Prophylaxe


Fluoride – Wirkungsmechanismen und Empfehlungen für deren Gebrauch


Verschiedene Untersuchungen konnten zeigen, dass der Kariesrückgang in den Industrieländern während der letzten Jahrzehnte auf der Anwendung von Fluoriden beruht, wobei hauptsächlich die lokale Fluoridapplikation und hier primär die Verwendung von fluoridhaltigen Zahnpasten von Bedeutung sind. Im nachfolgenden Beitrag wird der aktuelle Stand der Forschung zum Reaktions- und Wirkungsmechanismus der Fluoride aufgezeigt. Zu den Themen „Kariesreduzierende Wirksamkeit“ und „Empfehlungen für die Fluoridanwendung“ wird auf die neuesten systematischen Übersichtsarbeiten und Leitlinien zurückgegriffen.

  • Abb. 1: Die Karieswaage. Pathologische und protektive Faktoren, die die Kariesbalance zwischen De- und Remineralisation beeinflussen (modifiziert nach Featherstone [11]).

  • Abb. 1: Die Karieswaage. Pathologische und protektive Faktoren, die die Kariesbalance zwischen De- und Remineralisation beeinflussen (modifiziert nach Featherstone [11]).
Zähne sind aus dem sehr gut mineralisierten Schmelz aufgebaut sowie aus Dentin und Zement, die deutlich mehr organische Matrix enthalten. Die mineralische Phase der Zahnhartsubstanzen ist kein reiner Hydroxylapatit (HAP = Ca10 [PO4]6 OH2), sondern es handelt sich um ein Calciumdefizientes Biomaterial, in das zahlreiche andere Ionen eingebaut sind. Der Einbau von Hydrogenphosphat, Karbonat oder Magnesiumionen in das HAP-Gitter führt zu einem weniger stabilen, leichter löslicheren Apatit. Ein erhöhter Karbonatanteil des Dentins (5,5 %) im Vergleich zum Schmelz (3 %) führt zu einer höheren Säureanfälligkeit der Dentinkristalle. Demgegenüber kann der partielle Ersatz der OH-Gruppen im Kristallgitter durch Fluoridionen eine gewisse Stabilisierung der Apatitstruktur bewirken.

Im gesunden menschlichen Zahnschmelz ist neben HAP auch Fluoridhydroxylapatit (FHAP) oder Fluorapatit (FAP) vorhanden, wobei in der äußersten Schmelzschicht durchschnittlich weniger als 5 % der OH-Gruppen des HAP durch Fluorid ersetzt sind. Bereits in einer Tiefe von 50 Mikrometer (?m) sinkt dieser Anteil weiter ab.

Der vorliegende Artikel geht auf die Bedeutung des Fluorids für die Kariesprävention ein (Abb. 1) [11,25] und gibt praktische Empfehlungen bezüglich der Fluoridanwendung.

Der Säureangriff

Zahnschmelz ist ein calciumdefizienter und karbonatreicher Hydroxyapatit. Im stabilen Zustand gibt es in der unmittelbaren Umgebung der Kristalle genügend Ca2+, PO4 3-, OH- und F--Ionen, sodass sich die Schmelzkristalle im Gleichgewicht mit der umgebenden Flüssigkeit befinden. Die (aktiven) Konzentrationen (Aktivitäten) dieser Ionen bestimmen den Sättigungsgrad der Lösung. Der Letztere beeinflusst wiederum, ob sich HAP auflöst („Untersättigung“) oder sich im günstigen Fall Minerale aus der Umgebung in den Schmelz einlagern („Übersättigung“). Während des kariogenen Säureangriffes bilden Plaquebakterien aus Kohlehydraten organische Säuren, bei deren Dissoziation H+-Ionen freigesetzt werden. Durch die erhöhte H+-Konzentration (niedriger pH-Wert) in der den Zahn umgebenden Plaqueflüssigkeit wird die OH--Konzentration erniedrigt. Die H+- Ionen protonisieren zudem Phosphationen (PO4 3-) in der Plaqueflüssigkeit zu HPO4 2- und vor allem zu H2PO4 - [10]. Da bei niedrigerem pH die Konzentration von PO4 3- abnimmt, lösen sich aus dem Zahn Phosphationen (PO4 3-) und später Hydroxylionen (OH-), um das Lösungsgleichgewicht an der Oberfläche zu erhalten.

Dieser Vorgang führt – auch um die Neutralität zu bewahren – schließlich zur Abgabe von Calcium aus der Zahnhartsubstanz, d. h., der Zahn löst sich auf [10]. Die Dynamik dieses Auflösungsprozesses hängt einerseits von der Zusammensetzung der Schmelz-, Dentin- und Zementkristalle ab, andererseits spielt die den Zahn umgebende Plaque eine wichtige Rolle. Dieser Sachverhalt erklärt sowohl die verschiedenen kritischen pH-Werte für Schmelz (ca. 5,5) oder Dentin (ca. 6,3) als auch zum Teil die Variationen in der Kariesaktivität zwischen Patienten, da der Calcium-, Phosphat- oder Fluoridgehalt im Speichel und in der Plaque von Patient zu Patient verschieden sein kann. Die Frequenz der Zuckereinnahme und fehlende Mundhygiene beeinflussen diese Faktoren und spielen eine noch wichtigere Rolle.

Erosionen entstehen, wenn plaquefreie Zähne der chronischen Einwirkung von endogenen und exogenen Säuren ausgesetzt sind. Bei Erosionen ist nicht allein der pH-Wert, sondern auch der Calcium-, Phosphat- und Fluoridgehalt des mit dem Zahn in Kontakt stehenden erosiven Getränkes wichtig. Aus diesem Grunde kann der „kritische“ pH-Wert bei der Erosion bedeutend tiefer liegen, wenn zum Beispiel das Getränk oder das Nahrungsmittel mit Calcium versetzt ist.

Hemmung der Demineralisation durch Fluorid

Anhand zahlreicher Untersuchungen konnte umfassend dokumentiert werden, dass der Einbau von Fluoriden in die mineralischen Anteile des Schmelzes die Löslichkeit nur in geringem Ausmaß reduziert [1,49]. Geringe Mengen von gelösten Fluoriden in der Zahnumgebung hemmen die Demineralisation effektiver als inkorporiertes Fluorid und haben ein weitaus größeres kariesprotektives Potenzial als ein hoher FAP-Anteil im Schmelzmineral. Øgaard et al. [35] verwendeten für einen grundlegenden Versuchsansatz Haifischzahnschmelz, der aus fast reinem FAP besteht. Menschlicher gesunder Zahnschmelz enthält im Vergleich dazu deutlich weniger F-, das sich vorwiegend in der äußersten Schicht befindet. Beim Haifischzahnschmelz sind bei einem Fluoridgehalt von 32.000 ppm etwa 99 % der OH--Stellen durch F- ersetzt, beim humanen Schmelz hingegen weniger als 5 % der OH- -Stellen. In einem In-situ-Teil der erwähnten Untersuchung [35] wurde Zahnschmelz vom Hai und vom Menschen in eine herausnehmbare Apparatur eingebaut, die zusätzlich mit plaqueretentiven Elementen versehen war. Sowohl im Schmelz des Haies als auch im menschlichen Schmelz entstanden kariöse Läsionen, wobei die Läsionstiefe im Haifischzahnschmelz etwas kleiner war. In einem weiteren Teil der Studie konnte gezeigt werden, dass der Mineralverlust im menschlichen Schmelz sogar geringer war als im Haifischschmelz, wenn die Probanden die Schmelzproben täglich mit einer 0,2%igen NaF-Lösung spülten. Die Hypothese, dass die frei verfügbaren Fluoridionen in der den Zahn resp. Kristall umgebenden Lösung eine weitaus wichtigere Rolle in der Kariesprävention spielen als die im Schmelzkristall inkorporierten Fluoride, konnte damit belegt werden. Dabei werden auf der Kristalloberfläche Fluoridionen zum Teil adsorbiert und stehen im dynamischen Gleichgewicht mit den gelösten Fluoriden in der unmittelbaren Umgebung. Dies führt in der die Kristalle umgebenden Flüssigkeit zu einem Gleichgewicht oder einer Übersättigung bezüglich Fluorid(hydroxyl)apatit und dadurch zur Repräzipitation von Mineral. Der Adsorption der Fluoride auf dem Kristall wird auch ein direkter Schutz vor Demineralisation zugeschrieben. In den unbedeckten Bereichen dagegen kann der Schmelzkristall beim Säureangriff lokal aufgelöst werden. Diese geringen Fluoridkonzentrationen werden auch nach Verzehr von mit Kochsalz zubereiteten Speisen erreicht, erhöht sich doch der F--Gehalt im Speichel signifikant während etwa 30 Minuten [14]. Es ist naheliegend, dass auch Trinkwasser- und Salzfluoridierung über diesen Mechanismus wirken, da die Bildung von CaF2 bei diesen kleinen Konzentrationen und bei diesem pH-Wert unwahrscheinlich ist.

Calciumfluorid (CaF2)

  • Abb. 2: Bildung und Zerfall von Calciumfluorid-ähnlichem Material (mod. nach Rölla u. Saxegaard [39]).

  • Abb. 2: Bildung und Zerfall von Calciumfluorid-ähnlichem Material (mod. nach Rölla u. Saxegaard [39]).
Als bedeutender Faktor für die Kariesprävention gilt Calciumfluorid (Abb. 2) oder genauer ausgedrückt das Calciumfluorid-ähnliche Präzipitat, das sich bei der Anwendung F--haltiger Präparate mit einem Niederschlag auf der Zahnoberfläche bildet. Das Calcium stammt entweder aus dem Speichel oder – nach der Applikation leicht saurer Fluoridierungsmittel – zum Teil auch aus dem Zahn [22,44]. Da sich dieses Präzipitat ohne Beeinträchtigung des im Schmelzmineral strukturell gebundenen Fluorids mit Kaliumhydroxid von der Schmelzoberfläche ablösen lässt, wird es auch als KOH-lösliches Fluorid bezeichnet [73].

In vitro führt die kurzzeitige Applikation von neutralen Fluoridpräparaten nur zur Bildung von sehr geringen Mengen an CaF2. Deutlich größere Mengen lassen sich aber finden, wenn der Schmelz im Sinne einer initialen Karies verändert ist [5,15]. Bei systematischen Untersuchungen fanden Saxegaard und Rölla [43] eine Steigerung der CaF2 -Bildung durch einen erniedrigten pH-Wert der Fluoridlösung, erhöhte F--Konzentrationen, verlängerte Einwirkungszeiten, eine Anätzung der Schmelzoberfläche und durch die Bereitstellung von zusätzlichem Calcium. Bei Applikation von Lösungen mit neutralem pH-Wert in vitro bildet sich erst ab einer Fluoridkonzentration von etwa 300 ppm Calciumfluorid. Bei pH 5 dagegen genügt eine Konzentration von 100 ppm Fluorid, um eine spontane Präzipitation von Calciumfluorid auszulösen [21]. Aus diesen Erkenntnissen heraus erklärt sich die Intention zur Entwicklung von lokalen Fluoridierungsmitteln, die schon nach relativ kurzem Kontakt zur CaF2 -Bildung auf der Zahnoberfläche führen.

Das CaF2 zeigt sich bei rasterelektronenmikroskopischer Betrachtung in Form von kugelförmigen Globuli, deren Morphologie im Hinblick auf Menge und Größe variieren kann. Bei der Anwendung einer sauren Aminfluoridlösung bilden sich die ersten CaF2-Globuli schon nach 20 Sekunden, bei saurem Natriumfluorid etwas später und bei Natriummonofluorphosphat (MFP) kommt es in vitro gar nicht zur CaF2-Bildung [38]. Da bei MFP das Fluorid kovalent gebunden ist, muss es in der Mundhöhle erst durch Hydrolyse freigesetzt werden, um mit dem Calcium reagieren zu können. So konnten Hellwig et al. [17] nach Anwendung einer niedrig dosierten Aminfluoridzahnpaste (250 ppm) beträchtliche Mengen von KOH-löslichem Fluorid auf dem Schmelz finden, nicht aber nach Anwendung einer MFP-haltigen Zahnpaste. Die Begünstigung der CaF2-Bildung durch einen sauren pHWert konnte in einer In-situ-Studie beim Vergleich einer natriumfluoridhaltigen Zahnpaste mit neutralem pH-Wert und einer aminfluoridhaltigen Zahnpaste mit pH 5,5 bestätigt werden. Nach vierwöchiger Anwendung zeigte sich für die aminfluoridhaltige Zahnpaste eine deutlich höhere Bildung von CaF2 auf dem Schmelz [20].

In vivo bildet sich kein reines CaF2, da auch Phosphate, Proteine und andere Bestandteile eingelagert werden. Dadurch wird das Präzipitat stabilisiert und damit säureresistenter. Die Stabilität beruht hauptsachlich auf der Adsorption von Hydrogenphosphationen HPO4 2- auf der Oberfläche der CaF2- Kristalle, wodurch eine löslichkeitshemmende Schutzschicht entsteht. Beim kariösen Angriff werden aus dem CaF2-Depot aufgrund der reduzierten HPO4 2--Ionenkonzentration bei sauren pH-Werten F--Ionen freigesetzt. Das CaF2 fungiert demzufolge als pH-gesteuertes F--Reservoir, welches beim Säureangriff bzw. bei niedrigem pH-Wert F- freisetzt und im neutralen pH-Bereich auf der Schmelzoberfläche länger stabil bleibt [41]. Aufgrund dieser Mechanismen gilt CaF2 als der Hauptlieferant für freie F--Ionen während des Säureangriffes. Die freigesetzten F--Ionen hemmen einerseits die Demineralisation und wirken sich andererseits fördernd auf die Remineralisation aus. Sie sind während des kariösen Angriffes von weitaus größerer Bedeutung als ein hoher F-- Gehalt im Schmelzkristall [12].

Da Speichel bezüglich CaF2 untersättigt ist, besteht die CaF2-Schicht aber nicht dauerhaft. Der größte Anteil geht in den ersten Stunden oder Tagen nach einer Fluoridierung wieder verloren. Nach Applikation von hochkonzentrierten sauren Fluoridlösungen nach vorausgehender Anätzung der Schmelzoberfläche konnten Caslavska et al. [8] in Schmelzbiopsien allerdings noch nach sechs Wochen substanzielle Mengen und selbst nach 18 Monaten noch kleine Mengen CaF2 nachweisen. Attin et al. [2] fanden nach einmaliger Anwendung eines konzentrierten lokalen Fluoridierungsmittels einen Verlust von 80 % des CaF2 nach fünf Tagen in situ. Zeitgleich zum Verlust des CaF2 konnte aber in dieser sowie auch in anderen Studien eine Zunahme des strukturell gebundenen Fluorids in initialen Schmelzläsionen beobachtet werden [6,16]. Die Auflösung der CaF2-Schicht führt auch zu einer kariesprophylaktisch bedeutenden Erhöhung der Fluoridkonzentration im Speichel und der Plaque. So konnte gezeigt werden, dass auch zwei Stunden nach Anwendung einer aminfluorid- oder natriumfluoridhaltigen Zahnpasta noch eine erhöhte Fluoridkonzentration im Speichel bestand [18]. Werden Zähne nach der professionellen Zahnreinigung mit CaF2-bildenden Fluoridierungsmitteln benetzt, findet man in der sich später bildenden Plaque mehr F- und damit einen besseren Schutz vor Demineralisation [51].

Calciumfluorid ist sicher das wichtigste und möglicherweise sogar das einzige Reaktionsprodukt auf der Zahnhartsubstanz nach der Lokalapplikation von Fluoridierungsmitteln [40]. Ohne Zweifel spielt die calciumfluoridhaltige Deckschicht auf dem Schmelz, aus der in Abhängigkeit vom pH-Wert Fluorid freigesetzt wird, eine besonders wichtige Rolle bei der kariesprophylaktischen Wirkung der Fluoride.

Förderung der Remineralisation durch Fluorid

  • Abb. 3: Löslichkeitskurven für Schmelz und Fluoridhydroxylapatit (mod. nach Lussi [25]).

  • Abb. 3: Löslichkeitskurven für Schmelz und Fluoridhydroxylapatit (mod. nach Lussi [25]).
Bei einem neutralen pH-Wert von 7 reichen relativ geringe Ionenkonzentrationen aus, um die Zahnhartsubstanz stabil zu halten. Erniedrigt sich der pH-Wert aufgrund der Säureproduktion der Plaque, sind höhere Konzentrationen erforderlich, um die Auflösung zu verhindern. Beim pH-Wert von ungefähr 5,5 beginnt eine Untersättigung, d. h. die Calciumionen- und Phosphationenkonzentration in der Plaqueflüssigkeit reicht nicht aus, um Schmelz in einem stabilen Gleichgewichtszustand zu halten, woraus die Auflösung von Schmelz resultiert (Abb. 3, gelber und roter Bereich). Fluoridhydroxylapatit (FHAP) und Fluoridapatit (FAP) dagegen bleiben auch noch bei niedrigeren pH-Werten stabil; hier beginnt die Untersättigung und die daraus folgende Auflösung bei einem pH von ungefähr 4,7. Bei Erhöhung des pH-Wertes wird sich zuerst wieder bezüglich FHAP Übersättigung einstellen, was bedeutet, dass FHAP und FAP bei der Remineralisation als erste Calciumphosphat- Phase wieder gebildet wird, sofern sich Fluorid in der Mundhöhle befindet. Folglich findet bei der Remineralisation nach einem Säureangriff eine Umverteilung von mineralischen Phasen statt, indem der Anteil an stabilem und karbonatarmen FHAP im Schmelz auf Kosten des karbonatreichen HAP erhöht wird. Ein demineralisierter und anschließend remineralisierter Zahnschmelz ist dadurch etwas säureresistenter als unversehrter Zahnschmelz. Im Stadium der Remineralisation sind der Zutritt von Speichel mit Ca2+-, PO4 3-- und OH--Ionen und das Vorhandensein von gelöstem F- wichtig.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass Fluoridhydroxylapatit aufgrund seines niedrigen Löslichkeitsproduktes auch im leicht sauren pH-Bereich schneller wieder gebildet wird als die anderen Calciumphosphat-Phasen des Schmelzes, was bedeutet, dass Fluorid die Remineralisation beschleunigt und fördert.

Der Fluoridgehalt im gesunden Schmelz ist geringer als in einer Initialläsion (Kreidefleck), da dieser bereits viele Deund Remineralisationsphasen durchlaufen hat. Abbildung 4 zeigt die unterschiedlichen Bereiche des Kreidefleckes. Im oberflächlichen Bereich (B) fanden Weatherell et al. [54] mit über 1.100 ppm stark erhöhte F--Konzentrationen, während im Bereich der gesunden Schmelzoberfläche (A) 450 ppm gemessen wurden. Zum Zentrum der Läsion hin (C) fiel die Fluoridkonzentration auf etwa 150 ppm ab, ebenso wie in tieferen Schichten des Schmelzes, wo sie nur noch rund 100 ppm betrug. Das bedeutet, dass gesunder Schmelz verglichen mit reinem Fluoridapatit etwa 2 % Fluorid eingelagert hat. Dieser Wert kann bei optimalen Remineralisationsbedingungen in der Oberfläche einer Initialläsion ansteigen.

  • Abb. 4: Fluoridgehalt von gesundem Schmelz und verschiedener Areale eines Kreidefleckes (Initialläsion) (modifiziert nach Weatherell et al. [54]).
  • Abb. 5: De- und Remineralisationsvorgänge im Überblick.
  • Abb. 4: Fluoridgehalt von gesundem Schmelz und verschiedener Areale eines Kreidefleckes (Initialläsion) (modifiziert nach Weatherell et al. [54]).
  • Abb. 5: De- und Remineralisationsvorgänge im Überblick.

Die erhöhte Fluoridkonzentration im oberflächlichen Bereich des Kreidefleckes beruht zum einen auf der Förderung der Remineralisation durch Fluorid, d. h. auf der Bildung des fluoridreichen Apatits, und zum anderen auf einer erhöhten F--Aufnahme aufgrund der porösen Oberfläche des Kreidefleckes [13]. Demineralisierte Kristalle dienen bei vorhandenem Fluorid als Nukleus für die Anlagerung von neuem Mineral. Fluorid beschleunigt, wie schon dargelegt, diesen Vorgang, weil schon bei einem tieferen pH-Wert eine Remineralisation möglich ist. Eine fluoridreiche, karbonatarme und säureresistente oberflächliche Mineralschicht ist die Folge (Abb. 5). Aus diesen Gründen sollen Initialläsionen nicht operativ eröffnet werden.

In diesem Zusammenhang ist die Tatsache erwähnenswert, dass Dentin eine bedeutend höhere Fluoridkonzentration in der umgebenden Flüssigkeit erfordert als Schmelz, um eine äquivalente Demineralisationshemmung zu erreichen. Dies ist bei der Prophylaxe der Wurzelkaries von Bedeutung. Baysan et al. [4] konnten zeigen, dass eine hochkonzentrierte Zahnpasta (5.000 ppm) bei mindestens täglichem Gebrauch initiale Wurzelkaries remineralisiert.

Antimikrobielle Wirkung der Fluoride

Im Labor konnte nachgewiesen werden, dass der Kohlenhydratmetabolismus von oralen Streptokokken und Laktobazillen durch Fluorid gehemmt werden kann [3]. Fluorid wird insbesondere bei niedrigen extrazellulären pH-Werten als HF in die Bakterienzelle aufgenommen und dissoziiert dort in H+ und F- [23]. Dabei kommt es zum einen zu einer Akkumulation von Fluorid im Zellinneren, zum anderen gleichzeitig zu einer Übersäuerung des Zellplasmas. Fluorid kann in der Zelle zwei Enzyme beeinträchtigen: die Enolase und die Protonen ausschleusende Adenosintriphosphatase [48]. Durch die Übersäuerung des Zytoplasmas kann auch der Mechanismus zum Glukosetransport in die Zelle gehemmt sein. Während diese Mechanismen in einfachen Zellkulturen relativ klar nachgewiesen sind, gibt es allerdings nach wie vor keinen Beweis dafür, dass dieser antimikrobielle Effekt von Fluorid zur Kariesprävention beiträgt, denn möglicherweise reichen die Fluoridkonzentrationen in der Mundhöhle für einen derartigen Effekt nicht aus [50].

Ein weiterer diskutierter Mechanismus ist die Behinderung der bakteriellen Adhäsion an Zahnoberflächen nach Vorbehandlung mit fluoridhaltigen Präparaten [52]. Doch auch hier gibt es unterschiedliche Ergebnisse. Während einerseits gezeigt werden konnte, dass die bakterielle Adhäsion und teilweise ebenso der bakterielle Metabolismus durch eine derartige Vorbehandlung behindert wird, liegen andere Studien vor, die keinen Unterschied zwischen unbehandeltem und behandeltem Zahnschmelz fanden. Es gibt allerdings Hinweise darauf, dass Kationen der Fluoridverbindung, z. B. Zinn oder Aminbestandteile, die bakterielle Besiedelung behindern können [52]. Widersprüchliche Ergebnisse wurden auch zur Wirkung von Fluoriden auf die Plaquezusammensetzung ermittelt. Während einerseits gezeigt werden konnte, dass unter Einwirkung von Fluoriden die Anzahl von Mutans-Streptokokken abnahm, zeigen andere Studien, dass es in der Plaquezusammensetzung von Menschen, die in Gebieten mit hohem Fluoridgehalt in Trinkwasser lebten, keinen Unterschied zu Menschen gibt, bei denen wenig Fluorid im Trinkwasser vorhanden war [19]. Auch die weit verbreitete Verwendung von fluoridhaltiger Zahnpasta hat nicht zu einer Veränderung der Mutans-Streptokokken-Anzahl in der Plaque führen können. In diesem Zusammenhang ist erwähnenswert, dass bei sauren Fluoridverbindungen ebenfalls nur ein kleiner Teil als HF vorliegt. Der pH-Wert von Flusssäure beträgt 3,14, was bedeutet, dass bei diesem pH-Wert die Hälfte der Säure als HF und die andere Hälfte als F- vorliegt. Bei einem pH-Wert von 5 liegt nur etwa 1 % als HF vor, der Rest als freies Fluorid. Diese niedrigen pHWerte sind nur während sehr kurzer Zeit auf der Zahnoberfläche zu erwarten.

Es wurde auch lange Zeit behauptet, dass sich bestimmte Bakterienarten an die kontinuierliche Fluorideinwirkung adaptieren könnten und damit eine mögliche kariespräventive Wirkung von Fluorid verloren gehen würde. Bei genauer Betrachtung stellt man allerdings eher fest, dass diese Adaptation zu einer Verringerung der Azidogenität der menschlichen Plaque führt und damit der antikariogene Effekt nicht verloren geht [50].

Insgesamt kann man also feststellen, dass die kariespräventive Wirkung von Fluoriden – wenn überhaupt – sich nur sehr begrenzt auf eine Wirkung im oralen Biofilm beziehen lässt.

Kariesreduzierende Wirksamkeit und Fluoridempfehlungen

Die kariespräventive Wirkung lokal applizierter Fluoridpräparate wird in zahlreichen systematischen Übersichtsarbeiten hervorgehoben [27–33,53]. Für den Einsatz von Fluoridtabletten gibt es nur eine sehr spärliche Evidenz aus klinischen Untersuchungen. Die verfügbaren Informationen zur Empfehlung von Fluoridtabletten gehen davon aus, dass sie am durchgebrochenen Zahn lokal wirken. In einer kürzlich erschienenen Übersichtsarbeit [42] wird in Übereinstimmung mit anderen älteren Reviews formuliert, dass Fluoridtabletten nur Kindern verschrieben werden sollen, die ein hohes Kariesrisiko aufweisen und die nicht regelmäßig andere Fluoridierungsmaßnahmen (z. B. Konsum fluoridierten Trinkwassers, Speisesalzfluoridierung, Verwendung fluoridhaltiger Zahnpasta) benutzen. Die Tabletten sollten – wenn überhaupt – regelmäßig verwendet und gelutscht werden. Aufgrund der Tatsache, dass Fluoride in erster Linie lokal am Zahn wirken, ist die Verordnung von Fluoridtabletten nahezu in allen Ländern in den Hintergrund geraten oder findet nicht mehr statt.

Auch für die Speisesalzfluoridierung gibt es eine eher schwache Evidenzlage [55]. Dennoch kann man davon ausgehen, dass die Speisesalzfluoridierung eine wirksame kariespräventive Maßnahme ist, wobei in Ländern mit bereits bestehendem hohem Niveau der Kariesprävention der zusätzliche Effekt der Verwendung eines Fluoridsalzes quantitativ kaum noch nachweisbar ist.

Die tägliche Verwendung fluoridhaltiger Zahnpasta ist die Basis der Kariesprävention mit Fluoriden, da sie leicht verfügbar ist und bei regelmäßiger Verwendung kontinuierlich Fluoridionen für die kariesprotektiven Vorgänge an der Zahnoberfläche zur Verfügung stehen. Dieser kariespräventive Effekt ist in allen Altersgruppen nachzuweisen [29,31] und steigt mit zunehmender Fluoridkonzentration an [53]. Aber auch bereits für Kinderzahnpasten mit einem Fluoridgehalt von 500 ppm wurde in mehreren Untersuchungen nachgewiesen, dass sie kariesprophylaktisch wirksam sind [24,47]. Insbesondere in den Ländern, in denen daneben andere Fluoridierungsmaßnahmen (z. B. Kochsalz, Trinkwasser) durchgeführt werden, sollte man bei Kindern bis zum 6. Lebensjahr eine Kinderzahnpasta verwenden, um einer Fluorose durch übermäßige Fluoridaufnahme vorzubeugen, selbst wenn in einem publizierten Cochrane Review empfohlen wird, eine fluoridhaltige Zahnpasta von 1.000 ppm und mehr zu verwenden [53]. Es ist zudem bekannt, dass die Wirkung einer fluoridhaltigen Zahnpasta mit erhöhter Zahnputzfrequenz zunimmt [29]. Auch der Einsatz professionell applizierter Fluoridpräparate wie Lacke oder Gele ist insbesondere bei erhöhtem Kariesrisiko zu empfehlen [29,30]. Dabei zeigt sich, dass die mehrmalige Applikation pro Jahr (viermal) zu einer verbesserten kariespräventiven Wirkung beiträgt.

Fluoridgele können auch individuell wöchentlich eingebürstet werden. Hier zeigen systematische Übersichtsarbeiten, dass damit eine ähnliche kariesreduzierende Wirkung zu erreichen ist wie bei viermaliger Applikation in der Zahnarztpraxis [27]. Fluoridhaltige Mundspullösungen sollten erst ab dem Schulalter eingesetzt werden und auch nur dann, wenn ein erhöhtes Kariesrisiko vorliegt [30]. Allerdings ist der Einsatz fluoridhaltiger Spullösungen insbesondere bei Patienten mit festsitzenden kieferorthopädischen Apparaturen zu empfehlen [36]. Eine randomisierte, prospektive klinische Studie konnte zudem nachweisen, dass bei Jugendlichen in der Pubertät die beaufsichtigte Verwendung von fluoridhaltigen Mundspüllösungen zu einer geringeren Kariesinzidenz im approximalen Bereich im Vergleich zu einer Kontrollgruppe beiträgt [34].

  • Abb. 6: Empfehlungen für den Gebrauch von Fluoriden.

  • Abb. 6: Empfehlungen für den Gebrauch von Fluoriden.
Untersuchungen in den 1990er Jahren ermittelten, dass bei ausgiebigem Spülen nach dem Zähneputzen etwa 20 % mehr Karies zu finden war [9,37,45] als bei anderen Spülmethoden. Später wurde in einer prospektiven Untersuchung mit überwachtem Zähneputzen gezeigt, dass Spülen nicht den früher vermuteten negativen Einfluss hat [26]. Der gleiche Sachverhalt konnte auch bei der Prophylaxe der Approximalkaries gezeigt werden. Mit der Empfehlung, nur mit wenig Wasser gründlich zu spülen, erreicht man einerseits einen kariesreduzierenden Effekt und andererseits wird der größte Teil der Zahnpasta mit ihrem zahlreichen Zusatzstoffen ausgespuckt. Weitere Studien sind nötig, um diesbezüglich eine definitive allgemeine Empfehlung für alle Altersbereiche zu formulieren.

In Abbildung 6 sind die Empfehlungen zur Fluoridanwendung dargestellt. Sie sind in dieser Form auch die Grundlage der deutschen und schweizerischen Fluoridierungsleitlinie. Bei kariesaktiven Kindern kann schon früher als in der Leitlinie dargestellt die Kinderzahnpasta zweimal pro Tag verwendet werden.

Die European Food Safety Authority (EFSA) hat in diesem Zusammenhang im Jahre 2005 bereits festgestellt, dass Fluorid kein essenzielles Spurenelement für das Wachstum und die Entwicklung des Menschen ist. Auch das Scientific Committee on Health and Environmental Risks (SCHER) der Europäischen Kommission schreibt in einer Stellungnahme zur Trinkwasserfluoridierung, dass es eine starke wissenschaftliche Evidenz für den protektiven Effekt einer lokalen Applikation von Fluorid gibt, während die entsprechenden Daten für eine systemische Applikation weniger überzeugend sind. In diesem Zusammenhang ist erwähnenswert, dass sich nur ein Teil des in der Schweiz beobachteten Kariesrückgangs bei Schülern mit Fluoridierungsmaßnahmen erklären lässt [46]. Letztlich wird in der Leitlinie der American Academy of Pediatrics (AAP) das überwachte Zähneputzen mit fluoridhaltiger Zahnpasta für alle Kinder empfohlen, bei denen Zähne in der Mundhöhle sind.

Fazit

Zieht man in Betracht, dass die Abnahme der Karies im gleichen Zeitraum erfolgte, in dem auch lokale Fluoridierungsmaßnahmen verbreitet angewendet wurden, scheint die Schlussfolgerung gerechtfertigt, dass durch regelmäßige F--Applikation die Karies gehemmt werden kann. Dennoch ist Fluorid kein Wundermittel und Karies auch keine Fluoridmangelerkrankung. Daher nimmt die Wirksamkeit fluoridhaltiger Präparate auch mit zunehmender Kariesaktivität ab. Bei Kindern und Erwachsenen mit hohem Kariesrisiko müssen deshalb noch weitere Maßnahmen, wie die Verbesserung der Mundhygiene, Ernährungsberatung und -lenkung sowie regelmäßige zahnärztliche Kontrollbesuche, durchgeführt werden. Wie bei zahlreichen anderen Erkrankungen gibt es auch bei der Kariesentstehung eine soziale Komponente. Hier liegt es allerdings in der Hand der Politik, entsprechende Voraussetzungen zu schaffen und für eine gute Bildung und eine adäquate soziale Situation, insbesondere von Kindern, Sorge zu tragen.

Erstpublikation: Oralprophylaxe & Kinderzahnheilkunde 34 (2012) 2, Deutscher Ärzte-Verlag, Köln.

Bilder soweit nicht anders deklariert: Prof. Dr. E. Hellwig , Prof. Dr. Joachim Klimek , Prof. Dr. Adrian Lussi


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