Allgemeine Zahnheilkunde


Spezielle Zahnpflege bei Dentinhypersensibilität

Dentinhypersensibilität ist in der Bevölkerung weit verbreitet. Verantwortlich für die Schmerzsymptome sind offenliegende Dentintubuli, verursacht durch freiliegendes Dentin, das z. B. im Zusammenhang mit Parodontalerkrankungen, Rezessionen, keilförmigen Defekten oder Erosionsschädigungen auftreten kann. Die moderne häusliche Zahnpflege bietet zahlreiche Produkte, die zur Vorbeugung oder Behandlung von Dentinhypersensibilität verwendet werden und damit die Lebensqualität („Quality of Life“) positiv beeinflussen können. Der folgende Beitrag gibt einen Überblick über die eingesetzten Wirkstoffe und ihre unterschiedlichen Wirkmechanismen sowie bisher publizierte Studienergebnisse hinsichtlich ihrer Effizienz.

  • Abb. 1: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Feinstruktur von Dentin in permanenten Zähnen (A–C) und Milchzähnen (D). (A) Dentinmatrix aus einer Mischung von organischen Molekülen und Hydroxylapatit-Kristalliten, durchzogen von regelmäßig angeordneten Dentintubuli mit Durchmessern von ca. 1 μm im Längsbruch (6.000-fach vergrößert). (B) Tubuli in peripheren Dentinbereichen sind in der Regel durch starke Ablagerungen von Mineralpartikeln an den Wänden verengt (Pfeile, 45.000-fach vergrößert). (C) Die Wände von Tubuli im basalen Bereich sind häufig mit Kollagenfasern ausgekleidet (Pfeile, 25.000-fach vergrößert). (D) Tubuli im Dentin von Milchzähnen sind oft von einer dünnen organischen Schicht ausgekleidet und zeigen in der Regel keine mineralischen Ablagerungen an den Wänden (20.000-fach vergrößert).

  • Abb. 1: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der Feinstruktur von Dentin in permanenten Zähnen (A–C) und Milchzähnen (D). (A) Dentinmatrix aus einer Mischung von organischen Molekülen und Hydroxylapatit-Kristalliten, durchzogen von regelmäßig angeordneten Dentintubuli mit Durchmessern von ca. 1 μm im Längsbruch (6.000-fach vergrößert). (B) Tubuli in peripheren Dentinbereichen sind in der Regel durch starke Ablagerungen von Mineralpartikeln an den Wänden verengt (Pfeile, 45.000-fach vergrößert). (C) Die Wände von Tubuli im basalen Bereich sind häufig mit Kollagenfasern ausgekleidet (Pfeile, 25.000-fach vergrößert). (D) Tubuli im Dentin von Milchzähnen sind oft von einer dünnen organischen Schicht ausgekleidet und zeigen in der Regel keine mineralischen Ablagerungen an den Wänden (20.000-fach vergrößert).
Dentin ist ein knochenähnliches Biokomposit, das zu ca. 70 % aus Hydroxylapatit (Ca5[PO4]3[OH]), 20 % Proteinen (Kollagen u. a.) und 10 % Wasser besteht. Im Vergleich zum Schmelz sind die Hydroxylapatit-Kristallite im Dentin deutlich kleiner und weisen eine geringere Kristallinität auf [9,11,32]. Das Dentin ist von Tubuli durchzogen, die einen Durchmesser von wenigen Mikrometern aufweisen (Abb. 1). In Pulpanähe ist das offene Lumen der Kanälchen am größten, nach peripher nimmt der Durchmesser ab. In den Dentintubuli sind vor allem im basalen Bereich Odontoblastenfortsätze eingebettet, die fortwährend für eine Regeneration des Dentins sorgen können. Obwohl auch Menschen mit intakten Zähnen betroffen sein können, leiden Personen mit freiliegendem Dentin deutlich häufiger unter Dentinhypersensibilität als Personen, deren Dentin durch Schmelz geschützt ist [1,6,7]. Dentin kann in der Mundhöhle beispielsweise aufgrund von Parodontalerkrankungen, Rezessionen oder Erosionen exponiert sein. Dabei ist meist der Zahnhalsbereich betroffen. Aufgrund der Nähe zur Pulpahöhle und damit dem Zahnnerv ist Dentinhypersensibilität häufig die Folge solcher Defekte. Rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen zeigen, dass im humanen Dentin ca. 18.800 (peripher) Tubuli pro mm2 zu finden sind [28]. Diese Tubuli sind als Pfade für die Weiterleitung von äußeren Reizen ausschlaggebend für die Überempfindlichkeit. Die hydrodynamische Theorie von Brännström erklärt, wie diese Reizweiterleitung verlaufen kann [33]. Durch die Öffnung der Tubuli nach außen kann die in diesen Kanälen vorhandene Flüssigkeit (Dentinliquor) in Bewegung geraten. Die Bewegung kommt durch physikalische (Wärme, Kälte) oder chemische Reize (Säure, osmotische Vorgänge) zustande. Die sich bewegende Flüssigkeit kann wiederum die Nervenenden der Pulpa stimulieren. Diese Stimulation führt zu Nervenimpulsen, die als Schmerz empfunden werden können. Von freiliegenden, geöffneten Dentintubuli sind Personen aller Altersstufen betroffen. Aktuellen Studien zufolge leiden ca. 40 % der Menschen darunter [17]. Die in der Literatur beschriebene Prävalenz von Dentinhypersensibilität variiert allerdings stark [31]. Sowohl das Alter, aber auch das Geschlecht scheinen eine Rolle zu spielen. Besonders häufig treten überempfindliche Zahnhälse in der Altersgruppe der 30- bis 39-jährigen Personen auf, wobei Frauen etwas häufiger betroffen sind als Männer. Der Schmerzreiz kann durch unterschiedliche äußere Bedingungen ausgelöst werden (Tab. 1) [16]. Besonders problematisch ist, dass Dentinhypersensibilität die Lebensqualität (in der englischsprachigen Literatur als „Quality of Life“ bezeichnet) stark beeinträchtigen und die Verhaltensweisen von betroffenen Personen verändern kann (z. B. Verzicht auf kalte Speisen oder Getränke; siehe auch Tab. 1). In der modernen Zahnpflege gibt es daher einen entsprechend hohen Bedarf an effektiven Wirkstoffen zur Verbeugung und Therapie von überempfindlichen Zähnen und Zahnhälsen. Im Folgenden sollen die aktuell für die häusliche Zahnpflege eingesetzten Wirkkonzepte vorgestellt und diskutiert werden.
  • Tab. 1: Übersicht über unterschiedliche Ursachen, die für die Auslösung des Schmerzreizes bei erwachsenen Personen verantwortlich sein können (nach [16]).
  • Tab. 2: Überblick über Wirkstoffe, die in der häuslichen Zahnpflege bei Dentinhypersensibilität verwendet werden (nach [21]).
  • Tab. 1: Übersicht über unterschiedliche Ursachen, die für die Auslösung des Schmerzreizes bei erwachsenen Personen verantwortlich sein können (nach [16]).
  • Tab. 2: Überblick über Wirkstoffe, die in der häuslichen Zahnpflege bei Dentinhypersensibilität verwendet werden (nach [21]).

Spezielle häusliche Zahnpflege

Allgemeine Wirkkonzepte

Bei Dentinhypersensibilität wird häufig die Verwendung von Zahnpflegeprodukten mit speziellen Wirkstoffen empfohlen [4]. Grundsätzlich gibt es in der häuslichen Zahnpflege zwei zentrale Wirkkonzepte, mit denen Dentinhypersensibilität behandelt bzw. vorbeugend eingegriffen werden kann. Das eine basiert auf dem aktiven Verschluss offener Dentintubuli, während das andere auf eine Verminderung der Reizweiterleitung abzielt (Tab. 2) [12,21].

Wirkstoffe zum Verschluss offener Dentintubuli

Da offene Dentintubuli zu Dentinhypersensibilität führen, ist es sinnvoll, diese mit Wirkstoffen zu verschließen. Hierzu werden in der Regel partikuläre Wirkstoffe eingesetzt. Beispiele hierfür sind u. a. Calciumcarbonat/Arginin [3], NovaMin® (ein Calciumphosphosilicat) [21] und Hydroxylapatit [14] (Tab. 2). Die Applikation erfolgt über Zahnpflegeprodukte und basiert auf der mechanischen Einarbeitung der Partikel in die offenen Dentintubuli durch Putzen oder Spülen. Auch die Verwendung von Zinnverbindungen in Zahnpflegeprodukten kann Dentinhypersensibilität vorbeugen. Der Wirkmechanismus beruht hierbei auf der Ausfällung von Zinnsalzen auf der Dentinoberfläche [21]. Im Gegensatz zu anderen für den Verschluss offenliegender Dentinkanäle benutzten Substanzen entspricht Hydroxylapatit (Ca5[PO4]3[OH]) dem Mineral, aus dem Zähne bestehen. Man spricht folglich beim Einsatz von hydroxylapatithaltigen Produkten auch von biomimetischer Zahnpflege. Vorteilhaft hierbei ist die strukturelle und chemische Ähnlichkeit des Wirkstoffs mit dem natürlichen Schmelz [13]. In-situ-Studien zeigen u. a., dass die initiale bakterielle Kolonisation durch die Verwendung von Hydroxylapatit-Partikeln an Schmelzoberflächen minimiert wird [18] und initiale Kariesläsionen remineralisiert werden können [22]. Remineralisierende Eigenschaften wurden auch für NovaMin® berichtet [21]. Aufgrund seines partikulären Charakters kann Hydroxylapatit auch eingesetzt werden, um offene Dentintubuli zu verschließen. Erste klinische Studien zur Wirkeffizienz wurden in Deutschland bereits 1987 publiziert [14]. Neuere klinische Studien bestätigen die Wirksamkeit hydroxylapatithaltiger Zahnpflegeprodukte in der Vorbeugung von Dentinhypersensibilität [24,25,33]. Die Verwendung von Hydroxylapatit kann u. a. auch nach Bleaching auftretende Empfindlichkeiten minimieren [33]. Bei der Verwendung von partikulären Wirkstoffen haben deren physikochemische Eigenschaften einen bedeutenden Einfluss auf die Wirkeffizienz. Zu den relevanten Parametern zählen u. a. die Partikelgröße und die chemische Zusammensetzung. Dentintubuli haben einen mittleren Durchmesser im Mikrometerbereich (Abb. 1) [20]. Dies bedeutet, dass partikuläre Wirkstoffe maximal eine mittlere Partikelgröße in diesem Bereich haben sollten, um die Dentintubuli effektiv verschließen zu können [12]. Klinische Studien bestätigen, dass die Partikelgröße der Wirkstoffe einen Einfluss auf die Wirkeffizienz haben kann [14]. Deshalb ist die Charakterisierung der Partikelgröße von großer Bedeutung, um die Wirkeffizienz der Produkte weiter zu optimieren. Zur Messung der Partikelgröße werden unterschiedliche Analysemethoden wie z. B. Laserbeugung (für Partikel im μm-Bereich), dynamische Lichtstreuung (für Partikel im nm-Bereich) und Rasterelektronenmikroskopie angewandt [26]. Auch die chemische Zusammensetzung der Wirkstoffe ist von großer Bedeutung. Da Dentin ein Biokomposit aus Hydroxylapatit und Kollagen ist, sollte ein idealer Wirkstoff möglichst gut mit dem Dentin interagieren, um langfristig vor Dentinhypersensibilitäten zu schützen. In diesem Zusammenhang hat die Verwendung von partikulärem Hydroxylapatit den Vorteil, dass dieser aufgrund seiner Polarität gut mit Proteinen wechselwirkt [9,23]. Bei Calciumcarbonat/Arginin wird angenommen, dass Arginin mit der Oberfläche der Calciumcarbonatpartikel interagiert und damit eine positive Oberfläche erzeugt, die in guter Wechselwirkung mit dem negativ geladenen Dentin steht [8]. Zur Optimierung partikulärer Systeme (z. B. in Bezug auf die Hafteffizienz an Dentin) ist neben der Partikelgröße auch die chemische Struktur der eingesetzten Wirkstoffe von Bedeutung. Eine der wichtigsten Methoden zur Bestimmung der Phase und Kristallinität mineralischer Substanzen ist die Röntgenpulverdiffraktometrie. Die Phasenanalyse kann mit Analysen zur chemischen Zusammensetzung (Elementaranalyse, energiedispersive Röntgenspektroskopie) kombiniert werden [26].

Wirkstoffe zur Verminderung der Reizweiterleitung

  • Abb. 2: Schematische Darstellung des Verlaufs eines Aktionspotenzials. (A) Ein Ausstrom von Kaliumionen aus dem Inneren des Axons (Nerv) bei zeitgleichem Einstrom von Natriumionen führt zu einer Spannungsdifferenz (-55 mV), die eine Reizweiterleitung veranlasst. (B) Durch einen Überschuss an extern hinzugegebenen Kaliumionen (z. B. durch eine Zahnpasta mit Kaliumsalzen) kann das Gleichgewicht im Nerv verschoben und somit die Nervendepolarisation blockiert werden. Der Kaliumausstrom wird inhibiert und das Aktionspotenzial kann nicht ausgelöst werden.

  • Abb. 2: Schematische Darstellung des Verlaufs eines Aktionspotenzials. (A) Ein Ausstrom von Kaliumionen aus dem Inneren des Axons (Nerv) bei zeitgleichem Einstrom von Natriumionen führt zu einer Spannungsdifferenz (-55 mV), die eine Reizweiterleitung veranlasst. (B) Durch einen Überschuss an extern hinzugegebenen Kaliumionen (z. B. durch eine Zahnpasta mit Kaliumsalzen) kann das Gleichgewicht im Nerv verschoben und somit die Nervendepolarisation blockiert werden. Der Kaliumausstrom wird inhibiert und das Aktionspotenzial kann nicht ausgelöst werden.
Neben dem Verschluss offener Dentintubuli ist die Verminderung der Reizweiterleitung der zweite wichtige Wirkmechanismus in der Vorbeugung von Dentinhypersensibilität. Hierfür werden u. a. Kaliumsalze wie Kaliumcitrat, Kaliumnitrat oder Kaliumchlorid verwendet (Abb. 2) [21]. Im Gegensatz zu dem mechanischen Verschluss wirken Kaliumsalze über eine chemisch-physikalische Interaktion mit der Pulpa bzw. dem Nerv. Die Reizweiterleitung der Nerven verläuft über einen Natriumeinstrom in den Nerv (Axon) und einen Kaliumausstrom aus dem Nerv heraus.

Im Ruhezustand liegt am Nerv ein Potenzial mit einer Spannung von ca. –70 mV an. Durch Ionenaustausch von Natrium gegen Kalium steigt die Spannung an (Depolarisation) und bei Erreichen von –55 mV wird ein Reiz ausgelöst (Abb. 2A).

Durch die externe Zufuhr von Kaliumionen wird die Depolarisation verzögert oder teilweise komplett inhibiert, wodurch die Auslösung von Aktionspotenzialen verhindert wird. Es handelt sich bei diesem Mechanismus also um eine Art der „Betäubung“ des Zahnnervs (Abb. 2B) [2].

Produkttypen

Die moderne Zahnpflege bietet heutzutage eine Palette an effizienten Zahnpflegeprodukten, die die Mundgesundheit unterstützen können [21]. Zur Vorbeugung von Dentinhypersensibilität werden in der Regel speziell angepasste Zahnpasten oder Mundspülungen verwendet [26], die zusätzlich die oben vorgestellten Wirkstoffe enthalten. Darüber hinaus gibt es Produkte, die z. B. mit dem Finger gezielt auf schmerzempfindliche Bereiche aufgetragen werden [3]. Studien zeigen, dass desensibilisierende Effekte bereits nach wenigen Tagen spürbar sein können [25]. Ein wichtiges Kriterium für die Wahl eines entsprechenden Produktes ist die Tatsache, dass Dentin aufgrund des geringeren Mineralisierungsgrades deutlich schneller abgerieben wird als Schmelz. Entsprechend sollte bei freiliegendem Dentin eine Zahnpasta mit niedrigen RDA-Werten verwendet werden [10,15]. Neben Zahnpasta und Mundspülung wurde u. a. von calciumphosphathaltigen Kaugummis berichtet, die vor Dentinhypersensibilität schützen können [27]. Die häusliche Zahnpflege bei Hypersensibilitäten kann mit professionellen Therapieansätzen wie z. B. der Anwendung von lichthärtenden Lacken in der Zahnarztpraxis kombiniert werden [29].

Studienmöglichkeiten

Von großer Bedeutung bei der Beurteilung der Wirkeffizienz von Zahnpflegeprodukten bei Dentinhypersensibilitäten sind klinische Studien, insbesondere wenn sie mit Fragebögen zur Lebensqualität kombiniert werden [12]. Hier werden Handlungen des alltäglichen Lebens (z. B. Kaugummikauen, Sprechen, Lachen), aber auch die Ernährungs- und Trinkgewohnheiten mit dem Auftreten von Schmerzen in Verbindung gebracht [5]. Die Beantwortung dieser Fragen kann auf einer VASSkala (visuelle Analogskala) angegeben werden oder es werden Ja/Nein-Fragen gestellt. Zur Untersuchung der Wirkeffizienz werden schmerzempfindliche Bereiche häufig vor und nach Applikation eines Produktes thermisch mit dem Luftbläser, Kältespray oder Eiswasser getestet [24]. Für die Untersuchung der Quantität und der Qualität des Verschlusses offener Dentintubuli eignen sich In-vitro-Untersuchungen wie Permeationsmessungen [30] und rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen von Dentinplättchen [19]. Für die Neu- und Weiterentwicklung von Zahnpflegeprodukten zur Vorbeugung und Behandlung von Dentinhypersensibilität ist also neben der Wahl eines geeigneten Wirkprinzips auch die gezielte qualitative und quantitative Optimierung der eingesetzten Wirkstoffe unabdingbar. Die Wirkeffizienz muss dabei idealerweise durch geeignete klinische Studien dokumentiert und sichergestellt werden.

Fazit

Die moderne häusliche Zahnpflege bietet unterschiedliche Produkte, die die symptomatischen Beschwerden von Dentinhypersensibilität lindern und somit die Lebensqualität positiv beeinflussen können [12]. Aktuelle Studien zeigen zudem die Wirksamkeit biomimetischer Ansätze auf, bei denen Produkte mit Hydroxylapatit als Wirkstoff zur Anwendung kommen [24,25,33]. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass häusliche Zahnpflegeprodukte zur Vorbeugung von Dentinhypersensibilität zwei grundsätzlich verschiedene Wirkmechanismen haben können. Dies ist zum einen die Applikation von Wirkstoffen zum Verschluss offener Dentintubuli, zum anderen die Verwendung von Wirkstoffen mit sedierender Wirkung zur Minimierung der Reizweiterleitung. In beiden Fällen sollten entsprechende Zahnpasten einen niedrigen RDA-Wert aufweisen, um weitere Schädigungen von freiliegendem Dentin zu verhindern. 

Danksagung
Die Autoren danken Dr. Barbara Simader und Dr. Adolf Klenk für fachliche Diskussionen sowie Vivienne Fabritius für die Überlassung von Milchzähnen für rasterelektronenmikroskopische Untersuchungen.

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