DE2937964A1

DE2937964A1 - Mittel zur bekaempfung der karies

Info

Publication number: DE2937964A1
Application number: DE19792937964
Authority: DE
Inventors: Peter 3400 Göttingen Schilling; Ronald Prof. Dr.med. 37176 Nörten-Hardenberg Zech
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-09-20
Filing date: 1979-09-20
Publication date: 1981-03-26
Also published as: DE2937964C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Mittel zur Be-
kämpfung der Karies, welches als Wirkstoff ein bakterien-auflösendes oder bakterien-abtötendes Enzym, insbesondere Lysozym oder Dextranase, aufweist.
Es ist bekannt, das Karies und Parodontitis bakteriell bedingt sind bzw. durch die Anwesenheit von Bakterien auftreten. Karies, auch Zahnfäule, Zahnkaries genannt, ist eine meist unter Braunfärbung eintretende Erweichung des Zahnschmelzes und des Dentins. Karies ist die häufigste Zivilisationskrankheit; beispielsweise leiden über 99% aller Bundesbürger unter Karies.
Parodontose ist eine degenerative Erkrankung des Zahnfleisches mit Befall des Halteapparates der Zähne.
Neben den verschiedensten anderen Gründen spielen auch hier bakterielle Vorgänge eine entscheidende Rolle.
Parodontose ist eine ebenfalls häufige Zivilisationskrankheit.
Die bekannteste und wissenschaftlich anerkannte Kariestheorie stammt von W.D. Miller 1889. Demnach müssen zur Kariesentstehung grundsätzlich drei Dinge kumulativ auftreten, nämlich Bakterien, Zucker und eine bestimmte Zeitdauer des Kontaktes zwischen den Bakterien und dem Zucker in der Mundhöhle. Der pathophysiologische Mechanismus der Kariesbildung ist danach der, daß aus dem Rohr zucker durch die Bakterien in der Mundhöhle durch Gärung Milchsäure gebildet wird; diese Milchsäure greift den Zahnschmelz an. Die Defekte am Zahnschmelz bilden einen bevorzugten weiteren Siedlungsraum für Bakterien, so daß es zu einer Progredienz der Erkrankung kommt.
Zur bisherigen Prophylaxe der Karies sind folgende Maßnahmen geeignet, die auch kumulativ anwendbar sind: zunächst einmal kann eine Verbesserung der Schmelzkonsistenz durch Applikation von Fluor erreicht werden. Eine Beeinflussung der Diätgewohnheiten im Sinne einer Einschränkung des Zuckerverbrauchs ist ebenfalls sinnvoll. Weiterhin kann auf eine Verkürzung der Einwirkungszeit der Bakterien auf den Zucker durch Mundhygiene in Form von Zähneputzen, Mundspülen u.s.w. hingewirkt werden. Die konsequente Einhaltung entweder der Diätprophylaxe (keinen Zucker in der Nahrung) oder der Bakterienbekämpfung durch Mundspülung und Zähneputzen oder beide Methoden zusammen kann im Einzelfall das Entstehen der Karies sicher und wirksam verhindern.
Andererseits sind diese Methoden für den Durchschnitt der bevölkerung aus den verschiedensten Gründen nicht mit der nötigen Konsequenz durchzuführen, wie die laufende Zunahme der Karies trotz entsprechender Gesundheitsaufkläzung beweist.
Vielfältige Versuche sind unternommen worden, die Bakterienbesiedlung des Mundes zu verhindern. Hierzu werden Spülungen mit desinfizierenden Lösungen, der Einsatz von Antibiotika oder beide Methoden zusammen versucht. Wegen der bekannten Nebenwirkung der Antibiotika und der Desinfektionsmittel und wegen der nur kurzen Einwirkungszeit örtlich im Mund scheidet diese Methode aus.
Bereits 1922 hat der Entdecker des Penicillins, Sir Alexander Fleming, nachgewiesen, daß in vielen Körpersekreten eine bakterienauflösende Substanz vorkommt. Diese Substanz wurde von ihm als Enzym erkannt und Lysozym genannt. Lysozym kommt insbesondere in der Tränenflüssigkeit vor und dient dort dem Schutz der empfindlichen Hornhaut vor bakterieller Zerstörung. In den 60er Jahren wurde aus Schimmelpilzkulturen ein weiteres Enzym isoliert, das wegen seiner Wirkung Dextranase genannt wurde und durch einen anderen Angriffspunkt ebenfalls Bakterien auflösen kann.
Lysozym (Mukopeptid-N Acetylmuramoylhydrolase E.C.
3.2.1.17) ist ein Enzym, das industriell aus Hühnereiweiß hergestellt wird, es greift praktisch keine körpereigenen Strukturen an, sondern ist ausschließlich auf die bakterientypische Wandsubstanz Murein gerichtet,die es durch hydrolytische Spaltung zerstört.
Dextranase (1 ,6-a-D-Clukan-6-Glukanohydrolase E.C.
3.2.1.11) ist ein von Schimmelpilzen synthetisiertes Enzym, das das bakterienspezifische Polysaccharid Dextran durch Hydrolyse auflöst. Dextran ist diejenige Substanz, die die unerhörte Hartnäckigkeit und Festigkeit der bakteriellen Zahnbeläge hervorruft.
Arbeitsgruppen aus verschiedenen Ländern haben im Tierexperiment beobachten können, daß die lokale Anwendung der Enzyme Lysozym und Dextranase im Mund von Versuchstieren dem kariesverursachenden Bakterienrasen (Plaques) entgegenwirken und damit in gewissem Grade die Karies bekämpfen können (vergleiche The Effect of Dextranase on Caries Activity in Monkeys, veröffentlicht in British dental Journal November 1971, Seiten 445 - 449).
Allen bisherigen Untersuchern war zweifellos klar, daß ein praktischer Einsatz dieser Enzyme zur Kariesprophylaxe und -therapie durch den einfachen Umstand unmöglich gemacht wird, daß diese Enzyme im Mund durch die Vermischung mit dem Speichel verdünnt und durch den Schluckreflex in kürzester Zeit den Ort ihrer Wirksamkeit verlassen. Da täglich ca. 1 bis 2 Liter Speichel produziert werden, wäre eine dauernde Neuzuführung der Enzyme notwendig, was einmal aus Kostengründen und zum anderen aus technischen und praktischen SchwierIgkeiten unmöglich ist.
Andererseits werden seit einigen Jahren weltweit Versuche durchgeführt, die ca. zweitausend bekannten Enzyme der lebenden Natur aus der löslichen freien Formeln unlösliche Trägermaterialien zu koppeln.
Solche gekoppelten Enzyme werden als immobilisierte Enzyme bezeichnet. Damit ist unter anderem eine dauernde Wiederverwendung dieser zum Teil extrem teuren Substanzen möglich, weil sie katalytisch wirken und durch die Immobilisierung nicht verloren gehen. So werden immobilisierte Enzyme schon in der biochemischen Analytik routinemäßig angewandt. Im Experimentalstadium steht die Anwendung immobilisierter Enzyme bei der Konstruktion künstlicher Organe und bei der Bekämpfung von angeborenen (erblichen) Enzymmangelzuständen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mittel zur Bekämpfung der Karies zu schaffen, welches als Wirkstoff ein bakterien-auflösendes oder bakterienabtötendes Enzym, insbesondere Lysozym oder Dextranase, aufweist und welches mit praktisch unbegrenzter Verweildauer angewandt werden kann, wobei durch die verminderte Keimzahl im Mund ein wirksamer Schutz gegen die bakteriell bedingten Erkrankungen Karies und Parodontitis erzielt wird.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Enzym an ein Trägermaterial gebunden (immobilisiert) ist oder zumindest ein Bindemittel zum Verkoppeln der Enzymmoleküle miteinander oder zum Ankoppeln an ein Trägermaterial (immobilisieren) aufweist. Mit dem Mittel läßt sich die Grundidee der Erfindung verwirklichen, nämlich die bakterienauflösenden oder bakterien-abtötenden Enzyme, insbesondere Lysozym und/oder Dextranase zu immobilisieren, also in eine unlösliche Form zu überführen und in dieser Form anzuwenden, so daß damit praktisch eine unbegrenzte Verweildauer im Mund ermöglicht .ird Das Mittel kann das Enzym bereits in immobilisier.r Form enthalten, wobei es an ein Trägermaterial gebunden ist. Es ist jedoch auch möglich, daß die Enzymmoleküle miteinander verbunden sind, so daß größere Einheiten geschaffen werden, die besser und leichter handhabbar sind. Schließlich kann das Mittel als wesentlichen Bestandteil neben dem Enzym auch nur ein B»ndemittel zum Ankoppeln an ein Trägermaterial aufweisen. Als Trägermaterial kommen körperfremde Materialien infrage, beispielsweise Zahnspangen, Brücken, Kaugummi, Lutscher, Schnuller, Kautabak od.dgl. Es ist aber auch möglich, körpereigene Strukturen beim Ankoppeln (immobilisieren) zu verwenden, beispielsweise die Schleimhauttaschen, Schleimhautbeläge oder Zellmembranen in der Mundhöhle.
Versuche mit immobilisiertem Lysozym haben folgende entscheidende Vorteile ergeben: es wurde eine extrem hohe Aktivität des Enzyms in immobilisierter Form beobachtet. Das immobilisierte Enzym hat eine sehr lange Einwirkungszeit und ist ungewöhnlich resistent gegenüber Temperatureinflüssen, zerstörender Wirkung von Alkohol, Säuren und Laugen, so daß eine Anwendung in der Mundhöhle durch keine äußeren Einflüsse wie Trinken hochkonzentrierten Alkohols, Einnahme heißer Mahlzeiten, Rauchen, Einfluß saurer oder stark gewürzter Speisen u.s.w. verhindert wird.
Als Bindemittel kann das Mittel ein bi- funktionelles Reagenz, insbesondere Difluornitrophenylsulfon, Bisdiazobenzidin oder Hexamethylendiisocyanat, enthalten.
Es ist auch möglich, mehrere bakterien-auflösende und/oder bakterien-abtötende Enzyme, insbesondere die Kombination Lysozym und Dextranase, zusammen anzuwenden. Dabei, oder auch in Anwendung bei nur einem Enzym, kann das Mittel als Bindemittel Glutaraldehyd aufweisen. Dieses Glutaraldehyd mit der Strukturformel ist besonders gut zur Immobilisierung an körpereigenem Material. Dieses oder andere Bindemittel eignen sich auch, um das immobilisierte Enzym in Form eines nicht mehr löslichen Riesenmoleküls vorliegen zu haben, welches wesentlich einfacher handhabbar ist, jedoch seine Wirkung sicher erfüllt.

Claims

Mittel zur Bekämpfung der Karies Patentansprüche: 1. Mittel zur Bekämpfung der Karies, welches als Wirkstoff ein bakterien-auflösendes oder bakterien-abtötendes Enzym, insbesondere Lysozym oder Dextranase, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzym an ein Trägermaterial gebunden (immobilisiert) ist oder zumindest ein Bindemittel zum Verkoppeln der Enzymmoleküle miteinander oder zum Ankoppeln an ein Trägermaterial (immobilisieren) aufweist.
2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Trägermaterial ein körperfremdes Material, insbesondere Zahnspange, Brücke, Kaugummi, Lutscher, Schnuller, Kautabak u.s.w., aufweist.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bindemittel ein bi-funktionelles Reagenz, insbesondere Difluornitrophenylsulfon, Bisdiazobenzidin oder Hexamethylendiisocyanat enthält.
4. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere bakterien-auflösende und/oder bakterien-abtötende Enzyme, insbesondere Lysozym und Dextranase, enthält.
5. Mittel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Bindemittel Glutaraldehyd aufweist.
6. Mittel nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das immobilisirte Enzym in Form eines nicht mehr löslichen Riesenmoleküls vorlegt.