NR. 2 · FEBRUAR 2006 · ÅRGANG 110 DANSK TANDLÆGEFORENINGS MEDLEMSBLAD DANISH DENTAL JOURNAL
Tema: Parodontitis Supermarkeds- Basalbiologi II – en økologisk generationen katastrofe er på vej :E ;>-8. @>5A9<4 0QZ _YM^`Q `MZPN©^_`Q _[Y NQW¨Y\Q^ \XMW [S Pw^XUSQ N©^_`QbMZQ^
-bMZOQ^Q` Ze` N©^_`QT[bQP _[Y WXUZU_W NQbU_` Q^ YQ^Q QRRQW`Ub` QZP _`MZPM^P ;^MX. 2XQdU?[R` N©^_`QT[bQPQ`
5ZZ[bM`UbQ 9UO^[ :e ?YM^` `QWZ[X[SU N^aSQ^ UZPNeSSQ` O[Y\a`Q^ `UX M` SUbQ \[_U`Ub RQQPNMOW `UX PUZQ \M`UQZ`Q^ :e ;^MX. @^UaY\T TM^ QZ _w [YRM``QZPQ [S UZZ[bM`Ub `QWZ[X[SU M` PQ` bUX UZ_\U^Q^Q PUZQ \M`UQZ`Q^ `UX Sw QZP Za YQ^Q [\ U PQ^Q_ YaZPTeSUQVZQ @MWWQ` b¨^Q W[Y NUZM`U[ZQZ MR RMZ`M_`U_W `MZPN©^_`ZUZS [S Ze `QWZ[X[SU SUbQ^ ;^MX. @^UaY\T PUS PQ ©Z_WQPQ ^Q_aX`M`Q^ [S QZ N©^_`Q[\XQbQX_Q _[Y RM_`T[XPQ^ PUZQ \M`UQZ`Q^_ Y[`U bM`U[Z [S QZSMSQYQZ` ?9->@ @17:;8;35 35B1> <;?5@5B@ 2110.-/7 9;@5B1>1:01 @591> .>?@1B16810:5:3 8MPQ^ \M`UQZ`Q^ZQ R©XSQ N©^_`Q`UPQZ [S SUbQ^ 2^QYYQ^ ^QSQXY¨__US \[_U`Ub` RQQPNMOW QR`Q^ aP_WUR`ZUZS MR N©^_`Q YUZa``Q^ T[bQP .>?@12A:7@5;:1> 05?<8-E 0M`M [Z RUXQ b_ ;^MX. 2XQdU?[R` N^a_TTQMP ! ;^MX. 8MN[^M`[^UQ_ Indhold tema: basalbiologi 116 Trulsson M. Tanden som sensor i tuggfunktionen 126 Dynesen AW, Jensen SB, Holten-Andersen L, Jensdóttir T, Pedersen AML, Bardow A, Nauntofte B. Spyt. Status og muligheder Side 116 136 Scheie AA, Petersen FC. Biofilm og bakteriekommunikasjon – mulige konsekvenser for oral profylakse 144 Weiner CK. Passiv immunisering mot karies Faglig orientering Fra Tandlægeskolerne: Tanden 152 – Deleuran P. »Tanden er min – knoglen er din« som sensor Korrespondance: 154 – Hvem er Erasmus Montanus når det drejer sig om tandrensning? Faglige møder: 156 – Dansk Selskab for Tand-, Mund- og Kæbekirurgi – Studierejse til Aalborg Sygehus Side 172 leder og debat Leder: 158 EU må ikke underminere dansk tandpleje Debat: 160 En kommentar til Tandlægebladets artikel »Patienten bør tjekke tandlægepriser« af Trine Ganer 1 61 Svar til Lise Gerdes illustration: gitte skov 162 Om igen, DTF!!! – Den typiske patient i 2025 er 163 Svar til Mikael Grabowski opdraget til at være kritisk over for alt – undtagen sig selv, forudser sociologen Dominique Bouchet Tandlæge og samfund 164 Parodontitis – en økologisk katastrofe 167 Middel kan hjælpe cariesaktive 168 Billigst med bøger Side 174 171 Konference for offentligt ansatte 2006 172 Fremtidens patient er kritisk over for alle – undtagen sig selv 174 Patienter med pels SERVICESIDER am 177 Navne , kalender 182 Fonds og legater d winnie b ro o: t 185 Kollegiale henvisninger fo 191 DTF’s kollegahjælp En lille gruppe dyrlæger har specia‑ 192 Stillinger liseret sig i veterinær odontologi. 196 Køb og Salg Dyrlægerne efterlyser nu et tættere 197 Leverandørhenvisninger samarbejde med tandlæger Tandlægebladet er Dansk Tandlægeforenings medlemmers blad. Det er bladets DANISH DENTAL JOURNAL formål at give læserne faglig viden samt at informere og engagere læserne på NR. 2, februar 2006, ÅRG. 110 områder der er relevante for deres virke som tandlæger og sundhedspersoner. Alle Dansk Tandlægeforenings medlemmer kan komme til orde i Tandlæge bladet. Det betyder at de holdninger der kommer til udtryk i Tandlægebladets artikler og debatindlæg, ikke nødvendigvis er de samme som Dansk Tand lægeforenings holdninger. Tandlægebladets artikler i kategorierne faglige artikler og faglig orientering redigeres ud fra sundhedsvidenskabelige kriterier. Artiklerne i kategorien tandlæge og samfund redigeres ud fra journalistiske principper om aktualitet, relevans og fairness. Det betyder at en person der som part i en sag bliver kritiseret i et debatindlæg eller en journalistisk artikel bragt under rubrikken Grafik: Ribergård & Munk ud fra foto af Henrik tandlæge og samfund, skal have mulighed for at kommentere kritikken. Sørensen. Læs videre i temaet om basalbiologi, Tandlægebladets medarbejdere må ikke have nogen økonomiske interesser i side 116-151, samt i artiklerne »Parodontitis – en produkter der bliver omtalt i bladets redaktionelle artikler. Hvis forfattere økokologisk katastrofe«, side 164, og »Fremtidens til faglig-videnskabelige artikler har økonomiske interesser i produkter som patient er kritisk over for alle – undtagen sig omtales i artiklerne, eller har modtaget støtte fra producenter eller firmaer i selv«, side 172. forbindelse med udarbejdelsen af artiklerne, skal dette oplyses. Redaktionen Ansvarshavende og faglig-videnskabelig redaktør: Manuskriptvejledning Docent, dr.odont. Ib Sewerin. Redaktionen modtager manuskripter til 1) fagvidenskabelige artikler (undersøgelser, kasuistikker, Administrerende redaktør: oversigtsartikler) og 2) faglig orientering (faglige artikler om kliniske forhold, mødereferater, auto Claus Jørgensen, e-mail: [email protected]. referater af afhandlinger, kommentarer, spørgsmål til »Spørg Tandlægebladet« mv.). Fagredaktion: Generelt Institutleder, tandlæge Preben Hørsted Manuskripter bedes indsendt på A4-ark med dobbelt linjeafstand, bred venstremargin, 50 anslag per Bindslev, professor, dr.odont. Palle Holmstrup, linje og maksimalt 25 linjer per side, ledsaget af manuskriptet på diskette. Skrifttypen courier new (eller anden ikke-proportional skrifttype) bedes benyttet. Reglerne gælder alle manuskripter (videnskabelige professor, dr.odont. Flemming Isidor. artikler, mødereferater, kommentarer mv.) og hele manuskriptet (inkl. fx litteraturlister og figurtekster). Redaktion af »Tandlæge og samfund«: Fagvidenskabelige artikler Redigerende journalist, cand.scient.soc. Trine Tandlægebladet følger de internationale publikationsregler og publicerer således primært originale Ganer, e-mail: [email protected], tandlæge, jour arbejder. Samtidig optages imidlertid danske versioner af artikler som tidligere er publiceret i inter- nalist Winnie Brodam, e-mail: [email protected]. nationale tidsskrifter (sekundære publikationer). Endelig kan artikler efter forudgående aftale med redaktionen publiceres som parallelpublikationer, dvs. at artiklerne publiceres samtidig i flere danske Annoncecenter: eller nordiske fagtidsskrifter. Annoncechef Michael Lentz, e-mail: ml@ Artiklen indledes med en titelside, som tillige skal rumme den korrekturansvarliges adresse. På næste dtf-dk.dk, Mette Blak Olsen, e-mail: mbo@dtf- side følger artiklens »manchet« (appetitvækker og resumé), som typisk skal fylde 1.000 (maksimum dk.dk, Anette Kofoed, e-mail: [email protected]. 1.200) anslag. De fagvidenskabelige artikler skal indeholde et »English summary« der indledes med Sekretariat: artiklens titel på engelsk. Alle figurtekster skal forsynes med engelsk undertekst. Litteraturlisten skal udformes i henhold til Vancouversystemet. Tandlægebladet opfordrer endvidere artikelforfattere til Tina Andersen, e-mail: [email protected]. at supplere litteraturlisten med henvisninger til internetsider, hvor læserne kan indhente yderligere Adresseændringer og forsendelse: oplysninger. Illona Wedel, e-mail: [email protected]. Artiklen afsluttes med forfatteroplysninger (navn, stilling og grader samt oplysning om hvor ar tiklen udgår fra). Vedr. eksempler på opstilling af artikler henvises i øvrigt til foregående numre af Adresse: Tandlægebladet. Tandlægebladet, Amaliegade 17, postboks Tandlægebladet optager fortrinsvis artikler på dansk, men artikler på engelsk kan optages efter for 143, 1004 København K. Telefon 70 25 77 udgående aftale med redaktionen. 11, telefax 33 48 77 30. E-mail: [email protected]. Internet: www.tandlaegebladet.dk. ADRESSER Tandlægebladet udkommer med 15 numre årligt. Distribueret oplag per nummer: 6.341. Dansk Tandlægeforening DTFs Tryghedsordninger Medlem af Dansk Oplagskontrol. Amaliegade 17 Svanemøllevej 85 Medlem af Dansk Fagpresse. Postboks 143 2900 Hellerup Oplysninger vedr. udarbejdelse af 1004 København K Telefon 39 46 00 80 manuskripter, særtryk, indsendelsesfrister Telefon 70 25 77 11 Telefax 39 46 00 88 mv. kan fås hos redaktionen. Telefax 70 25 16 37 Internet: www.dtftryghed.dk Gengivelse af artikler fra Tandlægebladet og Internet: www.dtfnet.dk E-mail: [email protected] www.tandlaegebladet.dk er kun tilladt efter E-mail: [email protected] Telefonåbningstid: aftale med redaktionen. Telefonåbningstid: Mandag-torsdag 9.00-16.00, Udgiver: Dansk Tandlægeforening. Mandag-torsdag 9.00-18.00, fredag 9.00-15.30 Tryk: Datagraf. fredag 9.00-15.30 ISSN: 0039-9353 114 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 114‑•‑CYAN‑114‑•‑MAGENTA‑114‑•‑GUL‑114‑•‑SORT Nobel WTL 195x272 Malmö GBDK 06-01-16 13.50 Sida 1 Nobel Biocare World Tour™ 2006 Frankfurt March 9–11 Baltimore ™ April 1–3 Beautiful Teeth Now Sun City April 9–11 Mumbai April 21–23 Malmö April 26–28 Phoenix May 4–6 Tokyo May 19–21 meet us in Paris June 14–16 Sydney Aug 2–4 Malmö April 26–28 São Paulo Aug 16–18 Hong Kong Sep 3–5 Coming to 17 major cities around the world, our World Tour offers Maastricht three days focused on working together. Sep 7–9 London • Five Live Transmissions Sep 14–16 Dresden • Expert Presentations & Panel Discussions Oct 19–21 • Exciting Focus Sessions Rimini Oct 26–28 • Pre-Conference Program with Hands-on Sessions Montreal • Breath-taking Vision for the Future of C&B&I Nov 2–4 Barcelona Can you really afford to miss it? Nov 16–18 order your pre-program and register © Nobel Biocare AB 2005 now at www.nobelbiocare.com/worldtour är vi till vardags använder munnen för att äta, bita Tanden som sensor i och tugga behöver vi inte tänka på hur vi rör käken N för att sönderdela födan så effektivt som möjligt. tuggfunktionen Vi behöver inte heller fundera över hur mycket kraft vi be- höver använda för att till exempel bita av en morot. All den- Mats Trulsson na exakta och mycket noggrant koordinerade motorik sker automatiskt och styrs mycket framgångsrikt av hjärnan. För att hjärnan ska kunna styra de orala funktionerna på Denna översiktsartikel sammanfattar vad vi vet om de ett effektivt sätt krävs det att den kontinuerligt får informa- sinnesorgan, periodontalreceptorer, som ansvarar för tion om vad som sker i munnen. Denna sensoriska infor- att sända information till hjärnan om de krafter som mation kommer från ett stort antal sinnesorgan som är ut- träffar våra tänder. spridda i de orala vävnaderna (1,2). De sinnesorgan som har Oralfysiologisk forskning som utförts på människa visar huvudansvaret för att uppdatera hjärnan om de krafter som att periodontalreceptorerna signalerar mycket detal- träffar tänderna är belägna i tändernas rothinnor och kallas för periodontalreceptorer (Fig. 1) (3-5). jerad information om position, riktning och intensitet Det finns flera hundra periodontalreceptorer vid varje på tugg- och bitkrafter. Denna information används av tand. När en tand belastas så kommer tandens rot att röra hjärnan för att reglera käkens motorik under normal funktion. Patienter med implantat, som saknar denna information, uppvisar tydliga störningar i käkens finmo- toriska reglering. Genom att öka kunskapen om hjärnans reglering av PERIODONTAL- normala orala funktioner läggs grunden för en fortsatt RECEPTORER biologisk utveckling inom oral rehabilitering. Forsk- ningen möjliggör en utveckling av nya diagnostiska hjälpmedel som kan hjälpa klinikern att välja rätt protetisk terapi för att återskapa bästa möjliga orala funktion. Fig. 1. Periodontalreceptorer är sinnesorgan som är specia- liserade på att registrera tandbelastningar. De ligger bland de kollagena trådarna i periodontalligamentet som binder fast roten i alveolarbenet. När tanden belastas rör sig roten i alveolen. Den spänning som då uppkommer i de kollagena trådarna registreras av periodontalreceptorerna som skickar informationen vidare till hjärnan. (Modifierad från original av Marielouise Rönnmark, Umeå Universitet.) TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 116‑•‑PANTONE 427 CV 116‑•‑CYAN‑116‑•‑MAGENTA‑116‑•‑GUL‑116‑•‑SORT sig i alveolen och överföra kraft till de kollagena trådar som håller fast roten i käkbenet. Den spänning som då uppstår Faktabox I i de kollagena trådarna registreras av periodontalrecepto- Mikroneurografi rerna som skickar informationen vidare genom afferenta Registreringsteknik som möjliggör att man, direkt nervtrådar till hjärnan. på en vaken människa, kan »tjuvlyssna« på de För att vi ska kunna förstå hur hjärnan använder denna aktionspotentialer som signaleras från ett enskilt information för att styra käkmotoriken måste vi först lära sinnesorgan till hjärnan. Metoden som vanligen oss i detalj vilken information som går in till hjärnan. Vi används för att studera sensorik i armar och ben ut har inom forskargruppen under de senaste 15 åren använt vecklades av två svenska forskare på 1960-talet (6). mikroneurografiska nervregistreringar, direkt på människa, för att kartlägga vilken information som enskilda periodon- talreceptorer skickar till hjärnan. Nervregistreringarna ut- förs på friska vakna försökspersoner från nervus alveolaris inferior strax innan nerven går in i mandibularkanalen (Fig. tänder där periodontalreceptorerna aktiveras. Inga forsk- 2A) (7,8). Denna nerv innerverar alla tänder på underkäkens ningsresultat från människa tyder på att nervfibrerna skulle ena sida men skickar också nervtrådar ut i läppen och ha- grena upp sig och innervera mer än en tand. kan. Samtidigt som signaler registreras från enskilda peri Vid belastning av den receptorbärande tanden svarar peri odontalreceptorer belastas tänderna för att aktivera recep- odontalreceptorerna i fler än en belastningsriktning men torerna. Kraften på tanden mäts kontinuerligt och appliceras med varierande styrka på små nylonkuber som fixerats centralt uppe på tanden. På detta sätt kan kraften på ett kontrollerat sätt appliceras i sex riktningar i tre dimensioner (Fig. 2B). Registreringarna från nervus alveolaris inferior visar att människans periodontalreceptorer signalerar med en sta- A Nervsignal bil impulsfrekvens på ihållande tandbelastningar (statiskt Kraftsignal svar) men ändrar också impulsfrekvensen som svar på förändringar av kraften (dynamiskt svar). Dessutom har en Kraft- majoritet av receptorerna (cirka 70%) en kontinuerlig spon- stimulering tan lågfrekvent signalering (cirka 5-10 impulser/sekund) KG utan att någon tand belastas. Den regelbundna »metronom- liknande« signaleringen är slående och indikerar att varje nervfiber ansluter till endast en receptor i periodontalliga- mentet där mekanisk energi omvandlas till nervsignaler. Ned Labialt Signalering av belastningens läge och riktning B Periodontalreceptorer är optimerade för att registrera Distalt Mesialt krafter under normal funktion, och signalerar detaljerad information till hjärnan om var på tandbågen belastnin Upp gen sker och riktningen på belastningen. 200 mN Lingualt Fig. 2. Mikroneurografisk registrering av nervsignaler från Hälften av periodontalreceptorerna signalerar vid belastning periodontalreceptorer på människa. av flera intilliggande tänder, men varje enskild receptor upp A: Medan nervsignaler registreras från enskilda nervfibrer visar alltid en största känslighet vid belastning av en enda i nervus alveolaris inferior belastas tänderna med en sond tand, den »receptorbärande« tanden (9,10). Förklaringen till utrustad med kraftgivare (KG) så att kraften kontinuerligt att en periodontalreceptor kan svara på belastning av flera kan mätas. tänder är att interdentala kontakter och transseptala fibrer B: Kraften appliceras i sex olika riktningar på små nylonku- skapar mekaniska kopplingar mellan tänderna. När en tand ber som fixerats uppe på tanden. (Modifierad från (5)). belastas, sprids helt enkelt kraften över till angränsande TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 117 117‑•‑PANTONE 427 CV 117‑•‑CYAN‑117‑•‑MAGENTA‑117‑•‑GUL‑117‑•‑SORT Tanden som sensor Fig. 3. A och B visar svar från en periodontalreceptor vid en framtand som belastas med en konstant kraft i sex olika riktningar. A: Exempel på kraft- och nervregistreringar i varje riktning. B: Nervsvaret i de olika riktningarna i vektorform. Riktningen på vektorerna är riktningen på kraften. Längden är den statiska signaleringen i just den riktningen. Radien på cirkeln visar spontanaktiviteten hos receptorn. Vektorer som är längre än cirkelns radie representerar en ökning av signaleringsfrekvensen. Vektorer som är kortare än radien representerar en minskning av signale- ringsfrekvensen. Just den här receptorn visar en ökad signaleringsfrekvens i fyra av den sex testade riktningarna. En summering av vektorerna i varje plan (den gröna kraftiga vektorn) ger en uppskattning av den effektivaste stimuleringsriktningen (»huvudriktnin- gen«) för varje receptor i det planet. C: »Huvudriktningarna« för ett antal periodontalreceptorer visas i horisontalplanet och två vertikala plan. Varje vektor represente rar en receptor som svarar maximalt på belastning av en av de anteriora tänderna (incisiv eller hörntand), förstapremolaren, andra premolaren eller första molaren. (Från (8) och (10)). I Fig. 3B illustreras receptorns signaleringsfrekvens i de olika talligamenten) generellt ökar posteriort i bettet tyder våra riktningarna som vektorer. Om svarsvektorerna i varje plan resultat på att antalet periodontalreceptorer minskar kraftigt summeras så fås receptorns »huvudriktning« i det planet (grön posteriort. Denna slutsats får stöd av flera studier på olika kraftig vektor i Fig. 3B). I Fig. 3C visas huvudriktningen för alla djurmodeller (exempelvis (11)) och visar på betydelsen av en periodontalreceptorer som vi har studerat på människa. Varje väl utvecklad sensorik för den främre delen av munnen. Inci- vektor illustrerar »huvudriktningen« för en periodontalrecep- siver och hörntänder är involverade i den initiala hanteringen tor i det planet. För att illustrera skillnaden i riktningskänslighet av föda, då maten delas upp i lagom stora bitar för att sedan mellan receptorer vid olika tänder har receptorerna delats upp transporteras bakåt i munnen för att malas under tuggningen. på anteriora tänder (incisiver och hörntanden), första premola- Ibland används också framtänderna som en »tredje hand« i ren, andra premolaren och första molaren. manipulativa uppgifter eller som ett precisionsinstrument Det framgår här tydligt att antalet periodontalreceptorer för att bita av exempelvis en sytråd. För att dessa uppgifter (vektorer) är störst för anteriora tänder och minskar poste- ska kunna utföras på ett säkert sätt krävs en kraftig sensorisk riort i bettet. Trots att storleken på tänderna (och periodon- återkoppling till hjärnan. Denna situation kan jämföras med 118 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 118‑•‑PANTONE 427 CV 118‑•‑CYAN‑118‑•‑MAGENTA‑118‑•‑GUL‑118‑•‑SORT att de finmotoriska uppgifter som utförs med handen är bero- riktning för molaren matchar väl de funktionella krav som ende av den kraftiga innervationen av fingertopparna. ställs på de olika tänderna. När de anteriora tänderna ma- Periodontalreceptorernas huvudriktningar i horisontal- nipulerar och biter av föda då mat stoppas in i munnen be- planet är relativt väl fördelade åt alla håll för anteriora tän- lastas de i ett stort antal riktningar. Molaren utsätts däremot der och premolarer (Fig. 3C). För första molaren däremot ses för en mindre variation i kraftriktningar när den maler ma- en kraftig övervikt i distal och lingual riktning. Det innebär ten med hög kraft. Under tuggning (när underkäksmolaren att belastningar i dessa riktningar mot första molaren ger på arbetssidan närmar sig överkäksmolaren från en poste- upphov till starkare svar jämfört med andra riktningar. I ver- rior och lateral position) kommer underkäksmolaren att i tikalplanen visar de flesta receptorerna upp en större käns- huvudsak belastas i distal och lingual riktning. Tack vare lighet för nedåtriktade krafter. Denna känslighet minskar den utpräglade riktningskänsligheten i distal och lingual dock posteriort i bettet. riktning är periodontalreceptorerna vid underkäksmolaren Förändringen av receptorernas riktningskänslighet från optimerade för att registrera krafter som träffar tanden un- alla riktningar för de anteriora tänderna till disto-lingual der normal funktion. Fig. 4. Svar från periodontal- receptorer då krafter av olika storlekar appliceras på en framtand i den mest känsliga riktningen. A: Exempel på kraftstimule- ringar och nervregistreringar från en periodontalreceptor som belastas med fyra olika krafter. B: Stimulus-respons-relationer för 19 stycken periodontalre- ceptorer. De anpassade kur- vorna definieras av funktionen F/(F+c), där F är den applicera- de kraften och c är en konstant som bestäms för varje receptor. Obrutna kurvor illustrerar saturerande receptorer medan blå streckade kurvor illustrerar icke saturerande receptorer. Kurvan som är markerad med a är den receptor som visas i A. C: Svar från en saturerande och en icke saturerande recep- tor på en snabb kraftökning som utlöses efter att tanden har belastats med en konstant kraft på cirka 1 N. Notera den stora skillnaden i signalerings- frekvensen mellan de två receptorerna. (Från (13)). TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 119 119‑•‑PANTONE 427 CV 119‑•‑CYAN‑119‑•‑MAGENTA‑119‑•‑GUL‑119‑•‑SORT Tanden som sensor Eftersom periodontalreceptorerna normalt svarar i mer än rer vid en framtand kan ses i Fig. 4B. De flesta av människans en kraftriktning kan en enskild receptor inte ge noggrann periodontalreceptorer (cirka 80%) uppvisar kraftigt krökta information om i vilken riktning en tand belastas. En vekto- stimulus-respons-relationer (se de obrutna kurvorna i Fig. riell analys av svarsegenskaperna visar emellertid att män- 4B). Lutningen på kurvorna är brantast mellan 0 och 1 N: Det niskans periodontalreceptorer effektivt kodar belastningens betyder att periodontalreceptorerna vid människans ante- riktning när hänsyn tas till informationen i en population riora tänder är mest känsliga för förändringar i statiska kraf- av receptorer (8). På liknande sätt visar analyser som utförts ter under 1 N (motsvarar cirka 100 g). Motsvarande värde för med artificiella neuronala nätverk att en population av re- posteriora tänder är något högre (cirka 3-4 N). I kontrast till ceptorer förmedlar detaljerad information om både kraftens den branta delen av kurvan är kurvorna nästan horisontella riktning och vilken tand som belastas (12). vid högre kraftnivåer. Receptorerna satureras (mättas) över gränsen och behåller sin maximala signaleringsfrekvens obe- Signalering av belastningens intensitet roende av om kraften ökar. Vid höga tandbelastningar sig- nalerar alltså de flesta periodontalreceptorer information till Periodontalreceptorer signalerar information till hjär hjärnan om att tanden belastas men de ger mycket lite eller nan om tandbelastningens storlek och hastighet. För en ingen information om storleken på belastningen. majoritet av receptorerna är relationen mellan tandbe Periodontalreceptorer registrerar inte bara statiska krafter. lastningens intensitet och nervsvarets impulsfrekvens De är också känsliga för snabba förändringar i tandbelast- inte linjär. Det gör att receptorerna är mycket känsliga ningen, så kallad dynamisk känslighet. Receptorernas dyna- för låga kraftnivåer. miska känslighet minskar parallellt med att känsligheten för statiska krafter minskar vid ökad belastning. Detta illustreras För att undersöka hur periodontalreceptorer kodar intensite- för en saturerande receptor till vänster i Fig. 4C. Efter att en ten på tandbelastningar applicerades krafter av olika storlekar tand belastats i cirka 1,5 sekunder med en ihållande kraft på på den receptorbärande tanden i dess mest känsliga riktning cirka 1 N ökas kraften snabbt till cirka 4 N. Receptorns svar (Fig. 4A) (13,14). Relationen mellan den statiska (ihållande) på den snabba kraftökningen i slutet är förvånande liten. kraften och signaleringsfrekvensen för en grupp av recepto- Trots att hastigheten på kraftökningen är lägre vid den ini- A B C Fig. 5. Simulerade svar från periodontalreceptorer på kraft- KG profiler som registrerats under jordnöt Bit Häll-och-bit 10 N en bituppgift och en håll-och- jordnöt jordnöt bit uppgift med en jordnöt. A: Utrustning som används Bitfas Hållfas Bitfas för att mäta krafterna som utvecklas mellan tänderna. Jordnöten placeras på en alu- miniumplatta utrustad med 100 Saturerande imp/s en kraftgivare (KG) för kon- receptor tinuerlig kraftregistrering. Försökspersonen instrueras att placera plattan med jord- nöten mellan två framtänder Icke saturerande 100 och bita av den, eller hålla receptor imp/s jordnöten mellan tänderna 0,1 s 1 s och sen bita av den. B och C: Nedanför kraftprofilerna som registrerats under en bituppgift (B) och en håll-och-bit uppgift (C) ses de simulerade receptor- svaren från en saturerande receptor och en icke saturerande receptor. Notera att de två receptortyperna signalerar helt olika infor- mation om kraften som utvecklas under den motoriska uppgiften. (Från (15) och (16)). 120 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 120‑•‑PANTONE 427 CV 120‑•‑CYAN‑120‑•‑MAGENTA‑120‑•‑GUL‑120‑•‑SORT A Normal parodontal sensibilitet B Anestesi av parodontiet Håll-och-bit jordnöt Håll-och-bit jordnöt Normal, håll-och-bittester C Anestesi, håll-och-bittester D Andelen tester (%) Statisk känslighet (imp/s/N) Hållkraft (N) Nor Ane Nat HP Imp Hållkraft (N) Fig. 6. Periodontalreceptorer är viktiga för regleringen av kraftnivån under hållfasen. A och B: Exempel på kraftprofiler (fem stycken) som registrerats under en håll-och-bit-uppgift med en jordnöt då försökspersonen haft normal parodontal känsel (A) och då parodontiet varit bedövat (B). Notera att betydligt högre krafter användes för att hålla jordnöten mellan tänderna då signalerna från periodontalreceptorerna blockerats med bedövning. C: Histogram som visar hållkrafter från ett stort antal tester från flera försökspersoner under normala förhållanden och under an estesi. Kurvorna visar hur känsligheten hos periodontalreceptorerna vid framtänderna sjunker när kraften ökar. Kurvorna repre- senterar första derivatan av medelvärdet (+/- 1 SD) av stimulus-respons-kurvorna för de 19 periodontalreceptorerna i Fig. 4 B (15). D: De två vänstra staplarna visar hållkraftens medelvärde för en grupp försökspersoner under normal sensibilitet (Nor) och under anestesi av tänderna (Ane) (15). De tre högra staplarna visar hållkraftens medelvärde för tre olika grupper: Försökspersoner med naturliga tänder (Nat), helproteser i bägge käkarna (HP) och implantatbroar i bägge käkarna (Imp) (17). Notera likheten mellan försökspersoner som är bedövade (Ane) och försökspersoner som saknar periodontalreceptorer (HP, Imp). tiala tandkontakten jämfört med den snabba kraftökningen nebär att känsligheten för snabba kraftförändringar kvarstår i slutet är receptorns svar störst vid den initiala tandkontak- vid högre kraftnivåer. Detta illustreras för en icke saturerande ten. Det beror på att saturerande periodontalreceptorer blir receptor till höger i Fig. 4C. Receptorsvaret domineras av det mindre känsliga både för storleken på statiska krafter och kraftiga svaret på den slutliga snabba och höga kraftöknin- för hastigheten på snabba kraftförändringar i takt med att gen. Notera den stora skillnaden i svarsmönster mellan den tandbelastningen ökar. icke saturerande receptorn (till höger) och den saturerande I motsatts till majoriteten av periodontalreceptorerna som receptorn (till vänster) på liknande belastningar. saturerar vid mycket låga kraftnivåer finns det en minoritet (cirka 20%) som visar nästan linjära stimulus-respons-relatio- Signalering under funktion ner (se de streckade blå kurvorna i Fig. 4B). Dessa icke satu- rerande receptorer har kapacitet att signalera information om Periodontalreceptorer med olika funktionella egenska förändringar i statiska krafter både på låga och höga kraftni- per är specialiserade på att samla in information om spe våer. Precis som för de saturerande receptorerna följer den cifika faser under normal bit- och tuggfunktion. De fle dynamiska känsligheten den statiska känsligheten. Det in- sta periodontalreceptorer svarar kraftigt på den initiala TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 121 121‑•‑PANTONE 427 CV 121‑•‑CYAN‑121‑•‑MAGENTA‑121‑•‑GUL‑121‑•‑SORT Tanden som sensor Vi valde en mycket enkel motorisk uppgift – att hålla och Faktabox II bita av föda med framtänderna (15). En bit mat (jordnöt eller Sensori-motorisk reglering en bit kaka) placerades på en liten platta utrustad med en Sensorisk information kan användas av hjärnan på kraftgivare (Fig. 5A). Precis som periodontalreceptorerna re- två principiellt olika sätt för att styra motorik. gistrerar kraftgivaren kontinuerligt de krafter som tänderna utsätts för under bituppgiften. Kraften som träffar tänderna Feed-back: under en avbitning av en jordnöt (då försökspersonen först Sensorisk information samlas in under hela den håller och sedan biter av jordnöten) kan ses överst i Fig. 5B motoriska uppgiften och används kontinuerligt av och C. Under varje kraftprofil ses de simulerade svaren från hjärnan för att korrigera motoriken. Används för två periodontalreceptorer – en saturerande receptor och en att reglera statiska positioner eller långsam motorik icke saturerande receptor. som exempelvis när vi står upp och håller balansen. Modellen visar att den saturerande periodontalrecep- Feed-forward: torn svarar distinkt på de små krafter som uppstår under Sensorisk information används av hjärnan för att den initiala kontakten med jordnöten (skuggade områden i uppdatera motoriska program som sedan styr Fig. 5B och C). Receptorn signalerar kontinuerligt under det motoriken. Används för att reglera snabb motorik att försökspersonen håller jordnöten mellan tänderna (håll som exempelvis då vi fångar en boll som kastas fas) (16). Under dessa låga krafter signalerar receptorn viktig mot oss. information om kraftnivån och om förändringar i kraften. Däremot svarar receptorn mycket dåligt på de höga krafter som krävs för att bita av jordnöten. Trots att kraften under bitfasen ökar kontinuerligt tills jordnöten spricker minskar samtidigt receptorns signalering. I motsats till den satu- kontakten med föda, signalerar kontinuerligt informa rerande receptorn kommer den icke saturerande receptorn tion om belastningen då föda manipuleras mellan tän att signalera information om kraftnivån under hela bitfasen. derna men ger lite eller ingen information om kraftnivån Liknande modeller har konstruerats för periodontalre- vid höga bit- och tuggkrafter. ceptorer vid posteriora tänder. De har använts för att simu- lera receptorernas svar under tuggning (14). Precis som för Två kriterier måste ha uppfyllts för att man ska kunna säga de anteriora periodontalreceptorerna svarar en majoritet av att ett sinnesorgan som periodontalreceptorn medverkar i de posteriora receptorerna kraftigt på den initiala kontakten regleringen av ett motoriskt beteende. 1) Receptorn måste med födan men ger lite eller ingen information om kraftni- signalera värdefull information under specifika faser av det vån vid de höga tuggkrafter som används för att mala sön- motoriska beteendet, och 2) det måste finnas bevis för att der maten informationen verkligen används av hjärnan för att reglera beteendet. Periodontalreceptorerna uppfyller båda dessa Reglering av käkmotorik kriterier när det gäller manipulation av föda mellan fram- tänderna. Hur kan vi veta att periodontalreceptorerna verkligen är Av förklarliga skäl är det inte lätt att registrera nervaktivi- involverade i kontrollen av oral motorik? tet från enskilda periodontalreceptorer på människa under bitning eller tuggning. För att komma runt detta problem Eftersom majoriteten av framtändernas periodontalrecep- har vi utvecklat en matematisk modell för receptorernas torer är mest känsliga för tandbelastningar under 1 N och kodning av tandbelastningars styrka. Den innehåller en kontinuerligt signalerar information om belastningen un- icke-linjär överföringsfunktion från kraft till nervimpulsfre- der hållfasen under en håll-och-bit uppgift är det rimligt att kvens och uttryck för receptorernas statiska och dynamiska förvänta sig att signalerna från dessa receptorer är av bety- känslighet. Modellen kan med mycket stor noggrannhet delse för regleringen av de låga krafter som används under förutsäga enskilda receptorers impulssvar vid olika kraft- hållfasen. I Fig. 6A ses exempel på fem stycken håll-och-bit profiler. kraftprofiler som lagts på varandra och i Fig. 6B ses ett hi- För att kunna simulera periodontalreceptorernas svar un- stogram på hållkrafterna från ett stort antal tester på flera der normal funktion måste vi först registrera de krafter som försökspersoner (15). Trots att försökspersonerna inte fått utvecklas mellan tänderna under det motoriska beteendet. någon information om vilken kraftnivå de skulle använda 122 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 122‑•‑PANTONE 427 CV 122‑•‑CYAN‑122‑•‑MAGENTA‑122‑•‑GUL‑122‑•‑SORT för att hålla jordnöten mellan tänderna använder de spon- till födans placering på tandbågen. Patienter som saknar tant en hållkraft som vanligen ligger under 1 N. Kurvorna i naturliga tänder och istället har implantat visar tydliga Fig. 6C visar hur känsligheten hos framtändernas periodon- störningar i käkens finmotoriska reglering. ta receptorer minskar när kraften ökar. Försökspersonerna väljer automatiskt en hållkraft som är lagom stor för att ha Hur använder hjärnan sensorisk information en stabil kontakt med jordnöten (medelvärde cirka 0,6 N) för att reglera käkmotorik? men undviker högre hållkrafter då känsligheten hos recep- Det har tidigare föreslagits att signaler från periodontalre- torerna går ner. Det verkar alltså som att försökspersonerna ceptorer används av hjärnan för att öka tuggkrafterna då vi omedvetet använder informationen från periodontalrecep- tuggar på något hårt (positiv feed-back) men att de också torerna för att välja en hållkraft som ger en god kontroll av kan användas för att »stänga av« musklerna då de höga kraf- jordnöten. Om denna hypotes stämmer bör det motoriska terna riskerar att skada tänderna (negativ feed-back) (18). beteendet störas om signalerna från receptorerna tas bort. De icke saturerande periodontalreceptorerna har förmågan Detta låter sig enkelt testas genom att man bedövar tänder- att signalera information om höga bit- och tuggkrafter och na och återupprepar håll-och-bit uppgiften. Från kraftprofi- kan därigenom medverka i en sådan kontroll. lerna i Fig. 6B framgår att bedövningen leder till en påtaglig Motorisk reglering genom feed-back av sensorisk infor- störning av kraftregleringen under hållfasen medan bitfasen mation är av stor betydelse för kontrollen av statiska po- är i det närmaste opåverkad (se också histogrammet i Fig. sitioner (exempelvis hållfasen under en håll-och-bit upp 6C). Under bedövning är hållkraften cirka 4 gånger högre gift) eller långsamma motoriska förlopp. Vid regleringen jämfört med normal parodontal känslighet (se diagrammet av snabba motoriska förlopp (exempelvis avbitning eller till vänster i Fig. 6D). tuggning) tillskrivs idag feed-forward mekanismer en större Intressant nog har det också visat sig att personer som betydelse (exempelvis (19)). Här samlar man tidigt in sen- helt saknar information från periodontalreceptor får en sorisk information som används för att uppdatera ett mo- störd reglering av hållfasen (17). Personerna, som har hel- toriskt program innan beteendet uttrycks. På detta sätt kan proteser eller implantatbroar i bägge käkarna, använder snabb motorik anpassas till rådande förhållanden utan att hållkrafter som ligger på samma nivå som vid bedövning (se behöva »vänta« på sensorisk återkoppling. diagrammet till höger i Fig. 6D). Andra mekanoreceptorer i Den höga känsligheten för låga kontaktkrafter för de sa- munhålan eller i käkmusklerna kan inte på ett fullgott sätt turerande periodontalreceptorerna gör att dessa receptorer ersätta periodontalreceptorerna i denna kontroll. signalerar kraftfullt vid den initiala kontakten med födan vid en avbitning eller en tuggcykel (Fig. 5B och C). I detta Signaler från periodontalreceptorer är nödvändiga för ögonblick signaleras information om position och riktning en normal reglering av låga krafter mellan käkarna, på kraften, samt troligen också information om födans me- exempelvis då föda manipuleras och positioneras för att kaniska egenskaper. Denna information används av hjärnan senare sönderdelas under tuggning. för att uppdatera de motoriska program som används för att styra de höga och snabba krafter som utvecklas vid avbit- Håll-och-bit testet är normalt mycket enkelt att utföra. Med ning och tuggning. På så sätt kan käkmusklernas aktivitet normal parodontal sensibilitet kan man lätt placera tänder- snabbt anpassas till födans hårdhet och läge på tandbågen na rätt på jordnöten och rikta in bitkraften åt rätt håll så att så att den motoriska uppgiften kan utföras på ett säkert och jordnöten knäcks under bitfasen. Om det däremot saknas effektivt sätt (5). information från periodontalreceptorerna (vid bedövning eller patienter med enbart implantat) misslyckas försöks- Periodontalreceptorerna är sannolikt också viktiga för personen oftare med att knäcka jordnöten. Detta beror på regleringen av de höga krafter som utvecklas mellan tän att periodontalreceptorerna inte längre signalerar informa- derna då vi biter och tuggar. tion om läget och riktningen på bitkraften. Hjärnan kan inte längre finjustera käkmusklerna så att bitkraftvektorn riktas Genom att öka kunskapen om hjärnans reglering av nor- rakt igenom jordnöten. Istället för att knäckas glider jord- mala orala funktioner läggs grunden för en fortsatt biologisk nöten iväg (5,15). utveckling inom oral rehabilitering. Forskningen skapar förutsättningar för att förstå hur olika terapiinsatser påver- Information från periodontalreceptorer är viktig för att kar den orala funktionen. Den möjliggör även en utveckling bitkraftens position och riktning ska kunna anpassas av nya diagnostiska hjälpmedel som kan hjälpa klinikern TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 123 123‑•‑PANTONE 427 CV 123‑•‑CYAN‑123‑•‑MAGENTA‑123‑•‑GUL‑123‑•‑SORT Tanden som sensor att välja rätt protetisk terapi för att återskapa bästa möjliga of human periodontal mechanoreceptive afferents to forces ap- orala funktion. plied to the teeth. J Physiol 1992; 447: 373–89. 9. Trulsson M. Multiple-tooth receptive fields of single human pe- riodontal mechanoreceptive afferents. J Neurophysiol 1993; 69: English summary 474–81. The tooth as a sensor in the masticatory system 10. Johnsen SE, Trulsson M. Receptive field properties of human Teeth are equipped with periodontal mechanoreceptors that periodontal afferents responding to loading of premolar and signal information to the brain about tooth loads. In this molar teeth. J Neurophysiol 2003; 89: 1478–87. review, the functional properties of human periodontal re- 11. Byers MR, Dong WK. Comparison of trigeminal receptorloca- tion and structure in the periodontal ligament of different types ceptors are presented along with a discussion about their of teeth from the rat, cat, and monkey. J Comp Neurol 1989; likely functional role in the control of human mastication. 279: 117–27. Microneurographic recordings from single nerve fibers in 12. Edin BB, Trulsson M. Neural network analysis of the informa- the inferior alveolar nerve reveal that human periodontal tion content in population responses from human periodontal receptors adapt slowly to maintained tooth loads. Popula- receptors. Proc SPIE 1992; 1710: 257–66. tions of periodontal receptors encode information about 13. Trulsson M, Johansson RS. Encoding of amplitude and rate of forces applied to the teeth by human periodontal mechanore- which teeth are loaded and the direction of forces applied to ceptive afferents. J Neurophysiol 1994; 72: 1734–44. individual teeth. Most receptors exhibit a markedly curved 14. Johnsen SE, Trulsson M. Encoding of amplitude and rate of relationship between discharge rate and force amplitude, tooth loads by human periodontal afferents at premolar and featuring the highest sensitivity to changes in tooth load at molar teeth. J Neurophysiol 2005; 93: 1889–97. very low force levels. Accordingly, periodontal receptors ef- 15. Trulsson M, Johansson RS. Forces applied by the incisors and ficiently encode tooth load when subjects contact and gently roles of periodontal afferents during food-holding and -biting tasks. Exp Brain Res 1996; 107: 486–96. manipulate food by the teeth. In contrast, only a minority 16. Trulsson M, Johansson RS. Human periodontal mechanore- of the receptors encodes the rapid and strong force increase ceptors: encoding of force and role in control of jaw actions. generated when biting and chewing on food. It is demon- In: Morimoto T, Matsuya T, Takada K, editors. Brain and oral strated that periodontal receptors are particularly important functions, oral motor function and dysfunction. Amsterdam: for the control of jaw actions associated with intraoral mani- Elsevier Science; 1995. p. 155–63. pulation of food. Thus, patients that lack information from 17. Trulsson M, Gunne HSJ. Food-holding and biting behavior in human subjects lacking periodontal receptors. J Dent Res 1998; periodontal receptors show an impaired fine motor control 77: 574–82. of the mandible. 18. Lund JP. Mastication and its control by the brain stem. Crit Rev Oral Biol Med 1991; 2: 33–64. Referenser 19. Johansson RS. Dynamic use of tactile afferent signals in con- 1. Trulsson M, Essick GK. Mechanosensation. In: Miles T, trol of dexterous manipulation. Adv Exp Med Biol 2002; 508: Nauntofte B, Svensson P, editors Clinical oral physiology. 397–410. Copenhagen: Quintessence; 2004. p. 165–97. 2. Trulsson M, Johansson RS. Orofacial mechano-receptors in hu- Författar mans: encoding characteristics and responses during natural Mats Trulsson, docent, enhetschef orofacial behaviors. Behav Brain Res 2002; 135: 27–33. Oral Protetik, Odontologiska Institutionen, Karolinska Institutet, 3. Hannam AG. The innervation of the periodontal ligament. In: Huddinge, Sverige Berkovitz B, Moxham B, Newman H, editors. The periodontal ligament in health and disease. Oxford: Pergamon Press; 1982. Korrespondens: p. 173–96. Docent Mats Trulsson, Odontologiska Institutionen, 4. Linden RWA. Periodontal mechanoreceptors and their func- Karolinska Institutet, Box 4064, 141 04 Huddinge, Sverige. tions. In: Taylor A, editor. Neurophysiology of the jaws and Tel: 08-5248 8036. Fax: 08-746 7915. E-mail: [email protected] teeth. New York: Macmillan; 1990. p. 52–88. 5. Trulsson M, Johansson RS. Encoding of tooth loads by human periodontal afferents and their role in jaw motor control. Prog Neurobiol 1996; 49: 267–84. Basalbiologi 6. Vallbo ÅB, Hagbarth KE. Activity from skin mechano receptors Bidfunktion recorded percutaneously in awake human subjects. Exp Neurol Oral klinisk fysiologi 1968; 21: 270–89. 7. Johansson RS, Olsson KÅ. Micro-electrode recordings from hu- man oral mechanoreceptors. Brain Res 1976; 118: 307–11. 8. Trulsson M, Johansson RS, Olsson KÅ. Directional sensitivity 124 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 124‑•‑PANTONE 427 CV 124‑•‑CYAN‑124‑•‑MAGENTA‑124‑•‑GUL‑124‑•‑SORT ÐSTLVSTVTPH4DBOEFGBHBMMB³COJOHUPSTEBHEFONBSUTLM ,PNPHIS 1SPGFTTPS-VJ[/BSDJTP#BSBUJFSJ /ZEIFSFGUFSEFOWBSNFCVGGFUJ"VEJUPSJFGPZFSFO 5IFwTFDSFUTwPGVTJOHDPNQPTJUFJOOBUVSBMUFFUI PHUJMTMVUFSEFSLBGGFPHLBHFPHNBTTFSBGHPEFUJMCVE GSBVETUJMMFSOF 1SPG%S/PSCFSU(VULOFDIU -BTFSoIWBETLBMKFHWMHFoPHQ´IWJMLFOCBHHSVOE ÑSTLVSTVT´COFSLMoEPH´COFS4DBOEFGB VETUJMMJOHFOGSTULMPH4DBOEFGBCZ/JHIUIPMEFS 5FNBEFCBU ´CFOUIFMUUJMLM oTLBMWJSFHVMFSFTBGNZOEJHIFEFSOFoFMMFSLBOWJTFMW scandefa by night2HiR.indd 1 125‑•‑PANTONE 427 CV 125‑•‑CYAN‑125‑•‑MAGENTA‑125‑•‑GUL‑125‑•‑SORT11/1/06 16:13:04 pyttet er en væsentlig beskyttende faktor for tænder Spyt og slimhinder, og patienter med nedsat spytsekre- S tion har forøget risiko for mundhulesygdom i form Status og muligheder af fx caries, tanderosion og -slid samt svamp og sår. Dertil kommer at mundtørhedsgener kan nedsætte patientens livs- Anja Weirsøe Dynesen, Siri Beier Jensen, Lars kvalitet betydeligt. Skønt mange systemiske sygdomme og deres behandling Holten-Andersen, Thorbjörg Jensdóttir, Anne Marie forårsager reduktion i den spytmængde der tilføres mundhu- Lynge Pedersen, Allan Bardow og Birgitte Nauntofte len, ses de mest udtalte spytkirteldysfunktioner og de orale konsekvenser heraf hos patienter med primært Sjögrens Ny viden om spyttets funktioner samt nye moleky- syndrom og hos patienter der har fået strålebehandling i ho- lærbiologiske teknologier har givet mulighed for i hø- ved-hals-regionen samt hos patienter der indtager medicin som interfererer med spytkirtlernes sekretionsprocesser. jere grad end tidligere at bruge patienters spyt til at I den odontologiske klinik har forebyggelse af følge skelne mellem syg og rask. I den odontologiske klinik tilstande i mundhulen i forbindelse med nedsat spytsekre- åbnes for at anvende spyt til detektion og monitorering tion høj prioritet. Og den symptomlindrende behandling i forbindelse med sygdomsforebyggelse, diagnostik, der i dag kan tilbydes den mundtørre patient, er alminde- behandling og prognose. Den nye viden på området ligvis af lokal karakter, hvorimod, systemisk farmakologisk berører eksempelvis den beskyttende effekt af spyt behandling med de såkaldte sekretagoger, anvendes mere sjældent og omfatter pilokarpin (Salagen), en non-specifik mod caries og erosion, spytkirtelfunktion og spyt hos muskarin agonist med svag beta-adrenerg agonist aktivitet patienter med cancer og med Sjögrens syndrom, samt og det mere specifikke Cevimelin som specifikt aktiverer identifikation af biomarkører i spyt. Nogle af de nye M3-receptorer (1). områder inden for spytforskningen, som spyttets ef- I Laboratorium for Oral Fysiologi ved Odontologisk Insti- fekt på tænder og slimhinder, har primært odontologisk tut har vi i de senere år haft fokus på udforskning af spytkir- applikation mens andre er knyttet til mere generelle telfunktion og spyt samt dets betydning under både norma- le og patofysiologiske forhold. Vort interesseområde dækker formål. Således har fordelene ved at anvende spyt såvel grundforskningsmæssige aspekter af spyttets dannelse, (opsamlet ved non-invasiv teknik og med minimal in- translationel forskning, hvor den indhentede fundamentale fektionsrisiko) frem for blodprøver øget interessen for viden overføres til den kliniske hverdag, og endelig klinisk spyttets potentielle anvendelse som »handy chair side forskning på bestemte patientgrupper. Som det vil fremgå, tool« inden for sygdomsopsporing og diagnostik. undergår forskningsfeltet som inddrager spytkirtelfunktion, en rivende udvikling. Vi har her valgt at præsentere uddrag af nogle af de forskningstemaer inden for spytforskningen der er i vælten for tiden. Der redegøres for status (hvad ved vi?) og for de fremtidige muligheder området byder på. Vor optik er i særdeleshed rettet mod spyt og tænder (caries og erosion), spytkirtelfunktion og spyt hos patienter med can- cer og med Sjögrens syndrom, samt markører i spyt – bio- kemiske, cellulære og genetiske – i relation til sygdomsmod- tagelighed, -progression og behandlingseffektivitet. Spytkirtlerne og nye biologiske behandlingsmetoder Netop den lette tilgængelighed for adgang til spytkirtlerne gennem kannulation af den store ekskretoriske udførsels- gang på de store spytkirtler gør dem velegnede som målor- ganer for nye behandlingsmetoder baseret på retrograd infu- sion af medikamenter. Ydermere har spytkirtlerne såvel ek- sokrin sekretion via udførselsgangssystemet til spyttet som TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 126‑•‑PANTONE 427 CV 126‑•‑CYAN‑126‑•‑MAGENTA‑126‑•‑GUL‑126‑•‑SORT endokrin sekretion af proteiner til blodbanen. Den retning, cariesudviklingen, omfatter bl.a. den orale clearance, spyttets hvormed proteinerne secerneres, enten til spyttet og/eller mætningsgrad mht. hydroxylapatit samt dets betydning for blodet, afhænger af aktiveringen af bestemte signalproteiner sammensætningen af den orale mikroflora. i spytkirtelcellen. Denne dobbeltfunktion gør spytkirtlerne Den tid det tager at fjerne et fødeemne fra mundhulen, til interessante organer for genterapi for både behandling er hos det enkelte individ afhængig af spytsekretionsha- af orale og systemiske sygdomme og ikke mindst for syg- stigheden og synkningsfrekvensen (6). Når spytsekretions- domme der kan relateres til fejlfunktion i et enkelt gen. Ved hastigheden reduceres, tager det længere tid at udvaske genterapi i spytkirtler tilføres et gen der kan få spytkirtelcel- fødeemnet fra mundhulen. Ved en ustimuleret spytsekreti- lerne til at producere det transplanterede gens proteinpro- onshastighed på 0,1 ml/min., cut off-værdien for diagnosen dukter på normal fysiologisk vis, hvilket betyder at patien- hyposalivation, kan det eksempelvis tage næsten fem gange ter kan bringes til at syntetisere og secernere proteiner som længere tid at udvaske en given mængde tilført sukker fra de i udgangssituationen mangler. Selve sekretionsruten mundhulen end ved en normal ustimuleret spytsekretions- styres af bestemte signalproteiner. En af de helt store ud- hastighed på ca. 0,5 ml/min. (7). En sådan nedsættelse af fordringer er dog at kontrollere ekspressionen af det trans- den orale clearance forøger naturligvis den tid det tager at planterede gen når det først er leveret i cellen. Denne kon- udvaske syre fra tandbelægninger. Derved opstår et mere trol er afgørende for at sikre at det transplanterede gen ikke surt miljø i den dentale plak, hvilket fremkalder et økolo- »slukkes«, eller at der sker en overproduktion som genet gisk skift til fordel for syreproducerende og syretolererende koder for. Ud over at der stilles krav til at generne skal have bakteriestammer (8). Konsekvensen er at patienter med ned- langtidsekspression efter afleveringen, skal genmaterialet sat spytsekretionshastighed, og i særdeleshed patienter med også overføres med en vektor – en virus – som kun må give hyposalivation, udvikler caries hurtigere end individer med anledning til minimale immunresponser hos værten hvis normal sekretion (9-12). Der er dog endnu ikke enighed om behandlingen skal kunne tolereres. hvor meget spyt der skal til for at undgå hurtig cariesudvik- De første videnskabelige rapporter om overførsel af DNA ling. Men teoretiske beregninger har vist at den orale clear til spytkirtler kom i midten af 1990’erne, og i tiden frem til ance bliver væsentligt nedsat allerede når den ustimulerede nu er der udført vellykkede dyreeksperimentelle studier spytsekretionshastighed er mindre end 0,2 ml/min. (7). Kli- med genterapi på spytkirtler (2,3), og principielt har denne niske studier har således bekræftet at cariesudviklingen er terapiform også potentiale for mennesker. forøget hos individer med ustimulerede spytsekretionsha- Også den regenerative medicin har holdt sin indmarch stigheder under denne værdi (13,14). i spytkirtelfeltet og er en behandlingsform med stor frem- Caries er en konsekvens af en pH-induceret undermæt- drift og stort potentiale skønt der også her er lang vej til ning mht. hydroxylapatit i plakkens væskefase. De direkte de egentlige kliniske afprøvninger på mennesker. Mange effekter af spyt på denne mætningsgrad i det orale miljø kan forskere har deres opmærksomhed rettet mod udvikling af opdeles i 1) spyttets evne til at fastholde et tandvenligt pH i behandlingsformer hvor man udvikler erstatningsvæv som mundhulen via dets bufferkapacitet, og 2) spyttets evne til at funktionelt skal kunne substituere det tilsvarende naturlige, fastholde overmætning via dets indhold af calcium og fosfat men dysfunktionelle væv således at funktionen biologisk (15). Mht. førstnævnte er det demonstreret at individer med set kan genetableres. Stam-celleterapi hvor uspecialiserede en høj bufferkapacitet i spyttet er bedre beskyttet mod ud- grundceller (enten embryonale eller voksne fra en udviklet vikling af caries end individer med lav bufferkapacitet (16). organisme) styres frem til at udvikles som spytkirtelceller, Imidlertid er bufferkapaciteten i spyt så tæt korreleret med er en behandlingsform som kunne have relevans for spyt- den hastighed hvormed spyttet dannes (17), at det ud fra kirtelområdet. Målet er her at friske celler udviklet fra stam- en klinisk synsvinkel er diskutabelt om målinger af spyt- celler skal erstatte de syge/defekte celler og overtage deres tets bufferkapacitet bidrager med yderligere væsentlig infor- funktion i patienten. mation for vurdering af en patients cariesrisiko end hvad der allerede kan udledes på basis af simpel sialometri. Hvad Spyt og caries angår spyttets indhold af calcium og fosfat har nogle stu- Det er velkendt at caries er tab af hårdt tandvæv som følge dier vist at specielt et højt fosfatindhold synes at have en af bakteriel syreproduktion i tandbelægninger, og at spyt er beskyttende effekt mod caries (18,19). Men i den samlede en faktor med betydning for denne proces (4). Således ses litteratur er disse sammenhænge dog langt fra entydige. En hos individer hvor spytkirtlerne fjernes, væsentligt forøget medvirkende årsag kunne tilskrives det forhold at spyttets cariesaktivitet (5). De egenskaber ved spyttet der påvirker indhold af calcium og fosfat ikke er konstant hos det enkelte TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 127 127‑•‑PANTONE 427 CV 127‑•‑CYAN‑127‑•‑MAGENTA‑127‑•‑GUL‑127‑•‑SORT Spyt individ (20), hvorfor en sammenholdelse af spyttets indhold syrligt slik (32), hvorved denne gruppes erosionsrisiko for- af calcium og fosfat med en given carieserfaring vanskelig- øges yderligere. gøres hvis ikke spyttets sammensætning er bestemt parallelt Ud over spyttets syre-clearende effekt er dets buffer- med cariesudviklingen. kapacitet også vigtig for at modvirke syrens erosive effekt Ud over effekten af spytsekretionshastigheden har spyt- på tandsubstans. Her er det specielt spyttets indhold af bi- tets organiske sammensætning betydning for mikrofloraen i karbonat som er af betydning (33). Derimod har spyttets den dentale plak, idet spyttet indeholder peptider og protei- indhold af calcium og fosfat ikke beskyttende effekt ved de ner som specifikt og uspecifikt kan påvirke de mikrobielle meget sure pH-værdier hvor erosioner i tandsættet udvikles vækstbetingelser (20-22). En stor del af spyttets proteiner (31,33). For nylig er der tilvejebragt ny viden der har fokus indgår i dannelsen af det proteinlag der beklæder tænder- på spytproteinernes evne til via pellikeldannelsen at udøve nes overflade (23). Proteinsammensætningen af den erhver- beskyttende virkning mod de syreangreb tænderne uaflade- vede pellikel har betydning for hvilke bakterier som initialt ligt eksponeres for. Således beskytter en tyk pellikel bedre koloniserer tandoverfladen, og det er derfor muligt at spyt- end en tynd (34), men tandoverfladerne beskyttes kun mod tets proteinsammensætning via pelliklen har betydning for syreangreb i få minutter (35,36), hvorefter pelliklen skal for- cariesudviklingen. Således antyder kliniske studier at visse nys med friske proteiner fra spyttet (37,38). Dette forhold af spyttets proteiner kunne have betydning for cariesudvik- kan måske forklare hvorfor gentagne eksponeringer til syr- ling (19,24). lige læskedrikke i løbet af dagen er en væsentlig risikofaktor Krydsfeltet mellem spyttets biokemi og fysiologi og ca- for erosionsudvikling. Mere viden om dynamikken mellem riologien er forskningsmæssigt stadig i sin vorden, men vil tændernes demineralisering som funktion af syreekspone- utvivlsomt frembringe ny indsigt, især om risikovurdering ring og spyttets mængde og indhold er ønskelig og fordrer for caries på individniveau. tværdisciplinær forskningsindsats mellem klinikere og eks- perter med dyb indsigt i uorganisk kemi og ikke mindst Spyt og erosion proteinkemi. Det er velkendt at erosion, tab af hårdt tandvæv som følge af kemisk proces uden involvering af mikroorganismer (25), Spyt og Sjögrens syndrom er en almindelig bivirkning i forbindelse med overdreven Sjögrens syndrom (SS) er en autoimmun bindevævssygdom indtagelse af sure fødeemner (eksogen syrepåvirkning), så- karakteriseret ved tilstedeværelsen af lymfocytære infiltra- som syrlige læskedrikke, syrligt slik og sure frugter, samt ter i de eksokrine kirtler. Det er hovedsageligt tåre- og spyt- ved endogen syrepåvirkning opstået som resultat af refluks- kirtler som afficeres, og nedsat tåre- og spytsekretion anses problemer eller selvinduceret opkastning hos visse spise- for at være relateret til en progredierende lymfocytmedieret forstyrrede. Ydermere tyder de seneste undersøgelser på destruktion af kirtelparenkymet (39). at forekomsten af erosion er stigende blandt børn og unge Symptomerne ved SS er domineret af den eksokrine dys- (26,27). Spyttets betydning for erosionsprocessen kan rela funktion, men også ikke-eksokrine sygdomsmanifestatio- teres til 1) spytsekretionshastighedens effekt på den orale ner er hyppigt forekommende (40). SS kan optræde som en clearance af syre, 2) spyttets mætningsgrad mht. hydroxyl- primær, selvstændig sygdom (primært SS) eller sekundært apatit og 3) spyttets proteiner. til andre inflammatoriske reumatiske sygdomme, hyppigst I forbindelse med erosion er spyttets evne til at cleare syre reumatoid arthritis (sekundært SS) (41). væsentlig, idet fjernelse af den tilførte syre fra mundhulen er Kvinderne udgør 90% af patienterne. Sygdommen kan afgørende for at genoprette et miljø som er overmættet mht. forekomme i alle aldersgrupper, men diagnosticeres oftest hydroxylapatit (28). Både regionale forskelle på clearance- i 40-50-års-alderen. If. en svensk epidemiologisk undersø- hastigheden af syren (29) og kilden til syrepåvirkningen (en- gelse forekommer primært SS med en prævalens på ca. 3% dogen i forhold til eksogen) (30) kan i nogen grad bidrage til (42). at forklare intraorale variationer i erosionsforekomst. Årsagen til sygdommen kendes ikke, men den antages at Generelt kan det siges at risikoen for erosion er fem gan- være multifaktoriel (43). Der er endnu ikke påvist sygdoms- ge større hos hyposaliverede patienter med et ustimuleret specifikke kliniske eller laboratoriemæssige markører for SS. spytflow der er mindre end 0,1 ml/min. end hos individer Diagnosen er således baseret på en kombination af sympto- med normal spytsekretionshastighed (31). Mange mund- matologi (spørgsmål vedr. øjen- og mundtørhed), kliniske tørre med lave spytsekretionshastigheder forsøger desværre test til vurdering af tåre- og spytkirtelfunktionen, læbespyt- ofte at lindre mundtørhedsfornemmelsen ved indtagelse af kirtelbiopsi samt serologisk undersøgelse for tilstedeværelse 128 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 128‑•‑PANTONE 427 CV 128‑•‑CYAN‑128‑•‑MAGENTA‑128‑•‑GUL‑128‑•‑SORT af serumautoantistofferne anti-SSA/-SSB (44). De histopa- hed (55) og relativt høj diagnostisk specificitet (60-81%) for tologiske forandringer i læbespytkirtelvævet, som i øvrigt primært SS (56). Sensitiviteten varierer fra 46 til 82% (55). vægtes højt i klassifikationskriterier for SS, er karakteriseret Måling af den tyggestimulerede helspytsekretionshastighed, ved tilstedeværelse af fokale, inflammatoriske infiltrater (ho- som anses for patologisk lav ved en værdi på ≤3,5 ml/5 min., vedsageligt bestående af lymfocytter) organiseret omkring har relativt lav diagnostisk sensitivitet (66%) og specifici- udførselsgangene (45). tet (56%) og indgår således ikke i klassifikationskriterierne Flere nyere studier tyder på at den nedsatte eksokrine (57). Imidlertid er denne test ofte anvendelig i vurderingen funktion hos SS-patienter snarere skal tilskrives forstyrrel- af spytkirtlernes funktionelle kapacitet hos den enkelte pa- ser i den neurogene regulation end den lymfocytmedierede tient og i monitorering af sygdomsprogression. Det er vist at destruktion af de eksokrine kirtlers parenkym (43,46). Den- primært SS patienter med en ustimuleret helspytsekretion ne antagelse underbygges af at graden af lymfocytær infiltra- på <0,05 ml/min. har mere udtalt fornemmelse af mund- og tion i læbespytkirtlerne i flere tilfælde ikke harmonerer med øjentørhed, større grad af lymfocytær infiltration i læbespyt- graden af nedsat spytsekretion (47), og at der i læbespyt- kirtlerne og forekomst af serumautoantistoffer, flere syste- kirtelbiopsier er fundet tilsyneladende morfologisk intakte miske sygdomsmanifestationer samt opfattelse af ringere sekretoriske endestykker (acini) og udførselsgange i peri- helbred end patienter med helspytsekretion over 0,05 ml/ ferien af de lymfocytære infiltrater, uagtet at disse patien- min. (58). Selektiv måling af spytproduktionen fra gl. paroti- ter har betydeligt nedsat spytsekretion (48). Ydermere har dea og/eller gl. submandibularis/gl. sublingualis indgår ikke immunhistokemiske undersøgelser af læbespytkirtelvæv fra i rutinediagnostikken af SS, men anvendes dog i tiltagende primært SS-patienter vist mangel på immunreaktive nervefi- udstrækning mhp. selektiv sialokemi. Måling af den stimu- bre i centrale områder af store lymfocytære infiltrater, mens lerede parotidale sekretion har en diagnostisk sensitivitet på der i periferien af disse findes samme rigelige innervation 47-63% (56). Måling af den stimulerede spytsekretion fra gl. som hos raske kontrolpersoner (49). Disse resultater indike- submandibularis/gl. sublingualis antages at være mere vel- rer at glandulær atrofi og inflammation snarere er en følge af egnet til tidlig diagnostik af SS end måling af den parotidale funktionel hæmning af den nervøse kontrol af spytkirtlerne sekretion (59). end årsagen til denne (49). Vi har tidligere vist at spytkirtel- Sialokemi indgår endnu ikke i rutinediagnostikken af SS, celler fra patienter med primært SS som in vivo ikke secer- men flere undersøgelser tyder på at spyttets sammensæt- nerer spyt, i vort in vitro-modelsystem besidder funktionelle ning reflekterer den inflammatoriske autoimmune proces receptorer for neurotransmittere/-peptider (49). Desuden er i spytkirtelvævet (59,60). Sialokemiske undersøgelser har vore fund forenelige med en kompensatorisk øgning af an- vist at patienter med primært SS har høje koncentrationer tallet af muskarinerge receptorer på acinus-cellernes over- af natrium og klorid, men lave koncentrationer af fosfat flademembran eller øget sensitivitet over for acetylcholin i i helspyt, spyt fra gl. parotidea og spyt fra gll. submandi- forhold til spytkirtelvæv fra kontrolpersoner (49). Et nyere bularis/sublingualis på trods af lave sekretionshastigheder immunhistokemisk studie har faktisk vist en opregulering (59,60). Disse fund antages at afspejle en dysfunktion i de i antallet af muskarinerge M3-receptorer på læbe-spyt- duktale cellers evne til at reabsorbere salte, som kan være kirtel-acini hos patienter med primært SS (50), hvorimod betinget af ændrede signaleringsmekanismer og/eller æn- sensitiviteten over for acetylcholin er fundet reduceret i et dret forekomst af involverede transportproteiner (60). De dosis-respons-studie på spytkirtel-acini fra patienter med højeste saltkoncentrationer i helspyt og spyt fra gl. paroti- primært SS (51). Andre undersøgelsesresultater antyder at dea er fundet hos primært SS-patienter som har både fore- spytsekretionen hos primært SS-patienter er hæmmet pga. komst af serumautoantistoffer og mest udtalt inflammation cirkulerende autoantistoffers blokering af de muskarinerge i læbespytkirtelvævet, laveste spytsekretionshastigheder og M3-receptorer på spyt- og tårekirtelcellernes overflademem- højeste DMFS-score sammenlignet med patienter med nor- braner (52,53). Betydningen af autoantistoffer i relation til SS male saltkoncentrationer i spyttet (60). Disse kvantitative understøttes yderligere af at der er påvist anti-SSA- og -SSB- og kvalitative forandringer i spyttet tillige med DMFS-score antistofproducerende celler i læbespytkirtler hos patienter antages således at være anvendelige som potentielle markø- med primært SS med disse cirkulerende antistoffer (54). rer for graden af autoimmunmedieret spytkirteldysfunktion Ved diagnostik af SS anvendes endvidere måling af den hos patienter med primært pSS (60). Det er desuden vist at ustimulerede helspytsekretionshastighed (»afløbsmeto- patienter med primært SS har lavere sekretion af helspyt og den«), hvor en værdi på ≤1,5 ml/15 min. anses forenelig spyt fra gl. parotidea, højere DMFS-score, lavere pH og lave- med hyposalivation. Denne test har vist høj reproducérbar- re bufferkapacititet i spyttet end raske kontrolpersoner (60). TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 129 129‑•‑PANTONE 427 CV 129‑•‑CYAN‑129‑•‑MAGENTA‑129‑•‑GUL‑129‑•‑SORT Spyt Sialokemiske fund tyder på at den acinære funktion er in- Strålebehandling i hoved-hals-regionen takt. Der er således ikke påvist afvigelser i koncentrationer- Ved strålebehandling for hoved-hals-cancer er en eller fle- ne af kalium, total calcium, total protein og amylaseaktivite- re af spytkirtlerne ofte inkluderet i strålefeltet, afhængig ten i helspyt og spyt fra gl. parotidea, eller i koncentrationen af tumorlokalisation og udbredelse samt en eventuel spred- af prolinrige proteiner og statherin i stimuleret spyt fra gl. ning til lymfeknuderne. Generelt bestråles tumorer inden for parotidea, i forhold til raske kontrolpersoner, hvilket tyder en radius af 2 cm fra tumorvævet og med en total stråledosis på at de resterende funktionelle acini er i stand til at danne på 45-70 gray (Gy, 1 Gy = 100 rad) givet i daglige fraktioner på og udskille et primært spyt med normal sammensætning på 2,0 Gy i 5-6 dage ugentlig i 5-7 uger. Anvendelse af moderne trods af den lymfocytære infiltration og de strukturelle for- stråleapparater og planlægningsudstyr (scannere og compu- andringer i spytkirtelvævet (60-62). Det er vist at den pro- tere til at planlægge strålefelt og -doser) betyder at tumor teolytiske aktivitet af matriksmetalloproteinaser rettet mod rammes med stor sikkerhed samtidig med at strålefeltet bliver ekstracellulær matriks er øget i læbespytkirtler hos SS-pa- så lille som muligt, hvorved bivirkningerne af strålebehand- tienter, hvilket antages at medføre strukturelle forandringer lingen på det normale væv forsøges minimeret (67). Oftest i kirtelvævet og dermed ændringer i kvantiteten og kvalite- bruges en unilateral teknik der medfører at de kontralaterale ten af muciner som dannes og udskilles fra disse kirtler (63). spytkirtler ikke bestråles i samme grad som de ipsilaterale. Mangel på muciner kan bidrage til at forklare den udtalte Ioniserende stråling inducerer celledød ved at beskadige mundtørhedsfornemmelse hos SS-patienter, især i de tidlige DNA direkte ved ionisering eller ekscitering eller indirekte sygdomsstadier hvor gl. submandibularis/gl. sublingualis er ved at danne frie radikaler der så kan forårsage DNA-ska- mere afficerede end de serøse spytkirtler (59). Undersøgel- de. Hurtigt prolifererende væv, såsom tumorvæv, er mest ser af metalloproteinase MMP-9 og dens vigtigste inhibitor strålefølsomt. Spytkirtelceller er højt specialiserede med en TIMP-1 i spyttet er rapporteret øget hos SS-patienter sam- langsom celledeling. På trods af den langsomme celledeling menlignet med raske kontrolpersoner, men relationen til er spytkirtelceller overraskende sensitive over for ionise- symptomintensitet og sygdomsvarighed er endnu uafklaret rende stråling, og de serøse acinus-celler er mere stråleføl- (64). Også en række cytokiner er blevet sammenlignet hos somme end de mukøse acinus-celler. Graden af bivirkninger SS-patienter i forhold til andre populationer. Således er in- som nedsættelse af spytsekretionshastigheden og følelse af terleukin-10 og interleukin-6 fundet i øgede koncentrationer mundtørhed afhænger af hvor stort strålefeltet har været, og i spyt hos patienter med SS i forhold til raske kontrolperso- dermed af hvor meget spytkirtelvæv der er blevet bestrålet, ner, og IL-6 er fundet korreleret til både mund- og øjentør- og ikke mindst af den totale stråledosis som dette væv har hed (65). modtaget. Akutte histopatologiske forandringer er infiltration Kvantitative og kvalitative undersøgelser af spytsekre- af inflammationsceller samt degeneration, fibrose og nekrose tionen har væsentlig betydning for forståelsen af de pato- af spytkirtelvævet, hovedsagelig lokaliseret til de serøse cel- fysiologiske mekanismer ved SS, og derved betydning for letyper. Ductus-vævet er morfologisk set relativt upåvirket indkredsningen af årsagsforhold og nye interventionsmulig- med dilatation af indskudsstykker og interlobulært ductus- heder ved SS. Der ses en øget anvendelse af glandulær sialo- væv (68). Hypofunktionen af spytkirtelvævet kan være en metri (fra gl. parotidea og gl. submandibularis/gl. sublingua- reversibel følgetilstand ved doser på 30-50 Gy, hvorimod hø- lis) og sialokemi, som synes at have højere specificitet og jere doser ofte inducerer irreversible forandringer. Sådanne sensitivitet end helspytanalyser, og som derfor er anvende- histopatologiske langtidseffekter af strålebehandling omfatter lige som diagnostisk redskab der kan erstatte mere invasive degenerative og irreversible forandringer i kirtelvævet som diagnostiske test. Desuden synes såvel glandulær sialometri skrider frem over måneder efter ophør af strålebehandlingen som sialokemi velegnede til monitorering af sygdomsaktivi- og omfatter degeneration af serøse acinus-celler, inflamma- tet og -progression. torisk celleinfiltration, dilatation af ductus, fibrose, adipøse aflejringer og atrofi (69). Cancerbehandling og påvirkning af spytkirtelfunktion Strålingens akutte virkning på spytkirtlerne medfører en Iatrogent induceret hypofunktion af spytkirtlerne og ændret drastisk nedgang i spytsekretionen inden for den første uge spytsammensætning er relativt hyppigt forekommende føl- af strålebehandlingen, der vedvarer under hele behandlings- getilstande hos visse cancerpatienter. Disse ses i særdeleshed forløbet (70). Denne initiale akutte nedsættelse af spytsekre- hos patienter der har undergået strålebehandling i hoved- tionen efterfølges ofte af en kortvarig restituering af kirtel- hals-regionen, men kan også ses hos patienter som er eller funktionen, hvorefter denne aftager kraftigt igen for at ved- har været i kemoterapi (66). blive lav eller helt ophøre i tilfælde af høje stråledoser (71). 130 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 130‑•‑PANTONE 427 CV 130‑•‑CYAN‑130‑•‑MAGENTA‑130‑•‑GUL‑130‑•‑SORT Den nedsatte spytsekretion medfører spyt med et lavere pH Den nedsatte spytsekretionshastighed i dagene umiddelbart og med en ringere bufferkapacitet, da både bikarbonat- og efter kemoterapien kan dog delvist tilskrives den antiemeti- fosfatkoncentrationerne formindskes (72). Derimod er det ske behandling (behandling, der modvirker opkastning) der vist at koncentrationerne af natrium og klorid hos patienter ordineres i forbindelse med kemoterapien, og som ofte har der har modtaget store stråledoser, stiger i både helspyt, spyt en antikolinerg virkning (79). Kemoterapi medfører desuden fra gl. parotidea og submandibulært/sublingvalt spyt, hvilket en systemisk immunsuppression og orale humorale for- indikerer udsivning af interstitialvæske fra den beskadigede svarsmekanismer, såsom spyttets koncentration af immuno- kirtel til spyttet og/eller beskadigelse af ductus-cellernes re- globuliner, specielt sekretorisk IgA kan derfor være markant absorptionsmekanismer som følge af bestrålingen (73). Yder- nedsat under behandlingen (77), hvilket kan øge risikoen for ligere ses stråleinducerede ændringer i spyttets koncentra- infektioner i mundhulen. Andre har dog vist at sekretionsra- tioner af proteiner (74), og dets viskositet øges (75). terne af sekretorisk IgA og sekretorisk IgM fra spytkirtlerne Lægevidenskaben har forbedret sine resultater hvad an- er uændrede under kemoterapi (80). Der er også observe- går patientoverlevelse efter cancer i hoved-hals-regionen i ret ændringer i spyttets elektrolytsammensætning under de senere år, og samtidig har der været stort fokus på at kemoterapi. Spyttets bufferkapacitet falder signifikant (78), mindske bivirkninger af strålebehandling på spytkirtlerne sandsynligvis pga. en nedsat sekretion af bikarbonat, og det således at patienters tand- og mundsundhed påvirkes så er vist at spyttets pH også er lavere under kemoterapi (81). lidt som muligt af denne terapiform. Herved mindskes en Det er endnu ikke afklaret hvorvidt saltkoncentrationerne i fremadrettet mundtørhedsproblematik, herunder spise- og spyttet ændres som udtryk for en ændret duktal modifika- talegener. Dertil kommer den skærpede opmærksomhed på tion af primærspyttet induceret af kemoterapien. Således er behovet for odontologisk intervention både før og efter be- der rapporteret om nedsat natriumkoncentration i spyt fra handlingen samt muligheden for at få økonomisk støtte fra gl. paroidea (82), mens der er fundet en øget koncentration det offentlige til forebyggelse og tandbehandling. Resulta- af natrium i helspyt (83). terne af forskningen i feltet har allerede bidraget afgørende Ændringer i spytmængden og -sammensætningen ved for patienternes livskvalitet. kemoterapi kan i lighed med andre lægemiddelinducerede forandringer i spytsekretionen være til stor gene for patien- Kemoterapi ten og kan give anledning til øget risiko for sygdom i mund- Kemoterapi virker primært på celler med en hurtig celle- hulen. Således stilles ofte krav til særlige profylaktiske og deling. Det betyder at kemoterapeutica ikke kun påvirker behandlingsmæssige tiltag hos patienten som har gennem- maligne tumorceller, men også normale celler med en hur- gået kemoterapi. tig celledeling (eksempelvis i knoglemarv, slimhindeepitel Hvert år diagnosticeres ca. 32.000 nye tilfælde af cancer og hårfollikler). Dette vil hyppigt medføre bivirkninger på i Danmark, hvoraf en stor del behandles med kemoterapi. sådanne afhængig af dosis og varighed af kemoterapien. Der Det danske folketing indførte per 1.4.2001 en lov (84) der vil dog også kunne opstå bivirkninger på celler med lang- berettiger cancerpatienter med betydelige dokumenterede sommere proliferationshastighed, som eksempelvis spytkir- tandproblemer pga. kemoterapi til et særligt økonomisk telvæv. De fleste kemoterapeutica indvirker på celler i de- tilskud til tandbehandling fra amtsrådet. Hvorvidt der er lingsfasen af cellecyklus eller på cellernes stofskifte. permanente følger i mundhulen efter kemoterapi, er stadig Flere undersøgelser har vist at kemoterapi kan medføre et åbent spørgsmål, men en enkelt undersøgelse har vist at akutte forandringer i spytkirtelfunktionen under behandlin- spyttets indhold af sekretorisk IgA var signifikant nedsat gen, men det er svært at uddrage konklusioner da undersø- fem år efter kemoterapi (85). Videnskabelig dokumentation gelserne sjældent er sammenlignelige (forskellige cancerty- for om der kun er tale om forbigående forandringer, eller per, kemoterapeutica og doser samt undersøgelsesmetoder). om kemoterapi kan føre til permanent nedsat spytsekretion, Histopatologisk er der bl.a. påvist dilatation af ductus og de- smagsforandringer, slimhindelidelser, ændring af mundhu- generation af acini i de små spytkirtler hos cancerpatienter lefloraens sammensætning, caries, gingivitis og/eller par- behandlet med kemoterapeutica (76). odontitis er ønskelig. Under kemoterapi har nogle undersøgelser vist at spyt- sekretionshastigheden nedsættes (77). Andre undersøgelser Markører i spyt har derimod vist uændret spytsekretionshastighed (78). Det Nye teknologier inden for specielt det molekylærbiologiske er imidlertid vidt forskellige cancerdiagnoser og kemotera- område har banet vejen for en lang række muligheder for at peutica der ligger til grund for de respektive undersøgelser. kunne skelne mellem syg og rask. Således forventes det at TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 131 131‑•‑PANTONE 427 CV 131‑•‑CYAN‑131‑•‑MAGENTA‑131‑•‑GUL‑131‑•‑SORT Spyt den store mængde arbejde der i dag er dedikeret til studier viteter på mellem 98,7 og 100% når der sammenlignes med inden for det humane arvemateriale (genomics) og proteiners serumtest (91,92), samt mæslinger, fåresyge og røde hunde struktur og funktion (proteomics), vil give ny indsigt i den med lignende høje korrelationer mellem spyt og serumanti- molekylære kompleksitet der er forbundet med sygdoms- stofniveauer (93-96). udvikling. Erhvervelse af denne indsigt vil føre til udvikling Et andet og nok endnu større fokusområde inden for bio- at nye værktøjer i klinikken i relation til detektion og mo- markører i spyt er molekyler der kan fortælle om eventuelle nitorering, sygdomsforebyggelse, diagnostik, behandling og maligne tilstande hos den enkelte. Markører med høj sensi- prognose. Et eksempel på et sådant værktøj er biologiske tivitet og specificitet for specielt de tidlige asymptomatiske markører, de såkaldte biomarkører, hvoraf flere i dag alle- stadier vil være af stor værdi i screeningsregi, eftersom tidlig rede er identificeret og integreret inden for diagnosticering detektion af en cancer og deraf tidlig intervention ofte vil og behandling. være udslagsgivende for patientens overlevelse. Derudover En biomarkør er defineret som en effekt eller karakteri- vil cancerspecifikke biomarkører potentielt kunne bruges stik der kan måles og evalueres objektivt som en indikator ved opfølgende monitorering af behandlingens effekt samt for normale biologiske processer, patogene processer eller til at følge patienten for at kunne sætte ind med ny behand- farmakologiske responser på terapeutiske interventioner ling ved evt. tilbagefald. Endnu er der ingen spytbaseret test (86). Med ganske få undtagelser er alle kendte biomarkører på markedet inden for maligne sygdomme, men en række indtil videre fundet i blodprøver og ikke i spyt. Viden om markører der alle først er fundet og valideret i blodprøver, at blodets sammensætning i nogen grad reflekteres i spyt er nu også blevet evalueret i spytprøver. sammenholdt med fordelene ved at anvende spytprøver Således er antistoffer mod den inaktiverede form af tu- (non-invasiv opsamlingsteknik med minimal infektionsri- mor-suppressor-proteinet p53 fundet i serum fra patienter siko) frem for blodprøver, har øget interessen for spyttets med forskellige former for cancer (97). Som markør i en potentielle anvendelse inden for sygdomsopsporing og dia spyttest er antistoffer mod p53 dog endnu kun foreslået til gnostik, hvilket afspejles i det stigende antal videnskabelige detektion af lokal malignitet. Således har Tavassoli et al. (98) rapporter der vedrører biomarkører i spyt. målt disse antistoffer i spyt fra patienter med oralt plano- Potentielle markører i spyt skal søges dels i molekyler se- cellulært karcinom og foreslået benyttelse af en spyttest til cerneret direkte til spyttet af spytkirtlernes celler, dels i mo- screening og tidlig detektion af denne sygdom. Desuden har lekyler der via forskellige former for transport har passeret analyser af mRNA i spyt hos patienter med oralt planocel- fra blodet gennem spytkirtlernes celler til selve spyttet, og lulært karcinom vist lovende resultater mhp. udpegningen endelig i de cellerester fra selve spytkirtlernes, men også fra af cancerrelaterede biomarkører i spyt (99). mundhulens epitel, der forefindes i spyttet. Stoftransport fra Proteinet c-erbB-2, også kendt som Her2/neu, benyttes blod til spyt kan foregå transcellulært eller paracellulært ved som en prognostisk brystkræftmarkør i analyser af vævsbio passiv eller aktiv transport og afhænger af en række fysisk- psier fra kvinder diagnosticeret med maligne tumorer. Det kemiske forhold, såsom stoffets opløselighed i fedt og vand, er rapporteret at målinger af denne markør i spyt muligvis pH, dets ladning og proteinbinding. Hvad angår proteiners kan benyttes ved indledende detektion og efterfølgende pa- transport er der en formodning om at de fleste lavmoleky- tientobservation for tilbagefald (100,101). lære proteiner passerer frit igennem kirtelcellerne. Som nævnt er en af de store styrker ved biomarkører til En veletableret markør inden for spytbaseret diagnostik cancerscreening at de tidligt i sygdomsforløbet kan give et er det specifikke antistofsvar mod infektion med HIV hu( ‑ fingerpeg om sygdom – i bedste fald mens patienten endnu man immunodeficiency virus). Det er vist at måling af antistoffer er symptomfri hvor der er de bedste muligheder for effek- mod HIV i spyt, på linje med en serumtest, har en sensitivi- tivt at behandle og eventuelt kurere patienten. I lyset af det- tet og specificitet mellem 95% og 100% (87-90). Ud over den te undersøger vi i laboratoriet nu muligheden for vha. spyt lettere prøvetagning er den største fordel ved en spytbaseret at identificere og måle biomarkører der er specifikke for ko- test sammenlignet med en serumtest at infektionsrisikoen lorektal cancer, idet man ved tidlig diagnosticering af denne for personale er elimineret i kraft af testens non-invasive sygdom effektivt kan fjerne primærtumor ved tarmresek- procedure. tion og hermed forhindre spredning af tumorceller til andre En række andre virusinfektioner har også vist sig mulige organer. Som et ekstra skud på stammen forestiller man sig at diagnosticere via antistofanalyser i spytprøver, ligesom at biomarkører på sigt vil kunne bruges som et værktøj i for- der kan testes for induceret immunitet efter vaccination. bindelse med skræddersyet terapi til individuelle patienter. Heriblandt hepatitis A, B og C med specificiteter og sensiti- Mens fokus på cancerrelaterede markører er forholds- 132 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 132‑•‑PANTONE 427 CV 132‑•‑CYAN‑132‑•‑MAGENTA‑132‑•‑GUL‑132‑•‑SORT vis nyt, har måling af hormonniveauer i spyt længe været lig non-invasiv diagnostik af bulimi, og dermed tidlig igang- anvendt som supplement i klinikken ved udredning af en- sættelse af den nødvendige psykologiske og odontologiske dokrinologiske funktioner. Kortlægningen af hormonelle intervention (109). døgn- og månedsvariationer kræver opsamling af mange Spyt har også vist sig anvendelig i relation til monito- prøver, hvilket giver spyt en række fordele i forhold til blod, rering af medicin. En forudsætning for at anvende spyt til idet spytopsamling er uden gener for patienten hvad angår dette formål er at forholdet mellem koncentrationen i blod både det fysiske ubehag og rent praktisk, idet spytprøver og spyt er velkendt hvilket er tilfældet for en lang række af ofte kan opsamles i hjemmet. De fleste hormoner er fedtop- stoffer (110). Medicinniveauet i spyt afspejler, som ved mo- løselige (fx steroidhormonerne) og passerer derfor fra blo- nitorering af hormoner, den frie ikke-proteinbundne medi- det ud i spyttet via passiv diffusion. Målingerne af en række cinfraktion i blod, hvilket i nogle tilfælde giver spytniveauet hormoner i spyt har klinisk relevans, idet der er en direkte en højere terapeutisk værdi end det totale blodniveau. Dog sammenhæng mellem niveauet af hormon i hhv. spyt og er det væsentligt at være opmærksom på at koncentrationen blod. I blod findes hormoner på to former: som frit hormon af den frie medicinfraktion i spyt for nogle stoffers vedkom- og som proteinbundet hormon. Det hormonniveau der må- mende er pH-afhængig hvorfor variationen i spytsekreti- les i spyt, afspejler den frie andel af hormon i blod. Da det onshastighed og dermed variationen i spyttets pH i nogle frie hormon er identisk med det biologisk aktive hormon, tilfælde vil resultere i variationer i spyt-plasma-forholdet, og kan viden om spyttets hormonniveau i nogle tilfælde have dermed begrænse spyts diagnostiske anvendelighed. Denne højere diagnostisk værdi end det hormonniveau der måles problematik er mindre udtalt når det gælder måling af eufo- i blod. Monitoreringen af en lang række hormoner i spyt riserende stoffer hvor det i højere grad handler om at de- er således blevet anvendt i relation til forskellige kliniske tektere frem for at kvantificere et stof. Spyt er således blevet problemstillinger, og der kommer stadig flere til. Fx er der brugt til at afdække misbrug af kokain (111) og marihuana fundet sammenhænge mellem cortisol og stress (102,103), (112,113), samt indtagelse af alkohol (114,115). Måling af al- østriol og nedsat fostervækst (104) samt præmatur fødsel kohol i spyt forudsætter dog at prøven tages tidligst 20 min. (105), progesteron og tidspunkt for ægløsning (106) samt te- efter indtagelsen hvor absorption og distribution af den stosteron og adfærdsudvikling hos børn (107). En detaljeret indtagede alkohol er sikret, og man derved forhindrer regi- litteraturoversigt over anvendelsen af spyt til udredning af strering af falsk høje værdier forårsaget af den direkte »kon- endokrinologisk funktion (med fokus på steroidhormoner- taminering« af mundhulen med alkohol (114). Hvad angår ne) kan læses på internet-adressen: http://www.salivatest. rygning er måling af cotinin (en nikotinmetabolit) i spyt en com/journals/saliva_ref.html. Også andre hormoner end velegnet metode til at validere selvrapporterede rygevaner steroidhormonerne har været i fokus i relation til kortlæg- (116). Cotinin-måling kan også give en indikation om passiv ning af spyt-blod-forholdet. Der er således vist en sammen- rygning, idet der er observeret en tæt korrelation mellem hæng mellem insulin i hhv. spyt og blod ved en oral gluko- niveauet af cotinin i spyt og antallet af cigaretter røget i en setolerancetest hos grupper af patienter med type 2 diabe- husholdning (117). tes, ikke-diabetiske fede personer og raske kontrolpersoner Endelig har spyt i takt med udviklingen af stadig bedre (108). I laboratoriet undersøger vi for tiden spytniveauer af metoder til oprensning og bestemmelse af DNA-profiler fået forskellige hormoner involveret i appetitreguleringen mhp. en betydelig rolle som retsmedicinsk markør. Ekstraktion af at finde mulige markører for spiseforstyrrelsen bulimi. Da DNA fra cellerester af den orale slimhinde i helspyt giver skader på tændernes emalje (fx erosion) og hævede spyt- mulighed for karakteristik af den aktuelle genprofil, hvilket kirtler i mange tilfælde er eneste synlige tegn på spisefor- kan være nyttigt ved identifikation af såvel offer som ger- styrrelsen, har tandlægen, der ser sine patienter regelmæs- ningsmand. Spyt isoleret fra fx bidmærker (119), frimærker sigt, god mulighed for at opdage disse tegn på sygdom i for- og konvolutter eller efterladte cigaretskod (119,120) har så- hold til andre grupper i sundhedssystemet. Men diagnostik ledes i flere tilfælde været vigtigt bevismateriale i kriminal- på baggrund af eksisterende kriterier er vanskelig og ligger sager, som fx da en tyv blev fældet på at have spist af en uden for tandlægens kompetence, så udviklingen af biologi- cheddarost på gerningsstedet hvorfra hans spyt blev isoleret ske markører i spyt vil sammenholdt med det orale kliniske og DNA-profilbestemt (121). billede give tandlægen yderligere mulighed for at afdække Med individuelt tilpassede instrumenter er det i dag mu- årsagen til eksisterende dentale erosioner og dermed bidra- ligt at opsamle spyt fra alle større og mindre kirtler i mund- ge til forebyggelse og behandling af skaderne på den mest hulen, og det er vist at de forskellige typer af spyt har speci- hensigtsmæssige måde. Dertil kommer muligheden for tid- fikke profiler hvad angår proteinsammensætning (122,123). TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 133 133‑•‑PANTONE 427 CV 133‑•‑CYAN‑133‑•‑MAGENTA‑133‑•‑GUL‑133‑•‑SORT Spyt Af samme grund kan man forestille sig at det ikke er uden 5. Hallett KB, Lucas JO, Johnston T, Reddihough DS, Hall RK. betydning hvilken type spyt man påtænker at anvende til Dental health of children with cerebral palsy following sialodo- sine analyser. Det er blevet foreslået at spyt opsamlet indi- choplasty. Spec Care Dent 1995; 15: 234-8. 6. Lagerlöf F, Oliveby A, Ekstrand J. Physiological factors influen- viduelt fra de enkelte kirtler egner sig bedst til detektion af cing salivary clearance of sugar and fluoride. J Dent Res 1987; kirtelspecifik patologi mens helspyt vil være at foretrække 66: 430-5. til evaluering af systemiske sygdomme (124). Et af de hur- 7. Dawes C. A mathematical model of salivary clearance of sugar tigst voksende områder inden for spytforskning er således from the oral cavity. Caries Res 1983; 17: 321-34. kortlægning af spyttets proteom. Med kortlægningen af 8. Hofer E, Jensen SB, Pedersen AML, Bardow A, Nauntofte B. denne store pulje af proteiner vil der være skabt et grundigt Oral microflora in patients with salivary gland hypofunction. Oral BioSci Med 2004; 2: 77-92 fundament for den fremtidige søgen efter og identifikation 9. Risheim H, Arneberg P, Birkhed D. Oral sugar clearance and af markører der vil kunne give specifik information om pa- root caries prevalence in rheumatic patients with dry mouth tientens sundhedstilstand – oral såvel som systemisk. Pro- symptoms. Caries Res 1992; 26: 439-44. teomprojektet vil også give anledning til udvikling af nye 10. Papas AS, Joshi A, MacDonald SL, Maravelis-Splagounias L, diagnostiske systemer baseret på nanoteknologi, fx udvik- Pretara-Spanedda P, Curro FA. Caries prevalence in xerostomic ling af en chip som kan foretage multianalyse på helspyt individuals. J Can Dent Assoc 1993; 59: 171-4, 177-9. og tilbyde screening af patientens fysiologiske status i »real 11. Rundegren J, van Dijken J, Mornstad H, von Knorring L. Oral conditions in patients receiving long-term treat ment with cyc- time« mens patienten er i tandlægeklinikken. lic antidepressant drugs. Swed Dent J1985;9: 55-64. 12. Bardow A, ten Cate JM, Nauntofte B, Nyvad B. Effect of unstim- English summary ulated saliva flow rate on experimental root caries. Caries Res Saliva. Status and possibilities 2003; 37: 232-6. New knowledge and new techniques within the molecular 13. Navazesh M, Christensen C, Brightman V. Clinical criteria for biological field have expanded the possibilities for using the diagnosis of salivary gland hypofunction. J Dent Res 1992; saliva as one of the diagnostic tools when discriminating 71: 1363-9. 14. Bardow A, Nyvad B, Nauntofte B. Relationships between medi- between health and disease. This opens the possibility for cation intake, complaints of dry mouth, salivary flow rate and using saliva in detection and monitoring in relation to dis composition, and the rate of tooth demineralization in situ. ease prevention, diagnostics, treatment and prognosis. The Arch Oral Biol 2001; 46: 413-23. new knowledge within the field concerns the protecting 15. Larsen MJ, Pearce EI. Saturation of human saliva with respect to effects of saliva on the oral tissues, salivary gland function calcium salts. Arch Oral Biol 2003; 48: 317-22. and saliva from patients suffering from Sjogrens syndrome 16. Ericsson Y. Clinical investigation of the salivary buffering ac- and patients with cancer, as well as identification of new bio tion. Acta Odontol Scand 1959; 97: 131-65. 17. Bardow A, Madsen J, Nauntofte B. The bicarbonate concentration markers. Some of these new areas within salivary research in human saliva does not exceed the plasma level under normal are primarily of dental interest, such as the orally protective physiological conditions. Clin Oral Investig 2000; 4: 245-53. effects of saliva, while others are of more gen-eral interest 18. Shannon IL. Parotid fluid flow rate, parotid fluid, and serum and application. Thus, the advantages of using saliva as a inorganic phosphate concentrations as related to dental caries medium for non-invasive sampling with minimal infection status in man. J Dent Res 1964; 43: 1029-38 risk compared to blood sampling has increased the interest 19. Bardow A, Hofer E, Nyvad B, ten Cate JM, Kirkeby S. Moe D, for the use of saliva as a »handy chair side tool« also within et al. Effect of saliva composition on experimental root caries. Caries Res 2005; 39: 71-7. systemic disease screening and diagnostics. 20. Larsen MJ, Jensen AF, Madsen DM, Pearce EI. Individual variations of pH, buffer capacity, and concentrations of calcium Litteratur and phosphate in unstimulated whole saliva. Arch Oral Biol 1. Fox PC. Salivary enhancement therapies. Caries Res 2004; 38: 1999; 44: 111-7. 241-46. 21. Aguirre A, Testa-Weintraub LA, Banderas JA, Haraszthy GG, 2. Baum BJ, O’Connell BC. In vivo gene transfer to salivary Reddy MS, Levine MJ. Sialochemistry: a diagnostic tool? Crit glands. Crit Rev Oral Biol Med 1999; 10: 276-83. Rev Oral Biol Med 1993; 4: 343-50. 3. Wang J, Voutetakis A, Zheng C, Baum BJ. Rapamycin control 22. Helmerhorst EJ, Hodgson R, van ‘t Hof W, Veerman EC, of exocrine protein levels in saliva after adenoviral vector- Allison C, Nieuw Amerongen AV. The effects of histatin mediated gene transfer. Gene Ther 2004; 11: 729-33. derived basic antimicrobial peptides on oral biofilms. J Dent Res 4. Fejerskov O. Concepts of dental caries and their consequences 1999; 78: 1245-50. for understanding the disease. Community Dent Oral Epidemiol 23. Lendenmann U, Grogan J, Oppenheim FG. Saliva and dental 1997; 25: 5-12. pellicle – a review. Adv Dent Res 2000; 14: 22-8. 134 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 134‑•‑PANTONE 427 CV 134‑•‑CYAN‑134‑•‑MAGENTA‑134‑•‑GUL‑134‑•‑SORT 24. Banderas-Tarabay JA, Zacarias-D’Oleire IG, Garduno Estrada Forfattere R, Aceves-Luna E, Gonzalez-Begne M. Electrophoretic analy- Anja Weirsøe Dynesen, ph.d.-stipendiat, cand.odont. og cand.scient. i sis of whole saliva and prevalence of dental caries. A study in human ernæring¹, Siri Beier Jensen, ph.d.-stipendiat, tandlæge¹, Lars Mexican dental students. Arch Med Res 2002; 33: 499-505. Holten-Andersen, ph.d.-stipendiat, cand.scient.¹, Thorbjörg Jensdóttir, 25. Eccles JD. Dental erosion of nonindustrial origin. A clinical sur- erhvervs-ph.d.-stipendiat, MSc (Nutrition)¹,², Anne Marie Lynge Pe‑ vey and classification. J Prosthet Dent 1979; 42: 649-53. dersen, lektor, tandlæge, ph.d.¹, Allan Bardow, adjunkt, tandlæge, 26. Nunn JH, Gordon PH, Morris AJ, Pine CM, Walker A. Dental ph.d.,¹ og Birgitte Nauntofte, professor, dr.odont.¹ erosion - changing prevalence? A review of British National childrens’ surveys. Int J Paediatr Dent 2003; 13: 98-105. ¹Afdeling for Oral Medicin, Klinisk Oral Fysiologi, Oral Patologi & 27. Jensdottir T, Arnadottir IB, Thorsdottir I, Bardow A, Gudmunds Anatomi, Odontologisk Institut, Det Sundhedsvidenskabelige Fa- son K, Theodors A, et al. Relationship beween dental erosion, kultet, Københavns Universitet, og ² TOMS-gruppen A/S soft drink consumption, and gastroesophageal reflux among Icelanders. Clin Oral Investig 2004; 8: 91-6. Korrespondance: 28. Bashir E, Lagerlöf F. Effect of citric acid clearance on the sat Adjunkt, ph.d. Allan Bardow, Afd. for Oral Medicin, Klinisk Oral uration with respect to hydroxyapatite in saliva. Caries Res Fysiologi, Oral Patologi & Anatomi, Tandlægeskolen, Nørre Allé 1996; 30: 213-7. 20, DK-2200 København N, Danmark. E-mail: [email protected] 29. Bashir E, Gustavsson A, Lagerlöf F. Site specificity of citric acid retention after an oral rinse. Caries Res 1995; 29: 467-9. 30. Järvinen VK, Rytomaa I, Meurman JH. Location of dental erosion in a referred population. Caries Res 1992; 26: 391-6. 31. Järvinen VK, Rytomaa II, Heinonen OP. Risk factors in dental Basalbiologi erosion. J Dent Res 1991; 70: 942-7. Spyt 32. Colquhoun AN, Ferguson MM. An association between oral lichen planus and a persistently dry mouth. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2004; 98: 60-8. 33. Jensdottir T, Buchwald C, Nauntofte B, Bardow A. Effects of sucking acidic candy on whole mouth saliva composition. Caries Res 2005; 39: 468-74. 34. Amaechi BT, Higham SM, Edgar WM, Milosevic A. Thickness of acquired salivary pellicle as a determinant of the sites of den tal erosion. J Dent Res 1999; 78:1821-8. 35. Nekrashevych Y, Stosser L. Protective influence of experimen- tally formed salivary pellicle on enamel erosion. An in vitro study. Caries Res 2003; 37: 225-31. 36. Zahradnik RT, Moreno EC, Burke EJ. Effect of salivary pellicle on enamel subsurface demineralization in vitro. J Dent Res 1976; 55: 664-70. 37. Nieuw Amerongen AV, Oderkerk CH, Driessen AA. Role of mucins from human whole saliva in the protection of tooth enamel against demineralization in vitro. Caries Res 1987; 21: 297-309. 38. Moutsopoulos HM, Talal N. Immunological abnormalities in Sjögren’s syndrome. In: Talal N, Moutsopoulos HM, Kassan SS, editors. Sjögren’s syndrome. Clinical and immunological aspects. Heidelberg: Springer; 1987. p. 258-65. 39. Al-Hashimi I, Khuder S, Haghighat N, Zipp M. Frequency and predictive value of the clinical manifestations in Sjögren’s syn- drome. J Oral Pathol Med 2001; 30:1-6. tal erosion. J Dent Res 1999; 78:1821-8. En fuldstændig litteraturliste kan rekvireres hos sekretær Pia Bast: [email protected] TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 135 135‑•‑PANTONE 427 CV 135‑•‑CYAN‑135‑•‑MAGENTA‑135‑•‑GUL‑135‑•‑SORT rdet biofilm dukker stadig oftere opp i littera- Biofilm og bakterie- turen og antall publikasjoner som omhandler O emnet har økt eksponentielt siden begrepet ble kommunikasjon – tatt i bruk på slutten av syttitallet (1). Men hva er egentlig biofilm og hvilke konsekvenser har det at bakteriene velger mulige konsekvenser å leve sammen i biofilm? Tradisjonelt har bakterier blitt sett på som enkle, encellede organismer, og mikrobiologer har for oral profylakse i hovedsak studert bakterier som vokser i flytende medier eller på bakterieskåler. Dette har gitt oss nyttig kunnskap og Anne Aamdal Scheie og Fernanda Cristina Petersen forståelse av sammenhengen mellom bakterier og sykdom. Imidlertid har man ved denne tilnærmingen gått glipp av in- formasjon om viktige sider av bakterienes liv. Det viser seg Bortsett i fra fluorider er det få kjemiske stoffer som nemlig at bakterier i virkeligheten ikke lever isolert. Som i nevneverdig grad virker forebyggende på plakkrela- oftest lever de festet på overflater organisert i komplekse terte orale sykdommer som karies og periodontitt. En bakteriesamfunn som vi kaller biofilm. Dentalt plakk er en forklaring kan være at bakteriene som er involvert, typisk biofilm. organiserer seg i såkalte biofilmer. Biofilmer er kom- Det er interessant at Antonie van Leeuwenhoek med sitt selv- konstruerte mikroskop beskrev den orale mikroflora som plekse tredimensjonale samfunn av bakterier. Mens mi- en biofilm allerede på sekstenhundretallet. Han interesserte krobiologer tradisjonelt har studert bakterier i flytende seg for plakk, »scurf«, som han kalte det. Bakteriene han så medier i laboratoriet, vet vi nå at bakterier i naturen, i mikroskopet sitt kalte han »animalcules«. I et brev fra 1683 biofilmbakterier, uttrykker andre egenskaper enn de skriver han om sine observasjoner: »The number of these ani‑ frittflytende. Senere tiders muligheter for å studere malcules in the scurf of a man is so many that I believe they exceed genekspresjon og genregulering i bakterier har gitt ny the number of men in a Kingdom«. Videre gjorde han forsøk med vineddik som antibakterielt middel. »I took in my mouth some kunnskap om kommunikasjonssystemer, quorum-sen- very strong wine-vinegar, and closing my teeth, I gargled and rinsed sing-systemer, som tillater bakteriene å koordinere sine them very well with the vinegar. Afterwards I washed them very well genuttrykk. Vi mangler fortsatt informasjon om hvor- with fair water, but there were an innumerable quantity of animal‑ dan bakteriene regulerer sine gener for å danne dentalt cules yet remaining in the scurf upon the teeth. I took a very little plakk, såkalt oral biofilm. Mer kunnskap om disse pro- wine-vinegar and mixed it with the water in which the scurf was dissolved, whereupon the animalcules died presently. From hence I sessene er viktig for å utvikle nye strategier for å fore- conclude, that the vinegar with which I washed my teeth, killed only bygge sykdommer forårsaket av orale biofilm bakterier. those animalcules which were on the outside of the scurf, but did not Å interferere med bakterienes kommunikasjonssyste- pass through the whole substance of it«. Dette beskriver viktige mer kan vise seg som lovende metoder. Det er derfor egenskaper ved bakterielle biofilmer. en utfordring for odontologisk forskning å belyse og forstå hvordan slike kommunikasjonssystemer virker Bakterienes livsstil i en biofilm En bakteriell biofilm består av bakterier festet til et under- hos orale bakterier. Denne artikkelen diskuterer disse lag i en omgivende matriks. Matriksen som holder bakteri- aspektene. ene sammen er en blanding av polysakkarider, proteiner og DNA som stammer hovedsakelig fra bakteriene (2). Bakte- rier i biofilm danner tredimensjonale strukturerte samfunn med væskekanaler for blant annet transport av næringssub- strater, avfallsprodukter og ulike signalmolekyler (3). Bakterier i biofilm er langt mindre sensitive overfor anti- mikrobielle stoffer og vertens immunforsvar enn når de le ver fritt i flytende medium (4). Konsentrasjonen av et stoff som dreper fritt flytende bakterier må økes, gjerne fra ti til tusen ganger for å ha tilsvarende effekt når bakteriene TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 136‑•‑PANTONE 427 CV 136‑•‑CYAN‑136‑•‑MAGENTA‑136‑•‑GUL‑136‑•‑SORT Adhesjon ¬ Kolonisering ¬ Koadhesjon ¬ Modning ¬ Oppløsning Fig. 1. De ulike trinn i biofilmdannelse. vokser i biofilm (4). Dette er nettopp hva van Leeuwenhoek også i forskjellig grad avhengig av om biofilmen er tykk og i sin tid observerte med vineddiken han testet. Denne til- moden eller tynn og umoden (6). Andre eksempler på en- synelatende resistensen kan forklare hvorfor mange stoffer dret genaktivitet i biofilm er enzymet urease i Streptococcus benyttet til oral profylakse har dårligere effekt klinisk enn salivarius og sekretering av en rekke proteiner i Actinobacillus forventet ut i fra laboratorietester. actinomycetemcomitans (7). En forklaring på den tilsynelatende resistensen har vært at Biofilmdannelse i Pseudomonas aeruginosa, som forårsaker strukturen i en biofilm hindrer diffusjon av aktive molekyler alvorlig lungebetennelse hos pasienter med cystisk fibrose, inn i dybden av biofilmen, eller at molekylene inaktiveres i er mye studert. I biofilm sammenlignet med fritt flytende overflaten av biofilmen. bakterier og i ulike stadier av biofilmdannelsen har man En annen forklaring på den tilsynelatende resistensen funnet mellom 40 og 50% forskjell i uttrykte gener hos den- kan være bakterienes varierende veksthastighet i biofilmen. ne bakterien (8). Det er slik at bakterienes sensitivitet er avhengig av deres Biofilmdannelse er en trinnvis prosess som starter med veksthastighet. En bakteriekultur som vokser fort vil være adhesjon av frittflytende bakterier til en proteindekket over- mest sensitiv overfor et hemmende stoff. Bakteriene vokser flate, etterfulgt av kolonisering, koadhesjon, modning og langsommere i biofilm enn i flytende medium. Derved blir løsning av enkelte bakterier (Fig. 1). Det er gode holdepunk- bakteriene mindre sensitive. ter for at uttrykk av gener som er involvert i de ulike proses- I en biofilm dannes ulike mikromiljøer på grunn av gradi- sene er koordinerte og velregulerte (8-10). Dette skjer via enter av for eksempel næring, avfallsprodukter, pH og ok- forskjellige signalsystemer som tillater bakteriene å kommu- sygen. Dette registrerer bakteriene og tilpasser seg de vari- nisere med hverandre. I bakteriene setter kommunikasjon- erende forhold ved å skru av og på gener etter sine egne be- en i gang kaskader av reaksjoner. Resultatet kan være akti- hov. En slik tilpasning krever regulering av et stort antall ge- vering eller hemning av transkripsjon av ulike gener. ner. Nyere forskning har vist at bakteriene på denne måten Bakteriene kan reagere på eksterne stimuli i miljøet. I endrer egenskaper når de befinner seg i en biofilm. dette tilfellet kan de bruke signalmolekyler som vi enda Når for eksempel Streptococcus mutans vokser i biofilm, blir ikke kjenner. I andre signalsystemer er molekylene bedre ca. 20% av dens gener enten oppregulert eller nedregulert i kjent. Bakterietetthet er en type stimulus som kan sette i forhold til når den lever i flytende medium (5). Enzymene gang signalsystemer. Slike bakterie-tetthetsavhengige signal som S. mutans bruker til å lage polysakkarider uttrykkes systemer kalles »quorum sensing«-systemer. Ordet »quorum« TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 137 137‑•‑PANTONE 427 CV 137‑•‑CYAN‑137‑•‑MAGENTA‑137‑•‑GUL‑137‑•‑SORT Biofilm betyr »det minste antall medlemmer av en forsamling som må være tilstede for at forsamlingen skal være beslutnings- Få bakterier, Mange bakterier, dyktig«. få signalmolekyler mange signalmolekyler Bakteriene benytter ulike molekyler som quorum-signaler Konsentrasjonen av signalmolekyl vil være en funksjon av bakterietettheten. Ikke før konsentrasjonen av signalmole- kyler har nådd en viss terskelverdi, quorum, vil bakterien være i stand til å registrere og respondere på signalet. Når antall bakterier når det kritiske nivå kan de ved hjelp av quorum-signaler koordinere sine genuttrykk (Fig. 2). For bak- Ingen transkripsjon Transkripsjon teriene betyr dette at de kan skru av eller på viktige gener på av målgener av målgener en koordinert måte. De kan med andre ord »trekke i flokk«. Signalmolekyler Vi finner mange quorum-signalsystemer i både gram Reseptorprotein Fig. 2. Bakteriene produserer signalmolekyler som sendes ut positive og gramnegative bakterier. Bakteriene benytter i omgivelsene. Antall signalmolekyler vil være en funksjon ulike signalmolekyler som quorum-signaler. Grampositive av antall bakterier. Når antall bakterier har nådd en viss ter- bakterier benytter oligopeptider som signalmolekyler, skelverdi, quorum, er bakteriene i stand til å registrere signa- mens gramnegative bakterier benytter homoserin-laktoner. let som setter i gang transkripsjon av gitte målgener. Mange quorum-molekyler er svært spesifikke. Dette inne- bærer at de kun kan benyttes til kommunikasjon mellom bakterier av samme spesies. Nylig avdekket man imidlertid et annet kommunikasjonssystem, autoinduser-2-systemet (AI-2). I motsetning til de fleste andre quorum-systemer som benyttes av bakteriene til intra-spesies-kommunikasjon, kan bakteriene benytte AI-2-systemet som et mer generelt, interspesies, kommunikasjonssystem. Enkelt kan man si at ved hjelp av det tidligere beskrevne quorum-systemet kan bakterien kommunisere med og kontrollere sine likemenn, mens AI-2 i tillegg kan benyttes til å kommunisere med an- dre (11). AI-2 ble først beskrevet å stimulere bioluminisens i marine bakterier slik som Vibrio harveyi (12). I Fig. 3 ser vi hvordan en bakteriekultur av V. harveyi skrur på genene for lumini- sens og lyser med et blålig lys når tettheten av bakteriekul- turen når et visst nivå. Senere studier har bekreftet at en rek- ke både grampositive og gramnegative bakterier har gener for å produsere AI-2-signalmolekyler (13, 14). Strukturen til AI-2 fra V. harveyi ligner ikke noen andre kjente signalmole- kyler. For de fleste andre bakterier kjenner man ikke mole- kylstrukturen for AI-2. Man vet imidlertid at produksjonen av AI-2 avhenger av et LuxS-enzym. LuxS ser nokså lik ut i mange bakterier (15). Kommunikasjon i plakkbiofilm Det er rimelig å anta at det foregår livlig kommunikasjon mellom bakteriene i plakkbiofilm. I laboratoriet har man Fig. 3. Bioluminisens, lysende blått lys, uttrykkes ved at påvist evnen til kommunikasjon hos ulike orale bakterier visse gener transkriberes, »skrus på«, ved en viss bakterie- (Tabell 1). Kommunikasjon via signalsystemer ble først vist i tetthet, quorum i V. harveyi. Streptococcus gordonii (16). Ved å inaktivere et gen som regu- lerer evnen til naturlig transformasjon i S. gordonii, fant man 138 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 138‑•‑PANTONE 427 CV 138‑•‑CYAN‑138‑•‑MAGENTA‑138‑•‑GUL‑138‑•‑SORT Tabell 1. »Quorum«-signalering i orale bakterier. Signalmolekyl Bakterie Fenotypisk effekt CSPa) Streptococcus mutans Biofilmdannelse, biofilmstruktur, naturlig transformasjon, stress og syretoleranse, celleseparasjon Streptococcus gordonii Biofilmdannelse, naturlig transformasjon Streptococcus intermedius Streptococcus mitis Naturlig transformasjon Streptococcus oralis Streptococcus sanguis Streptococcus crista Streptococcus anginosus Streptococcus constellatus AI-2b) Streptococcus gordonii Biofilmdannelse medPorphyromonas gingivalis, karbohydratmetabolisme Porphyromonas gingivalis Biofilmdannelse medStreptococcus gordonii, protease og hemagglutininaktivitet Fusobacterium nucleatum Ukjent Prevotella intermedia Ukjent Actinobacillus actinomyce‑ Adaptasjon til jernlimitert miljø, leukotoksin produksjon temcomitans a) CSP; Kompetansestimulerende peptid b) AI-2; Autoinducer 2 at de også mistet evnen til å danne biofilm. Naturlig trans- ker seg at streptokokkene ved slik naturlig transformasjon formasjon innebærer en tilstand der bakteriene er i stand til lett kan til passe seg skiftende miljøforhold ved å tilegne seg å ta opp DNA fra omgivelsene, inkorporere det nye DNA i egenskaper fra andre bakterier. Naturlig transformasjon i S. sitt eget genom, og derved få endrete egenskaper. Man ten- gordonii reguleres av et quorum-signalsystem. Signalmoleky- Fig. 4. Biofildannelse av orale streptokokker ved quorum-signalering indusert av syntetisk kompetansesti- mulerende peptid, SCSP. S. mutans biofilm uten SCSP S. mutans biofilm med SCSP TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 139 139‑•‑PANTONE 427 CV 139‑•‑CYAN‑139‑•‑MAGENTA‑139‑•‑GUL‑139‑•‑SORT Biofilm let i dette systemet er et peptid, det såkalte kompetansesti- er det rimelig å interferere med bakterienes muligheter for å mulerende peptid (CSP) (17). Ved å inaktivere gener knyttet forårsake sykdom uten at balansen i normalfloraen forstyr- til kompetanseutvikling, for eksemplet genet som koder for res. CSP i S. mutans, fant man at bakteriens evne til å lage biofilm I munnhulen kan man tenke seg å benytte slike mekanis- ble sterkt redusert (18,19). I Fig. 4 ser vi hvordan vi ved å mer for eksempel for å etablere en økologisk balanse som tilsette CSP stimulerer bakteriene til å danne mer biofilm. I opprettholder oral helse. tillegg til å indusere naturlig transformasjon regulerer CSP Vi antar at en moden plakkbiofilm er resultatet av en serie også bakterienes evne til å tåle stress (20). For eksempel er velregulerte prosesser, hvor hver av dem kan representere dette systemet involvert i evnen S. mutans har til å tilpasse et potensielt mål for biofilmkontroll. I det følgende vil vi seg et surt miljø (21). diskutere hvordan vi tenker at interferens med signalover- Signaloverføring via AI-2 systemet og genet for LuxS er føring kan utnyttes som profylaktisk metode. påvist i flere orale bakterier, for eksempel i Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia, Fusobacterium nucleatum, A. Interferens med signaloverføring actinomycetemcomitans, S. mutans (22,23) og S. gordonii (24-27) Den australske rødalgen Delisea pulchra unngår å bli kolo (Tabell 1). nisert av bakterier ved at den produserer såkalte furanoner Betydningen av AI-2-signalering for biofilmdannelse i S. som sekundære metabolitter. Furanon har en tilsvarende mutans (22,23) og S. gordonii (24) er ikke avklart. Inaktivering struktur som quorum-signalmolekylene homoserinlaktoner. av LuxS-genet synes imidlertid å påvirke S. mutans i biofilm- Homoserinlaktoner benyttes som quorum-signal av gram- dannelsen når den har tilgang til sukker (23). I S. gordonii negative bakterier. Furanoner kan syntetiseres og er vist å fører tilsvarende inaktivering til endret uttrykk av enzymer kunne hemme biofilmdannelse i P. aeruginosa (28). Man har knyttet til karbohydratmetabolismen (24). P. gingivalis en- også funnet andre molekyler i naturen som kan forstyrre drer uttrykk av virulensfaktorer slik som haemagglutinin og homoserinlaktonmediert signaloverføring, for eksempel proteaseaktivitet når LuxS-genet inaktiveres (25,26). I A. ac‑ molekyler produsert av bacillus og variovorax-spesies (29,30). tinomycetemcomitans stimuleres leukotoksinproduksjonen av Ved å fjerne acylgruppen på homoserinlaktoner vil signal AI-2 (26). AI-2 er også involvert i bakteriens tilpasning til et overføringen forstyrres. Enzymet acylase I fra svin ble ny- miljø som har begrenset tilgang på jern (26,27). lig vist å være i stand til å deacylere homoserinlaktoner fra Siden AI-2-systemet benyttes for inter-spesies-kommu- gramnegative bakterier (31). I marine bakterier førte dette til nikasjon, er studier av biofilmer med flere typer bakterier redusert biofilmdannelse. særlig viktig. S. gordonii og P. gingivalis danner normalt bio- En annen mulighet til å interferere med signaloverføring film sammen. Interessant nok ble det nylig vist at inaktive- er å benytte syntetiske signalmolekylanaloger. Det er rap- ring av LuxS-genet i P. gingivalis og i S. gordonii førte til at portert om både agonister og antagonister (32,33). biofilmdannelsen ble sterkt redusert (24). Staphylococcus aureus benytter tiolakton oligopeptider som signalmolekyler. Disse kan virke både som aktivatorer og Profylakse inhibitorer av quorum-signaler. Naturlig forekommende sig- Den senere tids utvikling og spredning av multiresistente nalmolekyler med små endringer kan redusere virulensen i bakteriestammer og hyppige forekomst av behandlings S. aureus (34). resistente biofilminfeksjoner gjør at man søker andre måter I odontologisk sammenheng er det interessant at det bred- å bekjempe bakterielle infeksjoner på. Tiden er inne for å gå spektrede triclosan som benyttes i blant annet tannpastaer, fra bruk av antibakterielle til antipatogene stoffer. Det vil si, hemmer syntese av forløperen for homoserinlaktoner (35). isteden for å ta livet av bakteriene bør man søke å gjøre dem Homoserinlaktonsignaler er imidlertid ikke påvist i orale mindre farlige ved å regulere og begrense deres uttrykk av bakterier (14,25). virulensfaktorer. De kjente quorum-signalsystemene i orale bakterier inklu- En mulig vei i fremtiden vil kunne være å interferere med derer AI-2-systemet og det peptidinduserte signalsystemet bakterienes kommunikasjonssystemer. Ved hjelp av tilgjen- (CSP). AI-2-systemet anses som et universelt quorum-system gelige gensekvensdata fra bakterielle genomer og fra det hu- som benyttes av både grampositive og gramnegative bak- mane genom kan man identifisere aktuelle genmål som er terier. Derfor kan AI-2 representere et interessant mål for unike for bakterier. profylakse. Det er vist at AI-2 påvirker bindingen av P. gingi‑ For terapeutiske formål vil essensielle gener for bakteri- valis til S. gordonii i biofilm (24). Vi mangler fortsatt kunnskap enes liv representere aktuelle mål. For profylaktiske formål om AI-2s rolle i plakkbiofilmer. Slik kunnskap er nødvendig 140 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 140‑•‑PANTONE 427 CV 140‑•‑CYAN‑140‑•‑MAGENTA‑140‑•‑GUL‑140‑•‑SORT for å vurdere mulighetene for profylaktisk intervensjon via low coordinated gene expression. Information is still lack- dette systemet. ing on the genetic regulation of dental plaque formation. A Å interferere med CSP-signalsystemet kan være en an- better understanding of these processes is of considerable nen måte å bekjempe biofilmrelaterte sykdommer på. S. importance for the development of novel strategies for oral gordonii og S. mutans evne til å danne biofilm kunne tenkes disease prevention. We suggest that interfering with quo- redusert ved å interferere med dette systemet. Vi kjenner rum sensing systems represents promising strategies for foreløpig ikke til om tidlig kolonisatorer som Streptococcus prevention of oral diseases. Therefore, defining the func- oralis, Streptococcus sanguis, og Streptococcus mitis, som alle tions of such systems in oral biofilms is the challenge for produserer CSP og bruker signalet for å indusere naturlig future studies. kompetanse, også benytter signalet i biofilmdannelse. Det vil være interessant å finne ut om tilsetting av syntetisk CSP Litteratur kan indusere til biofilmdannelse når det nødvendigequorum 1. Costerton JW, Geesey GG, Cheng KJ. How bacteria stick. Sci ikke er til stede. I tilfelle kunne CSP benyttes til å etablere Am 1978; 238: 86-95. en beskyttende biofilm som kunne forhindre kolonisering 2. Sutherland IW. Biofilm exopolysaccharides: a strong and sticky av mer virulente stammer. Vi vet at quorum-systemer og an- framework. Microbiology 2001; 147: 3-9. dre signalsystemer avhenger av miljøfaktorer. Det er derfor 3. Costerton JW. Microbial biofilms. Annu Rev Microbiol 1995; 49: vesentlig å finne ut om de opererer, også under relevante 711-45. 4. Davies D. Understanding biofilm resistance to antibacterial kliniske betingelser. agents. Nat Rev Drug Discov 2003; 2: 114-22. 5. Svensäter G, Welin J, Wilkins JC, Beighton D, Hamilton Perspektiv IR. Protein expression by planktonic and biofilm cells of Dersom forebyggelse av oral sykdom skal basere seg på Streptococcus mutans. FEMS Microbiol Lett 2001; 205: 139-46. angrep på, eller forebyggelse av biofilmdannelse, er det ve- 6. Burne RA, Chen YY, Penders JE. Analysis of gene expression in sentlig å vite om bakteriene har utviklet spesifikke mekanis- Streptococcus mutans in biofilms in vitro. Adv Dent Res 1997; 11: 100-9. mer for å leve et liv i biofilm. I så fall vil mekanismene som 7. Li YH, Chen YY, Burne RA. Regulation of urease gene ex- inngår i biofilmdannelsen være konserverte og egnede mål pression by Streptococcus salivarius growing in biofilms. Environ for intervensjon. Stadiene i biofilmdannelse synes å følge Microbiol 2000; 2: 169-77. tilnærmet samme mønster i ulike bakterier, men biofilm- 8. Sauer K, Camper AK, Ehrlich GD, Costerton JW, Davies DG. arkitekturen og de molekylære mekanismer som er invol- Pseudomonas aeruginosa displays multiple phenotypes during de- vert, varierer. Mekanismene for biofilmdannelse i P. aerugi‑ velopment as a biofilm. J Bacteriol 2002; 184: 1140-54. nosa er vel karakterisert og tjener som modell for hypoteser 9. Davies DG, Parsek MR, Pearson JP, Iglewski BH, Costerton JW, Greenberg EP. The involvement of cell-to-cell signals in the de- om mekanismene i andre bakterier. Muligheten for å inter- velopment of a bacterial bio film. Science 1998; 280: 295-8. ferere med quorum-systemer i orale bakterier represente- 10. Stoodley P, Sauer K, Davies DG, Costerton JW. Biofilms as com- rer en interessant mulighet for å forebygge oral sykdom i plex differentiated communities. Ann Rev Microbiol 2002; 56: fremtiden. Imidlertid mangler vi fortsatt informasjon om de 187-209. molekylære mekanismene og signalveiene som er involvert 11. Bassler BL. How bacteria talk to each other: regulation of gene i dannelse av plakkbiofilm. Her ligger en viktig forsknings- expression by quorum sensing. Curr Opin Microbiol 1999; 2: messig utfordring. 582-7. 12. Bassler BL, Wright M, Silverman MR. Multiple signaling sys tems controlling expression of luminescence in Vibrio harveyi: English summary sequence and function of genes encoding a second sensory path Biofilm and bacterial communication – possible consequences for way. Mol Microbiol 1994; 13: 273-86. oral prophylaxis 13. Miller MB, Bassler BL. Quorum sensing in bacteria. Annu Rev Few of the existing oral prophylaxsis prophylactic agents Microbiol 2001; 55: 165-99. have significant effects on oral diseases. The main reason 14. Frias J, Olle E, Alsina M. Periodontal pathogens produce quo- is probably because of a neglect of the fact that the micro- rum sensing signal molecules. Infect Immun 2001; 69: 3431-4. 15. Schauder S, Shokat K, Surette MG, Bassler BL. The LuxS family organisms involved organize into complex biofilm com- of bacterial autoinducers: biosynthesis of a novel quorum-sens munities with features that differ from free floating cells. ing signal molecule. Mol Microbiol 2001; 41: 463-76. Recent approaches to study microbial gene expression and 16. Loo CY, Corliss DA, Ganeshkumar N. Streptococcus goronii bio- regulation in non-oral microorganisms have shed light on film formation: identification of genes that code for biofilm phe- quorum sensing systems for transduction of signals that al- notypes. J Bacteriol 2000; 182: 1374-82. TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 Faglige artikler 141 141‑•‑PANTONE 427 CV 141‑•‑CYAN‑141‑•‑MAGENTA‑141‑•‑GUL‑141‑•‑SORT Biofilm 17. Håvarstein LS, Gaustad P, Nes IF, Morrison DA. Identifi- aureus, based in part on localization of the site of inhibition to cation of the streptococcal competence-pheromone receptor. the receptor-histidine kinase, Agr Proc Natl Acad Sci USA 2000; Mol Microbiol 1996; 21: 863-9. 97: 13330-5. 18. Bhagwat SP, Nary J, Burne RA. Effects of mutating putative 35. Hoang TT, Schweizer HP. Characterization of Pseudomonas two-component systems on biofilm formation by Streptococcus aeruginosa enoyl-acyl carrier protein reductase (FabI): a target mutans UA159. FEMS Microbiol Lett 2001; 205: 225-30. for the antimicrobial triclosan and its role in acylated homose- 19. Yoshida A, Kuramitsu HK. Multiple Streptococcus mutans genes rine lactone synthesis. J Bacteriol 1999; 181: 5489-97. are involved in biofilm formation. Appl Environ Microbiol 2002; 68: 6283-91. Forfattere 20. Yother J, Trieu-Cuot P, Klaenhammer TR, De Vos WM. Genetics Anne Aamdal Scheie, professor, dr.odont., og of streptococci, lactococci, and enterococci: review of the sixth Fernanda Cristina Petersen, NFR postdoc stipendiat, dr. odont. international conference. J Bacteriol 2002; 184: 6085-92. Institutt for oral biologi, Det odontologiske fakultet, Universitetet i 21. Li YH, Hanna MN, Svensater G, Ellen RP, Cvitkovitch DG. Cell Oslo, Norge density modulates acid adaptation in Streptococcus mutans: impli- cations for survival in biofilms. J Bacteriol 2001; 183: 6875-84. Korrespondanse: 22. Wen ZT, Burne RA. Functional genomics approach to identi- Professor Anne Aamdal Scheie, Institutt for oral biologi, fying genes required for biofilm development by Streptococcus Det odontologiske fakultet, Postboks 1052 Blindern, N-0316 Oslo, mutans. Appl Environ Microbiol 2002; 68: 1196-203. Norge. Tlf: +47 22840359. Fax: +47 22840301. E-mail: ascheie@ 23. Merritt J, Qi F, Goodman SD, Anderson MH, Shi W. Mutation odont.uio.no of LuxS affects biofilm formation in Streptococcus mutans. Infect Immun 2003; 71: 1972-9. 24. McNab R, Ford SK, El-Sabaeny A, Barbieri B, Cook GS, Lamont Bakterier RJ. LuxS-based signaling in Streptococcus gordonii: autoinducer 2 controls carbohydrate metabolism and biofilm formation with Basalbilogi Porphyromonas gingivalis. J Bacteriol 2003; 185: 274-84. Biofilm 25. Burgess NA, Kirke DF, Williams P, Winzer K, Hardie KR, Forebyggelse Aduse-Opuku J, et al. LuxS-dependent quorum sensing in Porphyromonas gingivalis modulates protease and haemagglutinin Plak activities but is not essential for virulence. Microbiology 2002; 148: 763-2. 26. Fong KP, Chung WO, Lamont RJ, Demuth DR. Intra- and inter- species regulation of gene expression by Actinobacillus actinomy‑ cetemcomitans LuxS. Infect Immun 2001; 69:7625-34. 27. Fong KP, Gao L, Demuth DR. LuxS and arcB control aerobic growth of Actinobacillus actinomycetemcomitans under iron limita- tion. Infect Immun 2003; 71: 298-308. 28. Hentzer M, Riedel K, Rasmussen TB, Heydom A, Andersen JB, Parsek MR, et al. Inhibition of quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa biofilm bacteria by a halogenated furanone - com pound. Microbiology 2002; 148: 87-102. 29. Dong YH, Wang LH, Xu JL, Zhang HB, Zhang XF, Zhang LH. Quenching quorum-sensing-dependent bacterial infection by an N-acyl homoserine lactonase. Nature 2001; 411: 813-7. 30. Leadbetter JR, Greenberg EP. Metabolism of acyl-homose- rine lactone quorum-sensing signals by Variovorax paradoxus. J Bacteriol 2000; 182: 6921-6. 31. Xu F, Byun T, Dussen HJ, Duke KR. Degradation of N-acylho- moserine lactones, the bacterial quorum-sensing molecules, by acylase. J Biotechnol 2003; 101: 89-96. 32. Smith KM, Bu Y, Suga H. Induction and inhibition of Pseudomonas aeruginosa qurum sensing by synthetic autoinducer canalogues of N-acyl homoserine lactones as agonists or antagonists of transcriptional regulators involved in bacterial quorum sensing. Bioorg Med Chem Lett 2002; 12: 153-7. 34. Lyon GJ, Mayville P, Muir TW, Novick RP. Rational design of a global inhibitor of the virulence response in Staphylococcus 142 TANDLÆGEBLADET 2006 · 110 · NR . 2 142‑•‑PANTONE 427 CV 142‑•‑CYAN‑142‑•‑MAGENTA‑142‑•‑GUL‑142‑•‑SORT $4&