Parodontitis kann langfristig zu Zahnverlust und Knochenabbau führen. Brasilianische Forscher haben nun ein ungewöhnliches Biomaterial aus Jackfrucht-Latex, Granatapfelschalenextrakt und Simvastatin entwickelt, das Entzündungen bekämpfen und gleichzeitig die Regeneration geschädigter Strukturen fördern soll. Erste Laborergebnisse zeigen vielversprechende Effekte auf die Knochenneubildung. Bis zur Anwendung beim Menschen ist jedoch noch weitere Forschung nötig.
Parodontitis ist eine chronisch entzündliche Erkrankung des Zahnhalteapparates, die durch bakterielle Infektionen ausgelöst wird. Im Verlauf können nicht nur Zahnfleisch und Bindegewebe geschädigt werden, sondern auch der Kieferknochen. Die Folge sind Zahnlockerungen und im schlimmsten Fall Zahnverlust.
Zwar stehen verschiedene Behandlungsmöglichkeiten zur Verfügung, diese zielen jedoch in erster Linie darauf ab, Entzündungen und Infektionen zu kontrollieren. Die Wiederherstellung bereits zerstörter Gewebe gelingt häufig nur eingeschränkt. Auch Verfahren wie Knochenaufbauten oder die gesteuerte Geweberegeneration liefern nicht immer vorhersehbare Ergebnisse.
Natürliche Wirkstoffe als neue Strategie
Um mehrere Krankheitsmechanismen gleichzeitig anzugehen, suchten die Forscher nach bioaktiven Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften. Dabei fiel die Wahl auf Latex der Jackfrucht (Artocarpus heterophyllus).
„Wir begannen, das aus der Jackfrucht gewonnene Latex als interessante Alternative zu betrachten, da es haftende Eigenschaften besitzt“, erklärte Studienleiterin Prof. Eliana Aparecida de Rezende Duek von der PUC-SP. „Dadurch könnte das Material länger an den von Parodontitis betroffenen Stellen verbleiben, therapeutische Wirkstoffe gezielter freisetzen und möglicherweise den Bedarf an systemischen Antibiotika reduzieren.“
Zusätzlich kombinierten die Wissenschaftler das Latex mit Granatapfelschalenextrakt, dem antimikrobielle Eigenschaften zugeschrieben werden. Ergänzt wurde die Formulierung durch Simvastatin. Das Statin besitzt nicht nur entzündungshemmende Eigenschaften, sondern wird seit Jahren auch hinsichtlich seiner knochenbildenden Effekte untersucht, erklären die Wissenschaftler:innen.
Direkte Freisetzung am Wirkort
Ein weiterer Vorteil könnte in der lokalen Anwendung des Simvastatins liegen. Wird der Wirkstoff oral eingenommen, wird ein Großteil zunächst von der Leber aufgenommen. Nur ein kleiner Teil gelangt in den Blutkreislauf, weshalb oft höhere Dosierungen erforderlich sind. „Die gezielte Freisetzung direkt am Ort der Schädigung könnte den Bedarf an einer systemischen Behandlung reduzieren“, so Duek. Gleichzeitig könnten dadurch unerwünschte Wirkungen vermieden werden, die bei höheren systemischen Dosierungen auftreten können.
Förderung der Knochenbildung im Labor
Für die Entwicklung des Biomaterials gewannen die Forscher Latex aus frisch geernteten Jackfrüchten und reinigten dieses aufwendig. Anschließend wurde Granatapfelschalenextrakt eingearbeitet.
In weiteren Experimenten untersuchten die Wissenschaftler die Materialeigenschaften sowie die biologische Aktivität. Dazu verwendeten sie menschliche Stammzellen aus Fettgewebe. Das Simvastatin wurde in Konzentrationen von 0,3 Prozent, 0,6 Prozent und 1,2 Prozent zugesetzt. Alle getesteten Konzentrationen erwiesen sich als technisch stabil und führten zu einer verstärkten Osteoinduktion. Bereits nach 14 Tagen zeigten die Zellen Anzeichen einer Entwicklung in Richtung knochenbildender Strukturen. Nach 21 Tagen verstärkte sich dieser Effekt zusätzlich.
Vielversprechende Ergebnisse, aber noch keine Therapie
„Insgesamt waren die Ergebnisse für uns sehr ermutigend“, sagte Duek. Das entwickelte Biomaterial habe großes Potenzial für die Behandlung von Parodontitis und möglicherweise auch für weitere medizinische Anwendungen.
Gleichzeitig mahnt die Forscherin zur Vorsicht. „Trotz dieser vielversprechenden Ergebnisse führen wir weitere Studien durch, um Wirksamkeit und Sicherheit des Systems umfassender zu bewerten.“ Ob das Biomaterial tatsächlich den Weg in die klinische Praxis findet, müssen zukünftige Untersuchungen zeigen. Die bisherigen Ergebnisse liefern jedoch erste Hinweise darauf, dass natürliche Wirkstoffe und bekannte Arzneistoffe gemeinsam neue Ansätze für die Regeneration geschädigter Gewebe eröffnen könnten.
Die Studie wurde unter dem Titel „Jackfruit latex-pomegranate extract biomaterial incorporated with simvastatin as a potential osteoinductive system for periodontal applications“ im Fachjournal Polymer Bulletin veröffentlicht. Dazu erfolgte ein Interview der Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, das auf der Plattform ScienceDaily veröffentlicht wurde.