Propolis – eine potenzielle Alternative zu Antibiotika in der Parodontaltherapie

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In einer kürzlich veröffentlichten epidemiologischen Studie mit 6209 Teilnehmenden aus Hamburg wurde klinisch bei 3580 (57,7%) eine moderate und bei 1176 (18,9%) eine schwere Parodontitis diagnostiziert [1]. Parodontale Erkrankungen sind das Ergebnis eines Ungleichgewichtes der oralen Mikrobiota mit der Wirtsantwort und/oder Umweltfaktoren [2,3]. Im dysbiotischen Biofilm werden neben anderen Bakterien in größerer Menge Porphyromonas gingivalis, Fretibacterium ssp., Treponema ssp. und Tannerella forsythia nachgewiesen [2]. Eine vom dentalen Biofilm induzierte Gingivitis betrifft nur die Gingiva [4], während die Parodontitis durch eine progressive Zerstörung parodontaler Gewebe gekennzeichnet ist [3].

Therapeutisch liegt der Schwerpunkt der ersten Stufe der Parodontitistherapie – neben Aufklärung und präventiven Maßnahmen zur Reduktion der gingivalen Entzündung – auf der professionellen mechanischen Entfernung des supragingivalen Biofilms, des Zahnsteins und von Retentionen [5]. In der zweiten Therapiestufe, auch ursachenbezogene Therapie genannt, soll subgingivale Instrumentierung eingesetzt werden, welche durch adjuvante Mittel ergänzt werden kann. Die dritte Stufe umfasst die chirurgische Parodontitistherapie. In der vierten Therapiestufe, der unterstützenden Parodontaltherapie, spielen neben lokalisiertem Re-Instrumentieren ebenso Maßnahmen der ersten und zweiten Therapiestufe eine Rolle, adjuvante Mittel können erwogen werden [5].    

Unter den adjuvant angewendeten Antiseptika stellt Chlorhexidindigluconat immer noch den Goldstandard dar. Jedoch gibt es Nebenwirkungen wie Geschmacksstörungen, Brennen, Verfärbungen [6]. Es kann ein begrenzter Einsatz bei bestimmten Patienten/-innen zusätzlich zur subgingivalen Instrumentierung erwogen werden [6], was bedeutet, Chlorhexidindigluconat sollte nicht über einen längeren Zeitraum angewendet werden. So stellt sich die Frage nach Alternativen.

Propolis

Zunehmend werden Naturprodukte als Zusätze zu Mundpflegeprodukten verwendet. Positive antimikrobielle und antientzündliche Eigenschaften werden hierbei vielen Produkten zugeschrieben, so der Aloe vera, der Magnolie, dem grünen Tee und auch der Propolis [7].

Die Propolis ist ein harzartiges Exsudat, welches von Honigbienen aus Pflanzen gesammelt und mit Bienenwachs gemischt wird. Sie besteht aus etwa 50% Harzen und Balsam, 30% Bienenwachs, 5% Pollen, 10% essenziellen und aromatischen Ölen und anderen Bestandteilen [8]. Die biologische Aktivität der Propolis wird vor allem ihren Flavonoiden (u.a. Galangin, Quercetin), phenolischen Säuren (u.a. Zimtsäure, Kaffeesäurephenethylester [CAPE]) und Terpenoiden (u.a. Kampfer, Terpineol) zugeschrieben [8].

Je nach geografischer Lokalisation und den dort vorkommenden Pflanzen unterscheidet sich die Zusammensetzung von Propolis. So enthält Propolis aus Mitteleuropa einen höheren Anteil an Flavonoiden, während in der Propolis aus Brasilien mehr Phenolsäuren nachgewiesen wurden [9]. In Brasilien sind zwei Propolis-Arten besonders Gegenstand von Untersuchungen. Es ist die rote Propolis, aus der Pflanze Dalbergia ecastaphyllum stammend, und die grüne Propolis aus Baccharis dracunculifolia [10]. Propolis besitzt eine breite antimikrobielle Wirkung, so auch gegen Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, einzelne Pilze und Viren [11]. Sie wirkt antientzündlich und fördert die Wundheilung [12]. 

Die Anwendung von Propolis in der Medizin wird bereits bei den antiken Ägyptern, Griechen und Römern erwähnt [13]. Aktuell wird sie bei gastrointestinalen, respiratorischen und neurologischen Erkrankungen, bakterieller Vaginose, Krebs und auch bei Erkrankungen der Mundhöhle diskutiert [14,15]. In der Zahnmedizin wurde die Applikation von Propolis bei endodontischen Infektionen [16], zur Kariesprävention [17], bei Prothesenstomatitis, aber auch bei periimplantärer Mukositis [18], Gingivitis [19] und Parodontitis [20] beschrieben. Bei den auf dem Markt erhältlichen Produkten mit Propolis handelt es sich in erster Linie um Zahnpasten und Mundspüllösungen, wobei durch die bestätigte Wirkung mittlerweile auch endodontische Sealer, Adhäsive und Lacke entwickelt wurden [21].

In-vitro-Studien

Um eine mögliche Wirkung von Propolis in Bezug auf eine Anwendung bei parodontalen Erkrankungen genauer zu charakterisieren, wurden einige Laborstudien durchgeführt. Eine direkte antibakterielle Wirkung wurde getestet. Hier wurde eine gute Wirkung gegenüber P. gingivalis nachgewiesen, im Gegensatz dazu erwiesen sich die Kommensalen als resistenter [22]. Rote Propolis reduzierte den Anteil von mit Parodontitis assoziierten Bakterien ähnlich wie Chlorhexidin in einem Multi-Spezies-Biofilm-Modell [23]. In einer weiteren Studie derselben Gruppe war die rote Propolis in der Wirkung auf einen Biofilm ähnlich wie Amoxicillin [24], wobei anzumerken ist, dass bekanntermaßen die Wirkung von Antibiotika auf Bakterien im Biofilm eingeschränkt ist. Gelegentlich wurde auch die Wirkung auf parodontale Zellen geprüft. So erhöhte brasilianische grüne Propolis die Freisetzung des Fibroblasten-Wachstumsfaktors, einem Molekül von Bedeutung in der Wundheilung [25].

Auch eigene Laborstudien beschäftigten sich mit der Wirkung von Propolis. Wir konnten eine sehr gute Aktivität aller einbezogenen Propolis (europäische, rote und grüne brasilianische) gegenüber mit Parodontitis assoziierten Bakterien bestätigen [9]. Abbildung 1 zeigt eine deutliche Schädigung von P. gingivalis durch Propolis bereits nach einer Einwirkzeit von 5 Minuten, ein offensichtlicher Effekt auf die bakterielle Zellwand durch Herauslösen von Vesikeln ist zu sehen. Hinsichtlich der Biofilme schien die europäische Propolis in Bezug auf die Neubildung von Biofilm von Vorteil zu sein (mögliche Anwendung nach Zahnreinigung), wohingegen die beiden brasilianischen Propolis eine bessere Wirkung gegenüber einem bereits etablierten Biofilm aufwiesen [9].

Von uns wurden auch Versuche zur Interaktion mit Wirtszellen durchgeführt. So besitzt CAPE als Propolis-Bestandteil eine antioxidative und antientzündliche Wirkung [26]. Grüne Propolis hemmte die Anlagerung von P. gingivalis an Epithelzellen [27], die Anlagerung ist ein wichtiger initialer Schritt für das Entstehen einer parodontalen Destruktion. Bei Abwehrzellen wurde durch die grüne Propolis die Freisetzung des Entzündungsmediators IL-1β vermindert, auch wenn ein parodontaler Biofilm vorhanden war [27].

Klinische Studien

Laborstudien können helfen, geeignete Substanzen für eine klinische Anwendung zu finden bzw. deren Wirkmechanismen zu erklären. Eine weitergehende Prüfung kann in Tierstudien erfolgen. So wurde bereits 2008 eine Studie an Ratten publiziert, die zeigen konnte, dass die systemische Applikation von Propolis die Entwicklung einer experimentellen Parodontitis unterdrückt [28]. Endgültig kann die Wirkung von neuen oder auch alternativen Substanzen aber nur in klinischen Studien evaluiert werden. So sollen nachfolgend zunächst Studien in Bezug auf Gingivitis und anschließend bezüglich Parodontitis vorgestellt werden. Die vorliegende Auswahl berücksichtigt nur Studien mit Propolis als einziger aktiver Substanz.

– Gingivitis-Studien

Die Wirkung von Produkten wird häufiger in experimentellen Gingivitis-Studien geprüft. Hierbei wird 3 Wochen auf Mundhygiene verzichtet, wobei die Testgruppe das Testprodukt erhält. Bretz et al. veröffentlichten 2014 eine entsprechende Studie [29]. Sie rekrutierten 21 Zwillingspaare. Zunächst wurden konsequent über einen Zeitraum von 14 Tagen Hygienemaßnahmen durchgeführt, bevor eine Person des Zwillingspaares mit einer 2%igen Propolis-Lösung spülte (Testgruppe) und die (Positiv-)Kontrollgruppe eine 0,05%ige Cetylpyridiniumchlorid-Lösung mit Natriumfluorid-Zusatz anwendete. In beiden Gruppen erhöhte sich der Papillenblutungsindex auf das Niveau vor der konsequenten Anwendung der Hygienemaßnahmen. Ein Unterschied zwischen beiden Gruppen wurde nicht festgestellt [29].

In einer randomisierten, dreifach verblindeten klinischen Studie verglichen Bapat et al. die Wirkung von 2 alkoholischen Propolis-Mundspülungen mit einem Chlorhexidin-haltigen Produkt und mit Wasser [30]. Die insgesamt 120 Studienteilnehmer/-innen spülten zweimal täglich über einen Zeitraum von 3 Monaten mit einer der Spüllösungen. Nach einem und 3 Monaten sank der Plaque-Index in den beiden Propolis- und in der Chlorhexidingruppe, nicht aber in der Negativ-Kontrollgruppe (Spülen mit Wasser). Ein ähnliches Studiendesign wählten Gunjal et al. in Malaysia, allerdings wurde nur eine Propolis-enthaltende Mundspülung (5%) mit einer Chlorhexidin-haltigen Mundspüllösung (0,12%) und einem Placebo verglichen [31]. Die 45 Studienteilnehmer/-innen wurden in 3 Gruppen aufgeteilt, jeweils 3 Wochen wurde eine Lösung angewendet, die Ergebnisse aufgezeichnet und nach einer Auswaschperiode von jeweils 14 Tagen wurde eine andere Mundspülung angewendet. Die Gruppe mit der Propolis-haltigen Spülung erzielte die besten Ergebnisse bezüglich Plaque- und Gingival-Index und war sogar der Chlorhexidingruppe überlegen [31].  

Im Iran beteiligten sich 32 Patienten/-innen an einer Studie [19]. Hier wurde ein iranisches Propolis-Produkt (16 Patienten/-innen) mit einem entsprechenden Placebo-Produkt (16 Patienten/-innen) verglichen. In beiden Gruppen sank der Plaque-Index über den Beobachtungszeitraum von einem Monat, mit niedrigeren Werten in der Placebogruppe 2 Wochen nach Beginn der Intervention. Nach einem Monat gab es keinen Unterschied zwischen den Gruppen. Der Papillenblutungsindex war in der Propolis-Gruppe deutlich niedriger als in der Placebogruppe, sowohl 2 Wochen als auch einen Monat nach Testbeginn [19].       

– Parodontitis-Studien

Nachfolgend sind einige klinische Studien bei Patienten/-innen mit Parodontitis aufgeführt. Bereits im Jahr 2003 wurde eine Studie aus Brasilien publiziert, die aufzeigte, dass adjunktives Spülen mit einer alkoholhaltigen Propolis-Lösung zweimal pro Woche über den Zeitraum von 2 Wochen die Menge an P. gingivalis reduzierte und nach 24 Wochen den Anteil an Sites mit Sondierungstiefen ≤ 3 mm erhöhte [32]. In Indien wurde eine ähnliche Studie mit 20 Patienten/-innen durchgeführt [33]. Ausgewählte Zähne wurden zusätzlich mit einer alkoholhaltigen 20%igen Propolis-Lösung oder einer Lösung mit Alkohol ohne Propolis gespült bzw. nur instrumentiert. In der Gruppe mit Propolis-Lösung reduzierte sich P. gingivalis stärker als in den anderen beiden Gruppen. Das Gleiche betraf den Abfall der Sondierungswerte 6 Wochen nach den Spülungen [33]. Wiederum in Brasilien wurde eine alkoholhaltige 20%ige Propolis-Lösung zusätzlich zum Instrumentieren bei 16 Patienten/-innen angewendet [34]. Die Analyse der 65 Zähne in der Testgruppe zeigte eine zusätzliche Reduktion der Sondierungstiefen im Vergleich zu 62 Zähnen, die mit einer Kochsalzlösung gespült wurden [34]. 

Eine in Pakistan durchgeführte Doppel-Blind-Studie schloss 144 Patienten/-innen ein, wovon nach Scaling und Root Planing (SRP) 72 mit einer 0,2%igen Chlorhexidin- und 72 mit einer 20%igen Propolis-Lösung zweimal täglich über den Zeitraum von 6 Wochen spülten. Das Follow-up betrug 12 Wochen ab Baseline. Die klinischen Indizes verbesserten sich in beiden Gruppen mit größerer Reduktion von BOP und Sondierungswerten in der Propolis-Gruppe [35]. Im Iran wurden 40 Patienten/-innen 2 Gruppen zugeordnet. Nach Durchführen eines SRP putzten 20 Patienten/-innen ihre Zähne mit einem Aloe-vera-Gel über den Zeitraum von 3 Monaten, während die anderen 20 ein Propolis-Gel erhielten. Nach diesen 3 Monaten fand die Evaluierung statt. Mikrobiologisch und klinisch verbesserten sich die Werte in beiden Gruppen mit jeweiligem Vorteil für die Propolis-Gruppe [36].

In Japan wurden 24 Patienten/-innen in unterstützender Parodontaltherapie Gele verabreicht. Diese enthielten entweder keinen Zusatz (Placebo), 0,01 mg/ml Propolis, extrahierte Curryblätter oder 2% Minocyclin. Die Gele wurden dreimal in einem Abstand von je einem Monat appliziert. Zu Baseline und einen Monat nach letzter Applikation (drei Monate nach Baseline) wurden klinische Indizes erhoben und Biofilmproben mikrobiologisch analysiert. In der Propolis-Gruppe verbesserten sich die Sondierungs- und Attachmentwerte und es gab eine Tendenz zu weniger Nachweis von P. gingivalis [20].  

Im Jahr 2023 wurde eine Studie veröffentlicht, in der indische Propolis in einem Wasserextraktionsverfahren zu einer Nanopartikel-Lösung aufbereitet wurde. Nach SRP wurde diese Lösung in parodontale Taschen appliziert und anschließend mit einem Akrylat verschlossen. 20 Patienten/-innen erhielten die Propolis-Lösung (ca. 1% Propolis), 20 andere eine Kochsalzlösung. Drei Monate nach Therapie zeigten sich Vorteile für die Propolis-Gruppe bezüglich Gingival-Index, BOP, Sondierungstiefen und Attachmentlevel [37].   

In einer Studie in Ägypten mit Parodontitis-Patienten/-innen, die zusätzlich an Diabetes mellitus Typ 2 erkrankt waren, wurde Propolis systemisch über den Zeitraum von 6 Monaten verabreicht (eine Kapsel à 500 mg/Tag). Diese Kapseln erhielten 24 Testpersonen, während 26 Personen der Kontrollgruppe ein Placeboprodukt einnahmen. Zusätzlich erhielten alle Patienten/-innen Mundhygieneinstruktionen und ein SRP zu Beginn der Einnahme der Kapseln. Hauptzielparameter war der HbA1c-Spiegel. Dieser fiel über den Beobachtungszeitraum von 6 Monaten um durchschnittlich 0,96% in der Testgruppe ab, während es in der Kontrollgruppe keine Veränderung gab. Alle parodontologischen Indizes verbesserten sich in beiden Gruppen. Keine Unterschiede zwischen den Gruppen konnten bezüglich Plaque-Index, Gingival-Index und Blutungs-Index registriert werden, der Attachmentgewinn und die Reduktion der Sondierungstiefen waren in der Testgruppe größer als in der Kontrollgruppe [38].      

– Andere Studien

Propolis kann zudem die Wundheilung nach Zahnextraktion bei Patienten/-innen mit Parodontitis beschleunigen. So wurde nach Applikation einer 2%igen Propolis-enthaltenden Paste bei 90% der Extraktionswunden eine komplette Heilung im Gegensatz zu 13,4% ohne Paste festgestellt [39]. In einer weiteren Studie aus Spanien wurde die Anwendung eines Propolis-haltigen Gels (2% Propolis) bei 46 Patienten/-innen mit periimplantärer Mukositis untersucht [18]. Über einen Zeitraum von einem Monat wurde dreimal täglich das Testprodukt bzw. ein Placebo (Kontrollgruppe) als Zahnpasta verwendet. Von den 23 Patienten/-innen der Testgruppe konnte bei 6 eine vollständige Heilung erreicht werden, was bei keinem/keiner Patienten/-in der Kontrollgruppe der Fall war [18].

Fazit

Die Zusammensetzung der Propolis variiert je nach Region und Pflanzen. Die Propolis verfügt über eine Vielzahl von positiven Eigenschaften, sie wirkt antientzündlich und fördert die Wundheilung. In Laborstudien mit Bezug zu parodontalen Erkrankungen wurde gezeigt, dass Propolis direkt auf Bakterien wirkt, aber auch einen Biofilm vermindern kann. Alle klinischen Studien mit Bezug zu Gingivitis und Parodontitis zeigen ausschließlich vorteilhafte Ergebnisse für die Propolis (Abb. 2). Teilweise sind die Studien jedoch von kurzer Dauer, es gibt nur eine geringe Anzahl von Studienteilnehmern/-innen und oft sind die Angaben zum verwendeten Propolis-Produkt unzureichend. Es wurden nur sehr wenige Formulierungen getestet und es betraf zumeist nicht die im Handel erhältlichen Mund- und Zahnpflegeprodukte, die häufig nur eine geringe Propolis-Konzentration aufweisen. Die klinischen Testergebnisse wurden zum Teil mit Spüllösungen mit einer Propolis-Konzentration von 20% erzielt. Auch muss kritisch angemerkt werden, dass die Propolis zumeist in Alkohol gelöst wird. 

Auch wenn alle Propolis offensichtlich positive Eigenschaften aufweisen, wären vergleichende Studien mit Propolis aus unterschiedlichen Regionen von Interesse. Und die Frage, ob Propolis eine Alternative zur Antibiotikaanwendung bei schweren Fällen der Parodontitis darstellt, kann anhand der vorliegenden Studienlage nicht beantwortet werden, da keine klinisch kontrollierte Studie vorhanden ist. Zusammenfassend lässt sich daher feststellen, dass die adjunktive Anwendung von Propolis in der Therapie von Gingivitis und Parodontitis eine interessante Option darstellt. Es bedarf allerdings weiterer Forschung und Studien, um eine generelle Empfehlung abzugeben.