vor allem über die Blutbahn eindringt. Bei einem Erreger, der vorwiegend durch die Atmung in die Lunge gelangt, müssten die Schäden gleichmäßiger verteilt sein.

»Zum jetzigen Zeitpunkt bewegen wir uns immer noch im Bereich der Hypothesen«, sagt Lloyd-Jones. Er plant jedoch, diesen Infektionsweg experimentell zu untersuchen, indem er Blutproben aus den Blutgefäßen zwischen Mund und Lunge entnimmt, um zu sehen, ob dort höhere Viruskonzentrationen auftreten als an anderen Stellen des Körpers.
Derzeit arbeitet er zusammen mit Kollegen in Indien einen Vorschlag für die Studie aus.

Die Coronapandemie hat den Publikationsprozess von neuen Studienergebnissen in vielen Bereichen beschleunigt. Doch selbst, wenn Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf Hochtouren arbeiten, könnte es noch lange dauern, bis sie alle Zusammenhänge zwischen dem Mund und Covid-19 vollständig entschlüsselt haben.
Sollte sich tatsächlich bestätigen, dass eine gute Mundgesundheit das Risiko einer schweren Covid-19-Erkrankung senkt, wäre das eine wichtige Erkenntnis. Lloyd-Jones stellt sich derzeit vor allem zwei Fragen. Die erste ist, ob die Hypothese seines Teams über den Infektionsweg richtig ist.
»Und die zweite: Können wir dann etwas dagegen tun? Ich denke, die Antwort auf beide Fragen könnte Ja lauten«.

Dieser von »Spektrum.de« übersetzte Artikel ist Teil von »Nature Outlook: Oral health«, einer redaktionell unabhängigen Beilage, die mit finanzieller Unterstützung Dritter produziert wurde.

Serie: Gesund im Mund

Ob beim Sprechen, Essen, Lächeln oder Küssen: Unser Mund ist quasi pausenlos in Bewegung. Wie wichtig es ist, dass er gesund bleibt, fällt vielen trotzdem erst dann auf, wenn sich die ersten Wehwehchen bemerkbar machen wie Karies, Zahnfleischentzündungen oder fiese Aphten.
Dabei kann die Mund- und Zahnpflege weit reichende Konsequenzen für den gesamten Körper haben – selbst mit Erkrankungen wie Alzheimer, Herzleiden und Covid-19 wird sie inzwischen in Verbindung gebracht. Wie eine optimale Mundhygiene aussieht, welchen Beitrag das orale Mikrobiom leistet und was die Mundschleimhaut so besonders macht, erfahren Sie in unserer Serie »Gesund im Mund«:

Über Kommentare auf meinem Blog hier würde ich mich freuen.
Jochen

Sars-CoV-2: Die Mutation, die Delta so ansteckend macht

https://www.spektrum.de/news/sars-cov-2-die-mutation-die-delta-so-ansteckend-macht/1915573

Auf Englisch: https://www.nature.com/articles/d41586-021-02275-2

Warum die Delta-Variante infektiöser ist als andere Sars-CoV-2-Versionen, wollen Experten auf molekularer Ebene verstanden haben: Eine Aminosäure im Spike-Protein hat sich geändert.
von Ewen Callaway

Während die Welt noch mit der hochinfektiösen Delta-Variante ringt, versuchen Wissenschaftler, die biologischen Grundlagen für deren Verhalten zu verstehen. So hat eine Reihe von Studien aufgezeigt, dass in dieser Sars-CoV-2-Variante eine veränderte Aminosäure vorliegt, die für deren rasche Verbreitung gesorgt haben könnte. Denn wie epidemiologische Forschungsarbeiten nahelegen, ist Delta um mindestens 40 Prozent ansteckender als die Alpha-Variante, die Ende 2020 im Vereinigten Königreich entstanden ist.

Das Virus fusioniert mt der Zelle, nachdem ein auf der Zelloberfläche natürlich vorhandenes Enzym TMPRSS2 eine Sollbruchstelle des Spike-Proteins spaltet. Das freie Ende verschmilzt sofort mit der nächstgelegenen Membran.
»Es ist das Hauptmerkmal von Delta, dass die Übertragbarkeit anscheinend eine höhere Stufe erreicht hat«, sagt Pei-Yong Shi, Virologe an der University of Texas Medical Branch in Galveston. »Wir dachten, dass Alpha schon schlimm war, weil sie sich so leicht ausbreiten konnte. Doch die jetzige Variante scheint das noch besser zu beherrschen.«

Warum das Spike-Protein der Delta-Variante leichter durch die Zellwand kommt

Shis Team und andere Arbeitsgruppen haben eine Mutation ausfindig gemacht, die eine einzige Aminosäure im Spike-Protein von Sars-CoV-2 verändert hat. Das Spike-Protein ist quasi der Schlüssel, mit dem das Virus Zellen öffnen und in sie eindringen kann. Die mutierte Stelle mit der Bezeichnung P681R, an der die Aminosäure Prolin in ein Arginin umgewandelt wurde, ist Teil eines gut untersuchten Bereichs des Spike-Proteins: der Furinspaltstelle.

Genau diese kurze Aminosäuresequenz versetzte die Fachwelt in helle Aufregung, als Sars-CoV-2 zum ersten Mal in China entdeckt wurde. Bei anderen Viren wie etwa Grippeerregern gilt sie nämlich als Merkmal für eine erhöhte Ansteckungsfähigkeit. Zuvor war sie aber bei den bisher bekannten Sarbecoviren, denen Sars-CoV-2 zugerechnet wird und die zur Familie der Coronaviren gehören, nicht beobachtet worden. »Dieser kleine Zusatz sticht hervor und springt einen praktisch mitten ins Gesicht«, formuliert es Gary Whittaker, Virologe an der Cornell University in Ithaca.

Um in eine Zelle einzudringen, muss das Spike-Protein von Sars-CoV-2 von Proteinen der Wirtszelle zweimal gespalten werden. Bei Sars-CoV, welches das schwere akute Atemwegssyndrom (Sars) auslöst, erfolgen beide Spaltungen, nachdem das Virus an eine Zelle angedockt hat. Bei Sars-CoV-2 verhält es sich jedoch anders: An der neuen Furinspaltstelle spalten Enzyme des Körpers – zu denen Furin gehört – das Spike-Protein bereits beim Austreten der neu gebildeten Viruspartikel aus der infizierten Zelle zum ersten Mal. Diese voraktivierten Viruspartikel können die Zelle dann leichter infizieren als solche, die zwei Spaltungen benötigen, erklärt Whittaker den Prozess.

Delta war nicht die erste Sars-CoV-2-Variante, die an der Furinspaltstelle mutierte. Auch die Alpha-Variante weist an derselben Stelle eine Veränderung auf. Allerdings wurde bei Alpha das Prolin mit eine andere Aminosäure ausgetauscht. Doch bei allem, was bislang bekannt ist, sind die Auswirkungen der Mutation in der Delta-Variante besonders folgenreich. Wie tödlich ist das Coronavirus? Was ist über die Fälle in Deutschland bekannt? Wie kann ich mich vor Sars-CoV-2 schützen? Diese Fragen und mehr beantworten wir in unseren FAQ. Ausführliche Antworten zur Delta-Variante lesen Sie hier. Mehr zum Thema lesen Sie auf unserer Schwerpunktseite »Wie das Coronavirus die Welt verändert«. Die weltweite Berichterstattung von »Scientific American«, »Spektrum der Wissenschaft« und anderen internationalen Ausgaben haben wir zudem auf einer Seite zusammengefasst.

In einer Studie, die am 13. August 2021 auf dem Preprint-Server bioRxiv vorab veröffentlicht wurde, stellte das Team von Shi fest, dass das Spike-Protein der Delta-Variante von der Wirtszelle viel effizienter gespalten wird als das von Alpha. Zu einem ähnlichen Ergebnis kamen im Mai die Virologin Wendy Barclay vom Imperial College London und ihre Arbeitsgruppe, die Delta mit einem früheren Stamm von Sars-CoV-2 verglichen haben. Folgeexperimente beider Gruppen belegten zudem: Es ist die Veränderung P681R, die weitgehend dafür verantwortlich ist, dass die Spaltung des Spike-Proteins beim Andocken an die Wirtszelle derart effizient erfolgt.

Die Delta-Variante ist durch die Mutation fitter geworden

Die Forscherinnen und Forscher können inzwischen auch einen Zusammenhang zwischen P681R und der hohen Ansteckungsfähigkeit der Delta-Variante herstellen. Shis Team infizierte dazu im Labor menschliche Lungenepithelzellen jeweils mit derselben Anzahl der Delta- und der Alpha-Variante. Das Ergebnis: Die Delta-Variante verdrängte rasch ihren Virusgenossen. Damit konnte die Arbeitsgruppe im Prinzip das weltweite Pandemiegeschehen im Labor nachahmen. Doch sobald die Forscher P681R eliminierten, verlor Delta ihren Vorteil.

Die Mutation könnte auch die Infektion von Zelle zu Zelle beschleunigen. Ein Team um Virologe Kei Sato von der Universität Tokio fand heraus, dass Spike-Proteine mit der P681R-Veränderung fast dreimal schneller mit den Membranen nicht infizierter Zellen verschmelzen als solche ohne diese Veränderung. Diese Fusion gilt als wichtiger Teilprozess bei einer Infektion. »Ich glaube, der Erfolg des Virus beruht auf seinem Umfang und seiner Geschwindigkeit«, sagt Whittaker. »Es ist viel fitter geworden. Es verbreitet sich unter Menschen und Zellen viel schneller.«

Es kann nicht nur an P681R liegen

Obwohl sich die Belege mehren, dass P681R ein entscheidendes Merkmal der Delta-Variante darstellt, ist es laut den Forschern unwahrscheinlich, dass nur diese eine Mutation für die rapide Ausbreitung der Variante verantwortlich ist. Delta trägt zahlreiche andere Mutationen im Spike-Protein sowie in anderen, weniger gut untersuchten Proteinen, die ebenfalls bedeutsam sein könnten. »Es macht die Sache zu leicht, wenn man sagt, dass es nur an dieser 681-Veränderung liegt. Am Ende ist es die Summe mehrerer Faktoren, die den Ausschlag gibt«, sagt Teresa Aydillo-Gomez, Virologin an der Icahn School of Medicine at Mount Sinai in New York.

Sowohl der epidemiologische als auch der genetische Kontext dürfte nach Ansicht der Wissenschaftler eine Rolle bei der Entstehung der Delta-Variante gespielt haben. Eine ihrer Geschwister, eine Variante namens Kappa, die wie Delta zuerst in Indien nachgewiesen wurde, trägt viele der gleichen Mutationen – auch an der Stelle P681R. Sie wütete jedoch bisher nicht so verheerend wie Delta. In einer vorab veröffentlichten Studie vom 17. August 2021 berichtet ein Team um den Strukturbiologen Bing Chen von der Harvard Medical School in Boston, dass das Spike-Protein von Kappa weniger oft gespalten wird und daher deutlich schlechter mit den Zellmembranen verschmilzt als bei der Delta-Variante. Experten zufolge wirft dieser Befund Fragen über die Rolle von P681R auf.

Experten erwarten weitere Mutationen

Forscher in Uganda entdeckten die P681R-Veränderung in einer Variante, die sich Anfang 2021 dort weit verbreitet hat. Sie ging aber nie so stark um wie Delta, obwohl in Laborstudien an dieser Version von Sars-CoV-2 viele der gleichen Eigenschaften dokumentiert wurden. Whittakers Team machte die Gegenprobe: Es veränderte an der entsprechenden Stelle P681R das Spike-Protein in dem Coronavirus, wie es zu Beginn der Pandemie in Wuhan zirkulierte. Die Arbeitsgruppe stellte jedoch keinen Anstieg bei der Infektiosität des Virus fest. »Es braucht also mehr als eine Mutation, damit sich ein Unterschied bemerkbar macht«, sagt Whittaker.

Unabhängig davon, wie sehr die Mutation tatsächlich die Fitness von Delta gesteigert hat, sie belegt laut Whittaker und anderen Wissenschaftlern, dass es besonders wichtig ist, die Veränderungen in der Furinspaltstelle des Coronavirus im Auge zu behalten. Whittaker geht nämlich nicht davon aus, dass P681R die letzte Mutation an dieser Stelle war, die Grund zur Sorge gibt.