Dweilen met open kranen: afweersystemen in speeksel

Bijzonder onderwerp
E.C.I. Veerman
Veerman: Afweersystemen in speeksel
Dweilen met open kranen:
afweersystemen in speeksel
Samenvatting van de inaugurele rede uitgesproken door E.C.I. Veerman bij het aanvaarden van het
ambt van bijzonder hoogleraar op het gebied van antimicrobiële speekselpeptiden als antibiotica
aan de Vrije Universiteit/Academisch Centrum Tandheelkunde Amsterdam vanwege de Stichting Skeletal Tissue Engineering Group Amsterdam (STEGA) op 30 juni 2005.
VEERMAN ECI. Dweilen met open kranen: afweersystemen in speeksel. Ned Tijdschr Tandheelkd 2005; 112: 390-391.
Speeksel is vooral bekend vanwege zijn rol in de spijsvertering, maar daarnaast is speeksel een onderdeel
van de aangeboren afweer. Als zodanig speelt het een
belangrijke rol bij de bescherming van de mond tegen
microbiële, chemische en mechanische aantasting. De
niet-specifieke, aangeboren afweer is de eerste verdedigingslinie die direct in actie komt zodra de bacteriën
het lichaam binnendringen. De betekenis van de aangeboren afweer is lange tijd onderschat, maar de laatste jaren is steeds duidelijker geworden dat dit onderdeel van zeer groot belang is voor het bestrijden van
binnendringende micro-organismen.
Een mens merkt pas hoe belangrijk de rol van speeksel is wanneer de bron droog valt, bijvoorbeeld als bijwerking van medicijnen of door bestraling in het
hoofd-halsgebied. Zonder strikte preventieve maatregelen worden binnen een jaar tanden en kiezen aangetast door een razendsnel voortschrijdende cariës. Dit
komt doordat zonder de reinigende effecten van speeksel de orale micro-organismen ongehinderd kunnen
uitgroeien, en metabole zuren, afkomstig van cariogene micro-organismen, niet meer worden geneutraliseerd en weggespoeld door speeksel. Ook ziet men vaak
dat zachte weefsels, bijvoorbeeld het tandvlees, ontstoken raken. Verantwoordelijk hiervoor zijn witte bloedcellen, vooral neutrofielen, die in het weefsel onder de
epitheelcellen zijn gesitueerd. Wanneer deze in contact komen met bacteriën die vanuit de mond zijn binnengedrongen, scheiden ze chemokinen uit, signaalstoffen die andere witte bloedcellen, neutrofielen en
macrofagen naar de infectie dirigeren. Onder invloed
van de chemokinen verwijden de lokale bloedvaten en
wordt hun permeabiliteit verhoogd. Dit manifesteert
zich als warmte, rood worden, zwelling en pijn. De
afweer door speeksel is gericht op het onder controle
houden van de orale microflora zodat de inzet van de
ontstekingscellen beperkt kan blijven.
Afweersystemen in speeksel interfereren op verschillende manieren met de microbiële kolonisatie
van de mond:
• Bacteriën in speeksel worden voortdurend doorgeslikt en afgevoerd naar de maag, waar ze gedood
worden door het maagzuur.
• Speeksel bedekt orale oppervlakken met een slijmlaag die als een fysieke barrière werkt en de directe
toegang van bacteriën tot mondweefsels belem390
Prof. dr. E.C.I. Veerman
mert. Tevens beschermt deze slijmlaag de onderliggende epitheelweefsels tegen uitdroging en heeft ze
lubricerende eigenschappen die beschermen tegen
wrijvingskrachten. Kwantitatief de belangrijkste
component van deze slijmlagen zijn de speekselmucinen. Dit zijn zeer grote, draadvormige glycoproteïnen die op gewichtsbasis voor meer dan 90% uit
koolhydraten bestaan, in de vorm van ketens gebonden aan het eiwit. Hun karakteristieke eigenschappen (langgerekte vorm, grote dimensies, hoog koolhydraatgehalte) zijn verantwoordelijk voor de typerende visco-elastische en gelvormende eigenschappen van speeksel.
• De invasie van bacteriën wordt verder vertraagd
doordat deze slijmlagen verschillende soorten bacteriebindende eiwitten bevatten, onder andere
MUC 7, secretie-IgA en het speeksel agglutinine.
Behalve bacteriebindende eiwitten bevatten slijmlaNed Tijdschr Tandheelkd 112 (2005) oktober
Veerman: Afweersystemen in speeksel
gen in de mond ook eiwitten met direct bacteriedodende eigenschappen, onder andere lysozym, lactoferrine
en lactoperoxidase, en antimicrobiële peptiden, zoals
histatinen, defensinen en cathelicidinen.
Antimicrobiële peptiden spelen een belangrijke rol
in de verdediging van het lichaam, zowel in de aangeboren als in de verworven immunologische afweer. Ze
komen in de natuur voor in vrijwel alle species. Bacteriën, planten, insecten, vissen en ook zoogdieren
gebruiken deze kleine moleculen om zich te verweren
tegen binnendringende microben. Ook de mens verdedigt zich met deze toverkogels, zoals ze wel eens zijn
genoemd. Ze zitten in beschermende secreten als
speeksel, zweet en de longvloeistof, maar ook witte
bloedcellen gebruiken dit soort moleculen om bacteriën te doden. Antimicrobiële peptiden zijn kleine
moleculen, tussen 12 en 50 aminozuren lang, met als
gemeenschappelijk kenmerk de aanwezigheid van een
positief geladen domein en een hydrofoob, waterafstotend domein. Vanwege de combinatie van positieve
lading en hydrofobiciteit hebben antimicrobiële peptiden een sterke neiging tot binden aan negatief geladen
celmembranen van de meeste bacteriën. Dit leidt tot
Ned Tijdschr Tandheelkd 112 (2005) oktober
verstoring van de membraan, waardoor lekkage optreedt en vitale celcomponenten uit de cel lekken. Ze
kunnen hun doelcel binnen enkele minuten doden en
bezitten een breedspectrumactiviteit tegen Gram-negatieve en Gram-positieve micro-organismen, schimmels,
virussen en sommige parasieten.
Antimicrobiële peptiden zijn kleine, relatief eenvoudig te maken chemische verbindingen. Daarom en
vanwege hun krachtige bacterie- en schimmeldodende
eigenschappen zouden ze de basis kunnen vormen
voor een nieuwe generatie antibiotica. Een nieuwe
generatie antibiotica is geen overbodige luxe want
resistentie tegen de bestaande antibiotica neemt steeds
meer toe. Onderzoek wijst uit dat jaarlijks ongeveer
10.000 mensen in ziekenhuizen in Europa sterven aan
infecties die worden veroorzaakt door bacteriën waartegen de gangbare antibiotica niet meer helpen.
Het onderzoek van de vakgroep Orale biochemie
van ACTA is gericht op de ontwikkeling van antimicrobiële peptiden met verbeterde antimicrobiële werking,
in eerste instantie voor toepassing in mondverzorgingsproducten en speekselsubstituten ter versterking
van de natuurlijke afweer.
391