Endodontie: Was bringt die Zukunft?

Auf dem Gebiet der Mikrobiologie konnten wesentliche Informationen gewonnen werden, insbesondere zur Etablierung und Zusammensetzung des Biofilms im Wurzelkanal sowie zu dessen Auswirkung auf die klinische Symptomatik und Therapie [1]. Stammzellen wurden aus dentalen Geweben isoliert, im Labor kultiviert und charakterisiert [22], ihr Potenzial zur Geweberegeneration wurde und wird in einer Vielzahl von Studien untersucht [15]. Gewebereaktionen nach therapeutischer Intervention sind zunehmend besser erforscht und werden daher vorhersagbarer, sei es nach Kariesexkavation [6,14], der Anwendung adhäsiver Haftvermittler in unmittelbarer Nähe zur Zahnpulpa [13,20] oder auch im Rahmen vitalerhaltender Maßnahmen [11,14].

In technischer Hinsicht steht dem endodontisch tätigen Zahnarzt neben Vergrößerungshilfen mit Ausleuchtung des Behandlungsfeldes bis hin zum Operationsmikroskop auch eine große Auswahl an Instrumenten zur Verfügung, die die Arbeit im Wurzelkanal erleichtern. Dabei sind insbesondere die Weiterentwicklung von maschinellen Aufbereitungs- und Feilensystemen zu nennen, Techniken zur optimierten Desinfektion des Wurzelkanalsystems, der Einsatz ultraschallgetriebener Instrumente zur Präparation sowie unterschiedliche Systeme zur erleichterten und verbesserten Obturation. Diese technischen Möglichkeiten mögen mit ein Grund dafür sein, dass die Endodontie als attraktives Fachgebiet in der Zahnheilkunde wahrgenommen wird, sich viele Zahnärzte damit beschäftigen und Fortbildungsangebote wahrnehmen.

Da die Entwicklung technischer Hilfsmittel heute weit fortgeschritten scheint, mag man sich die Frage stellen, wo hier noch Optimierung möglich ist, soweit sich nicht die Behandlungskonzepte selbst verändern. In der näheren Zukunft könnte der Fokus auf der Weiterentwicklung des biologischen Verständnisses liegen, was wiederum Neuerungen im Behandlungsablauf mit sich bringen kann.

Desinfektion

Es ist mittlerweile seit über 50 Jahren bekannt, dass Mikroorganismen Erkrankungen des Endodonts und der periapikalen Gewebe bedingen; die Zusammensetzung des Biofilms und dessen Rolle in der Pathogenese pulpaler und periradikulärer Erkrankungen sind jedoch nach wie vor Gegenstand intensiver Forschung.

Während die meisten Untersuchungen bisher auf Bakterien fokussiert waren, scheint es sinnvoll, auch Archäen, Viren, Pilze und Hefen mehr Aufmerksamkeit zu widmen, da diese im Zusammenspiel mit Bakterien die Anfälligkeit des Biofilms gegenüber antimikrobiellen Agenzien senken können, was möglicherweise neue Therapieansätze erfordert [1]. Auch fordern aktuelle Studien das Paradigma der Sterilität der Pulpa und im Bereich des Periapex heraus: In der Pulpa völlig gesunder, kariesfreier Zähne wurde bakterielle DNA nachgewiesen, insbesondere Ralstonia, Actinetobacter und Staphylococcus genera [45]. Ähnlicherweise konnten auch um den Apex gesunder Zähne, die in dieser Studie als Kontrolle mitgeführt wurden, kommensale Mikroorganismen nachgewiesen werden [36].

Für eine erfolgreiche endodontische Therapie ist es essenziell, restliches vitales und nekrotisches Gewebe sowie Debris, Mikroorganismen und deren Stoffwechselprodukte aus dem Wurzelkanalsystem zu entfernen [47]. Obgleich eine vollständige Desinfektion des Wurzelkanalsystems nicht zu erreichen ist, kann die Verminderung der Bakterienkonzentration auf ein ausreichend niedriges Niveau die Ausheilung der periradikulären Gewebe ermöglichen [40]. In der Vergangenheit zielte man mittels der Präparation eines ausreichend großen Hohlraumes darauf ab, möglichst viel infiziertes Dentin zu entfernen, ein ausreichendes Volumen an Spülflüssigkeit in den Wurzelkanal zu transportieren sowie eine dichte Wurzelkanalfüllung applizieren zu können [39]. Mittlerweile wird jedoch zunehmend der Ansatz verfolgt, mit geringerer oder sogar ohne Instrumentierung eine adäquate Desinfektion des Kanalsystems zu erreichen, um unerwünschte präparationsbedingte Effekte wie Schwächung des Zahnes durch den Substanzabtrag und erhöhtes Risiko für Cracks und Frakturen zu minimieren [7,27]. Zahnhartsubstanzschonende Verfahren sind unter anderem mit dem PIPS (Photon-induced Photo-acoustic Streaming) sowie dem neueren GentleWave-System vereinbar.

Bei beiden Systemen ist eine substanzschonende Präparation möglich, und die Desinfektionswirkung ist nicht abhängig vom Einführen eines Instrumentes oder einer Spülkanüle in den Wurzelkanal. In-vitro-Untersuchungen zeigen, dass die Reinigungswirkung bei PIPS den Schall- und Ultraschall-basierten Verfahren gleichwertig oder sogar überlegen ist [18,29]. Das GentleWave- System erzeugt multiple Kavitationswellen, um Spülflüssigkeiten durch das Wurzelkanalsystem zu transportieren [23]. Die Einschätzung in der Literatur hinsichtlich der Entfernung von Biofilm und Gewebsdebris lautet, dass ähnliche Ergebnisse erzielt werden wie mit der Ultraschall-aktivierten Spülung [9,10]. Obgleich die In-vitro-Evaluation der Desinfektionswirkung im Wurzelkanal nur eingeschränkt aussagekräftig ist, kann sie doch erste Hinweise geben.

Die Entwicklung und Untersuchung neuer Ansätze zur Desinfektion sind in der Endodontie sicherlich wünschenswert und erforderlich, um Therapiekonzepte optimieren zu können. Unabdingbar sind dazu auch weiterführende Erkenntnisse zur Mikrobiologie. Hier sind Studien zur Evaluation der Zusammensetzung komplexer Biofilme im Kontext des Behandlungsprotokolls sowie der klinischen Symptomatik nötig. Auch im Hinblick auf regenerative Verfahren wird die Desinfektion des Wurzelkanalsystems ein wichtiges Thema bleiben, Neuerungen und Verbesserungen auf diesem Gebiet müssen integraler Bestandteil der Entwicklung neuer Konzepte zur endodontischen Behandlung sein [16].

Vitalerhaltende Maßnahmen

Unter dem Begriff „vitalerhaltende Maßnahmen“ werden konservative Behandlungsmaßnahmen zusammengefasst, die darauf abzielen, exponierte Dentin- und Pulpaareale durch Applikation eines Überkappungsmaterials mit nachfolgender bakteriendichter Restauration zur Ausheilung zu bringen. Bei der indirekten Überkappung wird die Pulpa in tiefen Kavitäten durch das Aufbringen eines bioaktiven Materials auf das Dentin geschützt. Bei der direkten Überkappung oder nach Pulpotomie, wenn irreversibel entzündete Pulpaareale abgetragen werden, wird das Überkappungsmaterial direkt auf das Gewebe aufgelegt. Das Überkappungsmaterial wirkt einerseits bakterizid und tritt andererseits in Wechselwirkung mit den Pulpazellen, wodurch die Bildung von Tertiärdentin induziert und die Ausheilung des Gewebes gefördert wird.

Nach der (selektiven) Kariesexkavation, die in den letzten Jahren intensiv diskutiert wurde und sich in entsprechenden Empfehlungen der Fachgesellschaften niedergeschlagen hat [6,14], sind auch vitalerhaltende Maßnahmen in letzter Zeit wieder zunehmend in den Fokus gerückt. Bekannt ist, dass nach dem dentalen Trauma der Vitalerhalt stets angestrebt werden sollte, da die Erfolgsquoten bei nicht vorgeschädigter Pulpa als sehr hoch anzusehen sind [28]. Hingegen bestanden hinsichtlich der Anwendung vitalerhaltender Maßnahmen nach kariöser Exposition bisher häufig Zweifel. Wissenschaftliche Mitteilungen auf nationaler und internationaler Ebene zeigen jedoch ausreichend Evidenz und empfehlen die Anwendung vitalerhaltender Maßnahmen [11,14].

Demnach sind diese auch bei kariöser Exposition angezeigt, insbesondere die Pulpotomie konnte hier Erfolgsquoten zwischen 85% und 95% im Nachuntersuchungszeitraum von 1 bis 5 Jahren aufweisen [8,17,35,41]. Neben der konsequenteren Anwendung aseptischer Konzepte und der Zuhilfenahme von Vergrößerungshilfen hat auch die Entwicklung hydraulischer Kalziumsilikatzemente und deren Anwendung in der Endodontie die Erfolgsaussichten vitalerhaltender Maßnahmen verbessert. So konnte gezeigt werden, dass in direktem Kontakt mit der Pulpa hydraulische Kalziumsilikatzemente den Kalziumhydroxidpräparaten überlegen sind [24,30].

Nach derzeitigem Kenntnisstand ist die Anwendung vitalerhaltender Maßnahmen nur bei der Diagnosestellung „reversible Pulpitis“ indiziert. Aktuelle Untersuchungen zeigen jedoch, dass selbst bei der Diagnosestellung „irreversible Pulpitis“ die partielle oder vollständige Pulpotomie mit nachfolgender Ausheilung der beteiligten Gewebe möglich ist. Eine zunehmende Anzahl randomisierter klinischer Studien weist Erfolgsraten von über 90% für die Pulpotomie an Zähnen mit irreversibler Pulpitis aus [3,4,37,42]. Während die Vitalextirpation und Wurzelkanalbehandlung bei irreversibler Pulpitis sicherlich als sichere und bewährte Methoden zum Zahnerhalt angesehen werden müssen, ist dennoch ein Umdenken angebracht. Der Begriff „irreversible Pulpitis“ suggeriert, dass es zum Zeitpunkt der Diagnosestellung nicht mehr möglich ist, die Pulpa zur Ausheilung zu bringen. Die klinische Diagnosestellung sagt jedoch wenig darüber aus, inwieweit Potenzial zur Gewebsausheilung vorhanden ist. Das therapeutische Eingreifen, das in der Reduktion der Entzündung resultiert, kann hierbei zum Gewebeerhalt und zum Erfolg führen. Basierend auf diesen Empfehlungen sollte es in Zukunft häufiger möglich sein, im Sinne des Patienten die Wurzelkanalbehandlung zu vermeiden.

Derzeit wird in den endodontischen Fachgesellschaften diskutiert, ob eine Änderung der Nomenklatur sinnvoll sein könnte, da diese zwar den Therapieentscheid erleichtert, jedoch den jeweils bestehenden Pulpastatus nicht adäquat beschreibt. Hilfreich wären in diesem Zusammenhang sicherlich auch sensitivere Methoden zur Bestimmung des Ausmaßes der Entzündung. Ein Ansatz könnte die Bestimmung von Entzündungsmarkern im Dentinliquor oder nach Eröffnung der Pulpa aus Blut oder Gewebeflüssigkeit sein [38]. Eine Erhöhung bestimmter Proteine bei irreversibler Pulpitis wurde in klinischen Studien gezeigt [31,48]. Somit wäre es möglich, den Entzündungsgrad des Gewebes präziser zu bestimmen, andererseits könnte bei der Durchführung der Pulpotomie auch besser kontrolliert werden, ob bis ins gesunde Gewebe exzidiert wurde.

Biologische Ansätze und Therapieverfahren

Während die konventionelle Wurzelkanalbehandlung häufig mit hochtechnischem Instrumentarium und unter großem Aufwand durchgeführt wird, finden Biologie-basierte Behandlungsansätze in der Endodontie bisher wenig Beachtung. Obgleich schon in den späten 1950er-Jahren erste Ansätze darauf abzielten, mittels einer Einblutung in den Wurzelkanal eine Gewebseinsprossung und Ausheilung zu erzielen [34], wurde dieser Ansatz lange Zeit nicht weiterverfolgt. Anfang der 2000er-Jahre wurde jedoch in klinischen Fallberichten über die Ausheilung größerer periapikaler Läsionen und den Abschluss des Wurzelwachstums bei jugendlichen Zähnen nach Pulpanekrose berichtet, bei denen nach Desinfektion des Wurzelkanalsystems eine Einblutung in den Kanal erzeugt worden war [5,26]. Es folgten weitere Fallberichte und Fallstudien, kontrollierte klinische Studien und schließlich entsprechende systematische Reviews und Meta-Analysen. Die großen endodontischen Fachgesellschaften stellen Behandlungsempfehlungen mit den Details zum klinischen Vorgehen zur Verfügung [AAE: Clinical Considerations for Regenerative Procedures, 19]. Mittlerweile stellt die Revitalisierung (auch als „regenerative endodontic procedure“ oder „guided endodontic repair“ bezeichnet) eine gleichwertige Alternative zum apikalen Plug bei Zähnen mit nicht abgeschlossenem Wurzelwachstum und Pulpanekrose dar [43].

Die häufigste Ursache für eine Pulpanekrose bei jungen Patienten ist das dentale Trauma, wobei in Abhängigkeit vom Stadium der Wurzelentwicklung des betroffenen Zahnes zum Zeitpunkt der Nekrose eine mehr oder weniger hohe Frakturgefahr des Zahnes aufgrund der dünnen Dentinwände im Wurzelbereich besteht. Bei der Revitalisierung wird durch das Erzeugen einer Einblutung in den Kanal die Neubildung von Gewebe ermöglicht, die auch in einer Hartgewebsanlagerung und Stärkung der dünnen Wurzelwände resultieren kann. Es bleibt jedoch festzuhalten, dass es sich bei der Gewebeneubildung zumeist nicht um pulpales, sondern um fibröses oder parodontales Gewebe handelt [12]. Die Ausbildung von Pulpagewebe nach Einschwemmung von Stammzellen der apikalen Papille, die sich bei Zähnen mit nicht abgeschlossenem Wurzelwachstum an der Wurzelspitze befindet, hat sich in histologischen Untersuchungen nicht bestätigt. Jedoch stellt auch das ektopische Gewebe ein immunkompetentes Gewebe dar; es wird eine „biologische Wurzelkanalfüllung“ erzielt.

Elsevier & John Wiley and Sons

Symptomfreiheit und die Ausheilung periapikaler Osteolysen werden mit der Revitalisierung in über 90% der Fälle erreicht [43]. Eine Zunahme der Wurzellänge und -dicke ist nicht zuverlässig zu beobachten, jedoch möglich [33], was für die Revitalisierung gerade bei Zähnen in frühen Stadien der Wurzelentwicklung spricht. Die Revitalisierung ist somit ein Biologie-basiertes, minimalinvasives Behandlungskonzept, das durchaus Vorteile für den Patienten bringen kann und möglicherweise eine Vorreiterrolle in der endodontischen Behandlung einnimmt (Abb. 1).

Derzeit werden zunehmend Studien publiziert, in denen bei Zähnen mit abgeschlossenem Wurzelwachstum nach Erweiterung der apikalen Konstriktion eine Einblutung erzeugt wurde [2]. Auch größere periapikale Läsionen konnten nach diesem Vorgehen ausheilen, die Patienten waren beschwerdefrei, die Nachuntersuchungszeiträume bewegen sich derzeit bei 12 Monaten. Während die Ausheilung im Wesentlichen der suffizienten Desinfektion geschuldet ist, ist es dennoch vorstellbar, dass das Konzept der „biologischen Wurzelkanalfüllung“ vermehrt Einzug in das endodontische Behandlungsspektrum halten wird. Aktuelle Studien zum Einsatz des Tissue Engineering weisen ebenfalls in diese Richtung. So konnte bereits in Tierstudien gezeigt werden, dass die Transplantation von Stammzellen in einen leeren Wurzelkanal zur Ausbildung von neuem Pulpagewebe mit Odonto-blastensaum und tubulärem Dentin führt [25]. Erste klinische Studien zeigen eine Ausheilung und Bildung eines vaskularisierten Gewebes im Wurzelkanal nach autologer Stammzelltransplantation [32]. Bei jungen Patienten wurden Stammzellen aus Milcheckzähnen in bleibende Inzisivi transplantiert, wonach ein Abschluss des Wurzelwachstums beobachtet wurde [46].

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Während diese Ansätze äußerst interessant und vielversprechend sind, ist mit der zeitnahen Entwicklung eines praxistauglichen und auch finanziell erschwinglichen Behandlungskonzeptes nicht zu rechnen. Diese könnten jedoch mittels „Cell Homing“ entwickelt werden, einem Tissue-Engineering-Konzept, bei dem nicht Stammzellen, aber ein mit Wachstumsfaktoren beladenes Trägermaterial in den Wurzelkanal eingebracht wird. Dieses kann wiederum ortsständige Stammzellen anlocken, die in das Trägermaterial im Wurzelkanal einsprossen, Blutgefäße mitbringen und somit zur Gewebebildung führen [21]. Das Dentin der Wurzelkanalwand kann dabei als Quelle für Wachstumsfaktoren dienen, diese können durch demineralisierende Agenzien wie EDTA herausgelöst werden [21]. Solche Verfahren könnte die Anwendung eines Tissue-Engineering-Konzepts zur Pulparegeneration schon in näherer Zukunft ermöglichen (Abb. 2).

Fazit

Während die endodontische Behandlung derzeit mit hohem technischem Standard bezüglich der Präparation und Obturation des Wurzelkanals durchgeführt wird, könnten Biologie-basierte Behandlungsmethoden zunehmend in das Behandlungsspektrum integriert werden. Dabei sind vitalerhaltende Maßnahmen, die hohe Erfolgsquoten erzielen und selbst bei irreversibler Pulpitis zur Ausheilung führen können, ebenso zu nennen wie die Revitalisierung als Verfahren zur biologischen Wurzelfüllung. Eine optimierte Desinfektion, basierend auf Erkenntnissen zur Mikrobiologie, ist für die erfolgreiche Behandlung der apikalen Parodontitis ein essenzieller Faktor, sowohl für die konventionelle als auch für die regenerative endodontische Therapie.

Abbildungen mit freundlicher Genehmigung der Verlage Elsevier und John Wiley and Sons.

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