Alexander Macheleidt
Dr. med. dent.
Klonale Heterogenität von Actinobacillus actinomycetemcomitans-Isolaten junger
Erwachsener mit und ohne Parodontitis
Geboren am 31.07.1968 in München
Reifeprüfung am 27.05.1987 in Langenhagen
Studiengang der Fachrichtung Zahnmedizin vom WS 1989/1990 bis SS 1995
Physikum am 31.03.1992 an der Universität Bonn
Klinisches Studium in Bonn
Staatsexamen am 13.06.1995 an der Universität Bonn
Promotionsfach: Mund-Zahn-Kieferheilkunde
Doktorvater: Herr Priv.-Doz. Dr. med. dent. H.-P. Müller
Die Zielsetzung der Arbeit war, mit verschiedenen Polymerase-Kettenreaktionen eine biochemisch
identifizierte Stammsammlung von A. actinomycetemcomitans gentechnisch zu bestätigen, genomi-
sche Polymorphismen innerhalb dieser Sammlung zu ermitteln und die entstehenden Gruppen auf
Assoziationen zum parodontalen Zustand der Carrier zu untersuchen.
Die Stämme von A. actinomycetemcomitans wurden in einem vorausgegangenen Teil des Gesamt-
projekts gewonnen. Dabei wurden 201 allgemeinmedizinisch gesunde 18-25jährige Rekruten der
Bundeswehr an zwei Standorten untersucht. Neben der Erhebung von klinischen Parametern wur-
den mehrere Schleimhautabstriche, eine Speichelprobe und subgingivale Plaque gewonnen. Bei
allen Proben wurde auf selektiven Nährmedien und biochemisch der gesuchte Erreger ermittelt. Die
Reinisolate von 51 der Probanden wurden in dieser Studie weiterverarbeitet. Fünfundzwanzig
Stämme von A. actinomycetemcomitans-positiven Patienten mit Parodontitis dienten als Kontroll-
gruppe. Weiterhin wurden drei Referenzstämme des Keims als positive Kontrollen bezogen und
ebenfalls untersucht.
Bei einer Polymerase-Kettenreaktion mit Spezies-spezifischen Oligonucleotidprimern wurden bei
allen 79 Isolaten Abschnitte der 16S rRNA erkannt und amplifiziert. Die anschließende Gelelektro-
phorese zeigte Amplifikationsprodukte der erwarteten Größe. Ein weiteres Primerpaar amplifizierte
Abschnitte des Leukotoxingens ltxA und bestätigte somit wiederum die gestellte Speziesdiagnose
für alle untersuchten Bakterien.
Besonders leukotoxische Stämme von A. actinomycetemcomitans sollten durch Amplifikation einer
Sequenz der Promoter Region im Leukotoxingen identifiziert werden. Für alle Isolate wurde wie-
derum die Speziesdiagnose erhärtet. Der bei einem 24jährigen schwarzen ghanaischen Patienten mit
lokalisierter juveniler Parodontitis gewonnene Stamm wies den als kennzeichnend geltenden Gen-
defekt von 530 Basenpaaren in der Promoter Region auf.
Die AP-PCR mit drei zufällig ausgewählten Dekamer-Oligonucleotiden ergab für die 79 unter-
suchten Isolate 19 verschiedene Genotypen. Der am häufigsten vertretene Typ repräsentierte mehr
als die Hälfte der A. actinomycetemcomitans-Stämme, zwei andere zusammen ein weiteres Fünftel.
Viele Genotypen waren nur durch ein Isolat definiert, dies galt auch für den Keim mit der 530 bp-
Deletion. Innerhalb der häufigsten Genotypen war als Trend eine geringe Assoziation zum par-
odontalen Zustand der Carrier erkennbar.
Die Gelelektrophoresemuster dieser AP-PCR Genotypen wurden auf Ähnlichkeiten untersucht, die
Übereinstimmungen einer hierarchischen Clusteranalyse mit „complete linkage sort“ unterzogen.
Die entstehenden globulären Cluster sollten wiederum Assoziationen zum Erkrankungszustand auf-
zeigen und eine Abschätzung der genetischen Ähnlichkeit innerhalb einer Gruppe ermöglichen. Bei
einer genetischen Distanz von <0,2 entstanden fünf solcher Cluster, von denen drei die Isolate so-
wohl von Gesunden als auch von parodontal Erkrankten beinhalteten. Eine Gruppe wurde aus-
schließlich von Isolaten Gesunder, die andere nur von Isolaten von Parodontalpatienten gebildet.
Die Nullhypothese, daß die Wahrscheinlichkeit eines Auftretens bestimmter Klone von A. acti-
nomycetemcomitans unabhängig vom parodontalen Zustand des Carriers ist, wurde mit χ2(4)=12,7,
p=0,01 verworfen. Das gesamte Kollektiv war genetisch recht homogen und sehr ähnlich.
Obwohl diesbezügliche Trends in Richtung auf ein häufigeres Auftreten von bestimmten Klonen in
parodontal erkrankten Populationen identifiziert werden konnten, ist es dennoch ziemlich wahr-
scheinlich, daß das Bakterium in den meisten Fällen nicht als exogener Auslöser der Erkrankung,
sondern als opportunistischer Keim fungiert, der durch andere Faktoren induzierte Veränderungen
des ökologischen Gleichgewichts ausnutzt. Vermutlich agiert der Erreger größtenteils als Kommen-
sal. Beobachtungen der vorliegenden Studie unterstützen die Hypothese, daß hochtoxische Klone
bei afrikanisch-stämmigen Personen als exogenes Pathogen möglicherweise eine Sonderform der
lokalisierten juvenilen Parodontitis auslösen können.
