Wat gebeurt er in je mond als je je tanden poetst?

Onze mond is hét voornaamste toegangspunt van extern en mogelijk besmet materiaal. Zelfs de persoon met de grootste smetvrees moet ademen, drinken en eten. Omdat we die drie processen noodzakelijk elke dag moeten herhalen, krijgen we een onzichtbare zondvloed van microben binnen.

Gelukkig hebben we meerdere beschermingsmechanismen tegen indringers, waarvan ons immuunsysteem een belangrijke rol speelt. Als onderzoekers bij Parodontologie en Orale Microbiologie (KU Leuven) zijn wij vooral geïnteresseerd in de rol van het orale microbioom dat van nature aanwezig is.

Zoals de darmflora ons beschermt tegen indringers (meer daarover lees je hier), vormt ook onze orale flora een belangrijke barrière tegen ongewenste buitenstaanders. In ruil voor een warme en vochtige omgeving met een regelmatige toestroom van nutriënten zorgen onze kleine orale vriendjes ervoor dat ziekteverwekkers van buitenaf zich niet kunnen vestigen. Zo beschermen ze hun gastheer.

Zoals velen al van hun tandarts hebben gehoord, loopt het soms toch mis. Je moet dan beter poetsen en meer flossen. Hoe komt het dat ons natuurlijke microbioom met die kleine vriendjes er niet altijd in slaagt om ons te beschermen? En hoe helpt de tandenborstel daar dan bij?

De meeste mensen hebben al eens een gaatje gehad. Veel volwassenen zullen ook last krijgen van een (hopelijk enkel tijdelijke) tandvleesontsteking. Cariës (Latijns voor "verrotting" of "verderf") en parodontitis (van het Griekse peri- "rond" + odontos "tand" + -itis "ontsteking": de ontsteking [van het weefsel] rond de tand), zijn veelvoorkomende ziektes in de geschiedenis van de mensheid.

Bacteriën komen van nature voor in onze mond, maar door slechte mondhygiëne kunnen de kwaadaardige overheersen en ons gezond microbioom vernietigen.

Hoewel die ziektes meestal opgelost kunnen worden met een bezoek aan de tandarts, blijft het jammer genoeg niet altijd bij lokale problemen in de mond. Zeker bij parodontitis is er een verhoogd risico op andere ziektes zoals diabetes en hartaandoeningen (meer hierover lees je in dit artikel).

Die twee vaak voorkomende aandoeningen kunnen veroorzaakt worden door ongezond gedrag zoals een suikerrijk dieet, een slechte mondhygiëne, roken en/of een verminderde weerstand. Daarnaast is er nog een andere essentiële component waar we minder invloed op hebben: ons oraal microbioom. Anders dan de gewoonlijke definitie van een ziekteverwekkers zoals virussen, zijn veel van de bacteriën in de mond er niet noodzakelijk op uit om hun gastheer te beschadigen. De bacteriën die bijvoorbeeld de suiker omzetten naar de zuren die het tandmateriaal wegetsen en zo gaatjes veroorzaken, komen bij de meeste mensen voor. Maar in normale omstandigheden gedragen zij zich ‘goed’. Ze halen pas ‘kwajongensstreken’ uit als ze daar de kans voor krijgen.

Anders dan bij het darmmicrobioom, waarbij een hoge diversiteit aan bacteriën gelinkt is aan een betere gezondheid, is het in de mond een beetje complexer.

Initiële biofilm: primaire kolonisatoren op tandmateriaal. Credit: Naiera Zayed en Merve Kübra Aktan

Mature biofilm (geen tandmateriaal zichtbaar). De secondaire kolonisatoren zijn rood. Naiera Zayed en Merve Kübra Aktan

Aan de ene kant is een verhoging (maar ook verschuiving) in de microbiële diversiteit van het orale microbioom gelinkt aan een verhoogd risico op schadelijke tandvleesontstekingen. Aan de andere kant komt een lage diversiteit vaak voor bij verzuurde, gaatjes vormende biofilms (plakkerige clusters van bacteriën die hun woonst rondom zich bouwen, meer lees je hier). Het is eerder de gevoelige balans tussen gastheer en microbioom die verstoord is.

De diversiteit van het orale microbioom moet dus niet te veel, maar ook niet te weinig divers zijn. Hoe bereiken we die balans en hoe behouden we ze?

Hoewel er veel manieren zijn om dit aan te pakken (meer lees je hier), is de eenvoudigste oplossing vaak de beste: poetsen en flossen. Wat gaatjes en tandvleesontstekingen gemeenschappelijk hebben, is de opstapeling van de biofilms tot grote (op schaal van de bacteriën) ‘biologische wolkenkrabbers’  die de microben beschermen en voeden. Dat geeft ze dan de kans om een complexe gemeenschap te vormen, wat tegelijkertijd een vangnet voor meer suikers vormt.

Eén van de manieren om onderscheid te maken tussen bacteriën in de mond is de manier waarop ze onze tanden koloniseren. Zo kunnen we ze in twee groepen opdelen, de primaire en secundaire kolonisatoren. De primaire kolonisatoren zijn in staat zich zelfstandig te hechten: niet aan de tand, maar eerder aan de coating van de tanden (ook de pellicle genoemd) die zich nagenoeg onmiddellijk vormt na het poetsen.

Eenmaal gehecht, vormen die primaire kolonisatoren microkolonies en beginnen ze een 'matrix' rondom zich te produceren. Dat is een biologisch 3D-systeem dat zorgt voor structuur en samenhang van de micro-organismen.

In het geval van tandvleesontstekingen komt er een tweede golf, de secundaire kolonisatoren. Hoewel veel van die kolonisatoren ook zelfstanding kunnen groeien, zijn ze niet zo goed in het hechten aan de pellicle. Daarom vertrouwen de secundaire kolonisatoren vooral op de primaire kolonisatoren. Eens de fundering van de biofilm is gelegd (door de primaire kolonisatoren), hechten de secondaire zich aan de biofilm-matrix of zelfs rechtstreeks aan de primaire kolonisatoren om zich vervolgens te integreren in de biofilm.

Nu is het opmerkelijke dat de primaire kolonisatoren voornamelijk de onschadelijke en soms zelfs gunstige bacteriën zijn die de pathogenen kunnen onderdrukken, maar tot een zekere limiet. Pas wanneer de secundaire kolonisatoren zich beginnen te bemoeien via een verstoring van het ecosysteem wordt het risico op tandvleesontstekingen hoger.

De vier fases van biofilms in de mond.

En wat gebeurt er in het geval van gaatjes? Voordat de diversiteit via secundaire kolinisatoren kan toenemen, zullen sommige van de primaire kolonisatoren, die heel goed zijn in het omzetten van suikers naar zuren, de biofilm zodanig verzuren zodat enkel zij en hun zuurminnende vrienden nog kunnen overleven. Net zoals je kalk uit een verkalkte waterkoker kan oplossen met azijn, kunnen deze zure biofilms geleidelijk het tandmateriaal oplossen en zo een gaatje boren.

In beide omstandigheden, zowel bij tandvleesontstekingen als bij gaatjes, is het dus geen slecht idee om de overmatige biofilm regelmatig te verwijderen. Het poetsen zorgt voor een dynamische verversing van de biofilm, wat de goede bacteriën de kans geeft om zich kort na de na de poetsbeurt opnieuw te vestigen.

Dit doet me terugdenken aan wat ik leerde over onze halfnatuurlijke heidelandschappen tijdens mijn opleiding als bioloog. Doorheen de eeuwen is het heidelandschap met zijn unieke diversiteit ontstaan door het begrazen van kuddes schapen. Jammer genoeg is dat prachtige landschap bedreigd door stikstofvervuiling en gebrek aan begrazing. Zo kunnen we ook de diversiteit in onze mond beschouwen. Een overvloed aan meststoffen (suikers) en gebrek aan onderhoud (poetsen en flossen) kunnen ertoe leiden dat de gewenste diversiteit verdwijnt.