Biology: Das orale Mikrobiom

What It Is

The oral microbiome is the bacteria that live in your mouth, on the teeth, the tongue, the cheek and the pocket below the gum line. Combined culturing and gene-sequencing surveys have catalogued on the order of 700 bacterial species and phylotypes, and about half of them have not yet been grown in a laboratory. Each surface carries its own set of species. Disease starts when the balance among them shifts into a state called dysbiosis, and that shift underlies the two most common oral diseases, tooth decay and gum disease.

Hold the oral community apart from the gut microbiome. The gut community lives largely without oxygen, deep in the intestine, and is sampled through stool. The oral community sits in the open, bathed in saliva and air, and is reshaped several times a day by what you eat and drink. A finding about one does not carry to the other.

How It Works

What the Mouth's Bacteria Do

1Hundreds of species share the mouth

The mouth is a habitat spread across the teeth, the tongue, the cheek and the pocket below the gum line. A stable, diverse community takes up the nutrients and space. That competition limits how far the acid-making and disease-associated species can grow, and it is one of the ways a healthy mouth stays healthy.

2Sugar and frequency turn the mouth acidic

Decay is driven by acid. When you eat something sugary, plaque bacteria ferment it and produce acid, and the pH at the tooth surface drops. Saliva buffers a single exposure within about an hour. Frequent sugar keeps the mouth acidic for longer. That favors acid-tolerant species such as Streptococcus mutans and lactobacilli, whose acid dissolves the mineral in enamel. How often you eat sugar matters as much as how much. That all-day pattern is largely a product of ultra-processed foods and sweetened drinks built for constant snacking.

3Tongue bacteria feed the nitric oxide route

Some bacteria on the tongue perform a step human cells cannot. They convert dietary nitrate, concentrated in beetroot and leafy greens, into nitrite. The body then turns that nitrite into nitric oxide, the short-lived gas that relaxes blood vessels. The body normally makes nitric oxide inside the vessel wall. This second route skips that and runs entirely on living mouth bacteria, so anything that kills those bacteria can raise your blood pressure.

Gum disease works differently from decay. As plaque matures in the pocket below the gum line, the balance shifts toward species that grow without oxygen and provoke the immune system. The body's inflammatory response to them, as much as the bacteria themselves, damages the tissue and bone that hold teeth in place. The advanced form is periodontitis. It is what connects the mouth to the rest of the body, because it is a chronic, low-grade inflammation across an ulcerated surface open to the bloodstream.

What It Connects To

Periodontitis connects to several major diseases, and the strength of those links is uneven.

The most studied link is to the heart. A consensus review of the epidemiology finds periodontitis independently associated with a higher risk of atherosclerotic cardiovascular disease. Treating the gums improves markers of vessel function and inflammation. Because smoking, age, diabetes and social circumstances all raise both gum disease and heart disease, part of the association is shared risk. Treating periodontitis has not been shown to prevent heart attacks or strokes, so the direction of cause is not settled.

The link to metabolism runs both ways. Diabetes raises the risk and severity of gum disease, and gum disease tracks with worse blood-sugar control. A joint diabetes and periodontology consensus set out this two-way relationship. This link is stronger than the heart link because a trial can act on it.

Pooling thirty trials in people with type 2 diabetes, periodontal treatment lowered HbA1c by about 0.43 percentage points at three to four months.

HbA1c is the three-month average blood-sugar marker, and that drop is about the size some glucose-lowering drugs achieve. A smaller reduction persisted to six months. Because the treatment was tested against no treatment, the change can be attributed to it, and it supports gum care as part of managing type 2 diabetes alongside medication.

Three further connections sit at an earlier stage of evidence.

• Pregnancy. Maternal gum disease is associated with higher odds of preterm birth and low birth weight. Trials that treated periodontitis during pregnancy did not reduce those outcomes, so this stays an association whose cause is not established.
• Rheumatoid arthritis. Laboratory work has shown a periodontal bacterium can make immune cells tag the body's own proteins the same way the rheumatoid immune system does. That is a possible molecular link from gum infection to autoimmunity, still only a mechanism.
• Alzheimer's disease. Porphyromonas gingivalis, a leading gum-disease bacterium, and its toxic gingipain enzymes have been found in the brains of people who died with Alzheimer's disease. Mouse experiments support the link. That work was funded in part by a company developing a drug against the bacterium, so it carries a conflict of interest. A later human trial of that drug did not meet its main goal. That keeps a role in human Alzheimer's disease an early lead.

Two more connections work through the nitric oxide route, and they are the ones you can act on most directly. Because tongue bacteria do the step that turns dietary nitrate into nitrite, eating nitrate-rich vegetables lowers blood pressure. A daily glass of nitrate-rich beetroot juice lowered blood pressure by roughly 8/4 mmHg in people with hypertension. In a mechanistic study the effect disappeared when volunteers stopped swallowing their saliva, which shows the tongue bacteria are necessary. The same dependence explains an unexpected cost of antiseptic mouthwash. Chlorhexidine mouthwash cut the tongue's conversion of nitrate to nitrite by about 90 percent and raised systolic blood pressure by roughly 2 to 3.5 mmHg. The effect held in healthy volunteers over a week and in treated hypertensive adults over three days.

The Research & Studies

Everything here is based on the research we have collected and checked, sorted into groups and ordered with the strongest evidence first. Click any claim to open the studies behind it.

How it works

Der Mund beherbergt rund 700 Bakterienarten über Zähne, Zunge und ZahnfleischStrong · mixed

In plain terms

Ihr Mund beherbergt Hunderte von Bakterienarten, und unterschiedliche Oberflächen wie Zähne, Zunge und Zahnfleisch tragen unterschiedliche Gemeinschaften. Ein gesunder Mund hält eine vielfältige, ausgewogene Gemeinschaft von ihnen.

In detail

Der menschliche Mund beherbergt in der Größenordnung von 700 Bakterienarten und Phylotypen, wobei etwa die Hälfte noch nicht kultiviert wurde, organisiert in unterschiedliche Gemeinschaften auf den Zähnen, der Zunge, der Wange und unterhalb der Zahnfleischlinie. Dies ist ein Katalog der Bewohner des Mundes, erstellt aus kombinierten Kultivierungs- und Gensequenzierungserhebungen, kein Anspruch auf Gesundheitsergebnisse. Die genaue Artenzahl hängt von der Sequenzierungsmethode und der Definition eines Phylotyps ab.

The study · 1

Dewhirst et al., the human oral microbiome · J Bacteriol 2010;192(19):5002-5017

Häufiger Zucker hält den Mund sauer und begünstigt die Bakterien, die Zahnschmelz auflösenStrong · mixed

In plain terms

Zucker selbst lässt Zähne nicht faulen. Bakterien wandeln ihn in Säure um, und häufiges Essen zuckerhaltiger Sachen hält den Mund sauer, was die säureproduzierenden Bakterien begünstigt, die Karies verursachen. Häufigkeit ist genauso wichtig wie Menge.

In detail

Häufiger Nahrungszucker gibt Plaque-Bakterien wiederholt Brennstoff für die Säureproduktion; die resultierenden pH-Abfälle begünstigen säureproduzierende, säuretolerante Arten wie Streptococcus mutans und Laktobazillen, die eine stabile Gemeinschaft in eine verschieben, die Schmelz auflöst. Dieser ökologische Bericht ist gut belegt, aber Karies ist multifaktoriell: Speichel, Fluoridexposition, Zahnoberfläche und wie oft Zucker gegessen wird, bestimmen alle, ob die Gemeinschaft zur Erkrankung kippt.

The study · 1

Marsh, dental plaque as a biofilm and a microbial community, implications for health and disease · BMC Oral Health 2006;6 Suppl 1:S14

Zungenbakterien wandeln Nahrungsnitrat in das Nitrit um, das der Körper in Stickstoffmonoxid umwandeltStrong · mixed

In plain terms

Bakterien auf Ihrer Zunge wandeln Nitrat aus Blattgemüse und Rote Beete in Nitrit um, das Ihr Körper dann in Stickstoffmonoxid umwandelt, das Gas, das Blutgefäße entspannen hilft. Ohne diese Bakterien funktioniert dieser Weg nicht.

In detail

Nitrat aus Gemüse wird absorbiert, im Speichel konzentriert und durch Bakterien auf der Zunge zu Nitrit reduziert; der Körper wandelt dieses Nitrit dann in Stickstoffmonoxid um, ein Versorgungsweg, der nicht über das eNOS-Enzym läuft. Dies beschreibt den Weg, kein Behandlungsergebnis. Ob eine bestimmte Portion Nitrat einer bestimmten Person hilft, und um wie viel, ist die separate Frage, die die Blutdruckbefunde ansprechen.

The study · 1

Lundberg et al., the nitrate-nitrite-nitric oxide pathway in physiology and therapeutics · Nat Rev Drug Discov 2008;7(2):156-167

A gum bacterium can citrullinate proteins the way rheumatoid autoimmunity is triggeredPreliminary · risk

In plain terms

A bacterium involved in gum disease can make immune cells tag the body's own proteins in a way that looks like the trigger the immune system attacks in rheumatoid arthritis. It is a plausible mechanism, not a settled cause.

In detail

In rheumatoid arthritis, the periodontal bacterium Aggregatibacter actinomycetemcomitans was shown to drive hypercitrullination of proteins inside neutrophils, generating the citrullinated antigens the rheumatoid immune system attacks, a molecular bridge from gum infection to the autoimmune process. This is a mechanistic finding in patient samples and laboratory work, not evidence that treating the gums prevents or improves rheumatoid arthritis. The bacterium was linked in only about half the patients studied.

The study · 1

Konig et al., Aggregatibacter actinomycetemcomitans-induced hypercitrullination links periodontal infection to autoimmunity in rheumatoid arthritis · Sci Transl Med 2016;8(369):369ra176

Heart And Vascular

Zahnfleischerkrankung ist mit höherem kardiovaskulärem Risiko assoziiert, mit ungeklärten gemeinsamen RisikenModerate · risk

In plain terms

Menschen mit Zahnfleischerkrankung haben mehr Herz- und Gefäßerkrankungen als Menschen ohne sie, selbst nach Berücksichtigung anderer Risiken. Die Behandlung des Zahnfleischs verbessert Surrogatmarker der Gefäßfunktion, wurde aber noch nicht als Verhütung von Herzinfarkten gezeigt.

In detail

Eine Konsensübersicht epidemiologischer Studien findet, dass Parodontitis unabhängig mit einem höheren Risiko für atherosklerotische Herz-Kreislauf-Erkrankungen assoziiert ist, und berichtet, dass Parodontalbehandlung Surrogatmaße wie Endothelfunktion und Entzündungsmarker verbessert. What could explain it instead: Smoking, age, diabetes and socioeconomic status all raise both gum disease and heart disease, so part of the association reflects shared risk, not gum disease acting on the arteries.. Der Zusammenhang beruht hauptsächlich auf Beobachtungsdaten, sodass gemeinsame Ursachen schwer auszuschließen sind, und die Verbesserung eines Surrogatmarkers ist nicht dasselbe wie die Vorbeugung eines Herzinfarkts oder Schlaganfalls.

The study · 1

Sanz et al., periodontitis and cardiovascular diseases, consensus report · J Clin Periodontol 2020;47(3):268-288

Antiseptisches Mundwasser senkte die Zungen-Nitrat-Umwandlung um etwa 90 % und erhöhte den systolischen Druck um 2 bis 3.5 mmHgModerate · risk

In plain terms

Das Abtöten der Bakterien auf Ihrer Zunge mit antiseptischem Mundwasser blockiert den Weg, der Stickstoffmonoxid produziert, und der Blutdruck steigt um einige Punkte, beobachtet bei gesunden Menschen und Menschen, die bereits wegen Bluthochdruck behandelt werden.

In detail

Die Verwendung von Chlorhexidin-Antiseptikum-Mundwasser senkte die Umwandlung von Nitrat zu Nitrit auf der Zunge um etwa 90 % und erhöhte den Blutdruck um etwa 2 bis 3.5 mmHg systolisch: bei 19 gesunden Freiwilligen über 7 Tage, und in einer randomisierten Crossover-Studie um 2.3 mmHg bei 15 behandelten hypertonischen Erwachsenen nach 3 Tagen. Beide Studien waren klein und kurz und maßen Blutdruck, keine Herzinfarkte oder Schlaganfälle. Die Größe des Effekts und wer am meisten betroffen ist, werden noch herausgearbeitet.

How to use it

Dies ist ein Grund, täglich antiseptisches Mundwasser als Routinegewohnheit zu überdenken, kein Grund, es zu vermeiden, wenn ein Zahnarzt es für ein bestimmtes Problem verschreibt. Für frischen Atem und allgemeine Pflege schonen mechanische Reinigung und alkoholarme oder nicht-antiseptische Spülungen die nitrateduzierenden Bakterien.

The studies · 2

Kapil et al., physiological role for nitrate-reducing oral bacteria in blood pressure control · Free Radic Biol Med 2013;55:93-100

Bondonno et al., antibacterial mouthwash blunts oral nitrate reduction and increases blood pressure in treated hypertensive men and women · Am J Hypertens 2015;28(5):572-575

Täglicher nitratreicher Rote-Bete-Saft senkte den Blutdruck bei Hypertonie um etwa 8/4 mmHgModerate

In plain terms

Ein tägliches Glas nitratreicher Rote-Bete-Saft senkte den Blutdruck bei Menschen mit Bluthochdruck um etwa 8/4 mmHg, und der Rückgang hielt über vier Wochen an. Die Bakterien auf der Zunge machen dies möglich: Sie wandeln Nitrat aus dem Saft in Nitrit um, und wenn dieser Schritt blockiert wird, verschwindet der Nutzen.

In detail

Aus der Nahrung aufgenommenes Nitrat wird im Speichel konzentriert, und nitratreduzierende Bakterien im hinteren Zungenbereich wandeln es in Nitrit um; der Körper bildet daraus dann Stickstoffmonoxid, das die Blutgefäße entspannt. Dieser enterosalivare Weg verläuft parallel zum eNOS-Enzymsystem, sodass er Stickstoffmonoxid auch dort liefern kann, wo dieses Enzym beeinträchtigt ist.

Who this may not transfer to:The sustained trial enrolled both men and women with hypertension; the acute mechanistic work was in healthy volunteers, so the size of the blood-pressure drop in any one person depends on their baseline pressure and diet.

How to use it

Blattgemüse wie Spinat und Rucola sowie Rote Bete versorgen diesen Stoffwechselweg kostengünstig. Die Zungenbakterien durch mechanische Reinigung und sanftere Mundspülungen intakt zu halten, hält den Weg offen.

The studies · 2

Kapil et al., dietary nitrate provides sustained blood pressure lowering in hypertensive patients: a randomized, phase 2, double-blind, placebo-controlled study · Hypertension 2015;65(2):320-327

Webb et al., acute blood pressure lowering, vasoprotective, and antiplatelet properties of dietary nitrate via bioconversion to nitrite · Hypertension 2008;51(3):784-790

Über 16 Studien gepoolt senkte diätetisches Nitrat den systolischen Blutdruck um etwa 4.4 mmHgModerate

In plain terms

In 16 randomisierten Studien senkte Nitrat aus Rote Bete und Blattgemüse den oberen Blutdruckwert (systolisch) im Durchschnitt um etwa 4 mmHg, und je mehr Nitrat die Teilnehmer einnahmen, desto größer war der Rückgang.

In detail

Die Konsistenz über die Studien hinweg stärkt zusammen mit dem Dosis-Wirkungs-Muster die Annahme, dass diätetisches Nitrat selbst den Blutdruckabfall über den oralen Bakterien-Nitrat-Nitrit-Stickstoffmonoxid-Weg bewirkt.

Who this may not transfer to:The pooled participants were mixed men and women; the average drop is a group figure, so an individual result depends on baseline blood pressure, dose, and how much nitrate the usual diet already supplies.

How to use it

Regelmäßiger Verzehr nitratreicher Gemüse ist eine kostenlose Möglichkeit, diesen Effekt zu unterstützen, und er hängt davon ab, dass die nitratreduzierenden Bakterien auf der Zunge erhalten bleiben.

The study · 1

Siervo et al., inorganic nitrate and beetroot juice supplementation reduces blood pressure in adults: a systematic review and meta-analysis · J Nutr 2013;143(6):818-826

Blood Sugar

Diabetes und Zahnfleischerkrankung erhöhen jeweils das Risiko und die Schwere der anderenModerate · risk

In plain terms

Diabetes macht Zahnfleischerkrankungen wahrscheinlicher und schwerer, und Zahnfleischerkrankungen korrelieren ihrerseits mit schlechterer Blutzuckerkontrolle. Die beiden beeinflussen sich gegenseitig.

In detail

Ein gemeinsamer Konsensbericht stellt fest, dass die Beziehung in beide Richtungen läuft: Diabetes erhöht das Risiko und die Schwere von Parodontitis, und Parodontitis ist mit schlechterer Blutzuckerkontrolle und einem höheren Risiko für Diabeteskomplikationen assoziiert. What could explain it instead: Obesity, age and general metabolic health raise the risk of both periodontitis and type 2 diabetes, so shared risk explains part of the association.. Der Zusammenhang ist größtenteils aus Beobachtungsdaten gezogen, und die beiden Erkrankungen teilen Treiber, sodass ein Teil der Assoziation diese gemeinsamen Treiber widerspiegelt, nicht eine Erkrankung, die auf die andere wirkt.

The study · 1

Sanz et al., scientific evidence on the links between periodontal diseases and diabetes, EFP and IDF consensus report · J Clin Periodontol 2018;45(2):138-149

Die Behandlung von Zahnfleischerkrankungen senkte HbA1c um etwa 0.43 Punkte bei Typ-2-DiabetesModerate

In plain terms

Tiefenreinigungs-Behandlung von Zahnfleischerkrankungen senkte den Langzeit-Blutzucker (HbA1c) um etwa 0.4 Punkte bei Menschen mit Typ-2-Diabetes, ein Effekt in dem Ausmaß, das einige blutzuckersenkende Medikamente liefern, obwohl er sich im Laufe des Jahres etwas abschwächt.

In detail

In der Zusammenschau von 30 Studien mit 2,443 Personen mit Typ-2-Diabetes senkte die Behandlung von Parodontitis den HbA1c um 0.43 Prozentpunkte (95 %-KI 0.28 bis 0.59; etwa 4.7 mmol/mol) nach 3 bis 4 Monaten gegenüber keiner Behandlung, mit einer kleinen Reduktion, die bis 6 Monate anhielt. Dies wurde als moderate Evidenzsicherheit eingestuft, die meisten Studien liefen nur einige Monate, und die Dauerhaftigkeit des Effekts nach 6 Monaten beruht auf wenigen Daten. Es unterstützt Zahnfleischbehandlung als Teil der Diabetesversorgung, nicht als Ersatz dafür.

The study · 1

Simpson et al., treatment of periodontitis for glycaemic control in people with diabetes mellitus (Cochrane review) · Cochrane Database Syst Rev 2022;4:CD004714

Fertility

Maternal gum disease tracks with higher odds of preterm birth (OR 1.57)Emerging · risk

In plain terms

Women with gum disease in pregnancy have somewhat higher rates of premature and smaller babies. The association shows up in the data, but trials that treated gum disease during pregnancy did not reduce these outcomes.

In detail

Pooling 24 studies of 15,278 women, maternal periodontal disease was associated with higher odds of preterm birth (OR 1.57, 95% CI 1.39 to 1.77) and low birth weight (OR 2.43, 95% CI 1.75 to 3.37). What could explain it instead: Smoking, socioeconomic status and access to care raise both periodontal disease and adverse pregnancy outcomes, so shared risk accounts for part of the association.. The pooled studies are observational, and randomized trials of periodontal treatment during pregnancy have not lowered preterm birth, so this is an association, not an established cause.

The study · 1

Zhang et al., periodontal disease and adverse neonatal outcomes, a systematic review and meta-analysis · Front Pediatr 2022;10:799740

Cognition

P. gingivalis found in Alzheimer's brains, an early lead, not a proven causePreliminary · risk

In plain terms

A gum-disease bacterium and its toxins have been found in Alzheimer's brains, and in mice it damaged the brain in ways a drug could blunt. This is an early lead about a possible contributor, not a demonstrated cause of the disease.

In detail

Porphyromonas gingivalis, a leading gum-disease bacterium, and its toxic gingipain enzymes were identified in the brains of people who died with Alzheimer's disease, tracking with tau pathology; in mice, oral infection led to brain colonisation and neurodegeneration that a gingipain inhibitor reduced. This rests on postmortem tissue and animal work, part of it funded by a company developing the inhibitor, and a later human trial of that inhibitor did not meet its primary endpoint. A role for this bacterium in human Alzheimer's is not established.

The study · 1

Dominy et al., Porphyromonas gingivalis in Alzheimer's disease brains, evidence for disease causation and treatment with small-molecule inhibitors · Sci Adv 2019;5(1):eaau3333

Several findings in the table above are graded as mechanism, because you cannot randomly assign someone a different set of mouth bacteria. The decay and nitric oxide mechanisms are well established. The diabetes and heart links are moderate and mostly observational. The Alzheimer's disease and rheumatoid arthritis links are early leads.

What You Can Do

The aim is to keep the mouth's community in balance. Stripping the mouth of bacteria removes the species that limit decay and the ones that supply the nitric oxide route. Brushing, cleaning between the teeth, and eating nitrate-rich vegetables protect both the teeth and the blood-vessel route.

A few everyday habits keep the community in balance:

• Clean mechanically. Brushing and cleaning between the teeth removes plaque and is the foundation. Cleaning between the teeth reaches the pocket where gum disease starts, which a brush cannot. Cleaning the tongue removes the coating where a large share of the community lives, without wiping out bacteria everywhere the way a strong antiseptic does.
• Treat gum disease. Bleeding or receding gums are the start of periodontitis, and having them treated has the firmest whole-body payoff of anything here. In people with type 2 diabetes it modestly improved blood-sugar control.
• Space out sugar. What drives decay is how long the mouth stays acidic, so how often sugar reaches the teeth matters more than the total. Keeping sweet drinks to mealtimes gives saliva time to recover the pH.
• Eat nitrate-rich vegetables. Leafy greens such as spinach and arugula, along with beetroot, feed the tongue bacteria that supply the nitric oxide route, at low cost.
• Antiseptic mouthwash and the nitrate route. A strong daily antiseptic rinse lowers the tongue bacteria that supply nitric oxide, and the studies above measured a rise in systolic blood pressure when that happened.

Go Deeper

The pages that act on this ecosystem, or connect to it:

• The gut microbiome, the other major microbial community, kept apart from this one because its rules and tests differ.
• Whole foods, the dietary pattern that feeds the bacteria you want and starves the ones that drive decay.
• Nitric oxide and the endothelium, where the tongue's nitrate route meets blood pressure and vessel health.
• Fluoride, which hardens enamel against acid.
• Periodontitis, the gum disease that connects to the rest of the body, and the inflammation it feeds into.
• High blood pressure and type 2 diabetes, the two conditions the mouth is most clearly connected to.

Common Questions

Does gum disease cause heart disease?

Not proven. The two travel together even after other risks are counted, but the same drivers push both up, so part of the tie may be shared risk. No trial has shown that treating the gums prevents a heart attack or stroke.

Is mouthwash bad for me?

It depends on the mouthwash and the reason. A strong antiseptic used every day lowers the tongue bacteria behind the nitric oxide route, which is why it can raise blood pressure. A rinse a dentist prescribes for a specific problem, used for a set time, is a separate question from a daily habit.

Does flossing matter?

The goal is to clean the space between the teeth, where a brush does not reach. Floss, an interdental brush, or a water flosser all reach it: use whichever one you will actually do each day.

Can my mouth affect my blood sugar?

Yes, and the effect is causal, because the trials tested gum treatment against no treatment. In type 2 diabetes, gum disease and blood sugar each make the other worse, so gum care earns a place in the plan next to medication.

Do gum bacteria cause Alzheimer's disease?

No. The evidence so far does not support it. A gum bacterium and its enzymes have turned up in affected brains. But that is a lead under investigation, and the one drug built on the idea failed its main trial.