$-Amyloid

Antimicrobial Activity 
 
Up to the present, there have been an enormous number of 
in vitro
 studies, showing the 
antimicrobial  activity  of  LL-37  and  human  defensins  against  various  pathogens  associated 
with a variety of human diseases. All of these studies cannot be completely mentioned in this 
chapter due to the space limitation. Therefore, the scope of this topic will be restricted to the 
antimicrobial  effects  on  oral  pathogens,  especially  the  ones  associated  with  periodontal 
disease. In the oral cavity, the warm temperature and moistened mucosal and tooth surfaces 
are  suitable  for  microbial  colonization  and  then  the  formation  of  biofilm,  so-called  dental 
plaque.  The  dental  plaque  is  essential  for  some  specific  oral  microorganisms  to  survive  and 
thrive  in  this  complex  community.  It  is  conceivable  that  the  exopolysaccharide-producing 
plaque  can  protect  oral  microorganisms  from  exposure  to  antibiotics,  or  antimicrobial 
peptides in the context of this discussion.As with antibiotics, it is, therefore, likely that plaque 
microorganisms are more resistant to destructionby antimicrobial peptides than are planktonic 
microrganisms present in the saliva. Consequently, antimicrobial peptides can be regarded as 
one of  the  selective pressures  that  oral  microorganisms  must  overcome  in  order to  establish 
colonies in the dental plaque.   
Furthermore,  it  should  be  emphasized  that  the  results  obtained  from  most  studies  that 
examine  the  susceptibility  of  one  or  more  microbial  species  to  individual  antimicrobial 
peptides
in vitro
 may not represent the real effectiveness of antimicrobial peptides due to the 
complexity of interactions between host and microorganisms or between two different types 
of  microorganisms  in  the  dental  plaque.  However,  it  is  rather  difficult  to  evaluate  the 
effectiveness  of  antimicrobial  peptides  in  such  a  complicated  situation 
in  vivo
.  Fortunately, 
some  recent 
in  vivo
  studies  have  shed  light  into  the  clinical  significance  of  antimicrobial 
peptides  for  periodontal  homeostasis.  In  this  regard,  it  has  been  shown  that  genetic  and 
acquired deficiencies of some antimicrobial peptides are associated with the pathogenesis of 
some types of periodontitis (Pütsep et al, 2002; Puklo et al, 2008), and this will be discussed 
under the next heading. 
Other factors that influence the antimicrobial  effects of some antimicrobial peptides are 
high salt concentrations that are shown to inhibit antimicrobial functions in other parts of the 
body (Goldman et al, 1997; Midorikawa et al, 2003) and the presence of inhibitors in serum 
(Tanaka et al, 2000). However, in the oral cavity, antimicrobial peptides may not be affected 
by these factors, since the peptides function at the mucosal surface, where the concentrations 
of salt or inhibitors, diluted with saliva, are too low to exert any significant inhibitory action.  
At  the  outsetof  the  study  of  the  antimicrobial  effects  on  oral  bacteria,  the  bactericidal 
activity 
of 
LL-37 
was 
tested 
against 
different 
strains 
of 
Aggregatibacter 
actinomycetemcomitans 
and 
Capnocytophaga
 spp., which are implicated in the pathogenesis 
of juvenile periodontitis and gingivitis, respectively (Tanaka et al, 2000). It was found that the 
concentrations of LL-37 (below 12 

g/ml) already killed all strains of these two bacteria by 
99%. Subsequently, under a more detailed investigation into the antimicrobial effects of LL-
37  against  different  kinds  of  periodontal  bacteria,  involved  with  various  stages  of  dental 
plaque  formation,  it  was  demonstrated  that  the  early  colonizing  yellow-complex  bacteria, 
such  as  oral