Quelle Nummer 122
Rubrik 26 : MEDIZIN Unterrubrik 26.02 : FACHWISSENSCHAFTLICH
ZAHNMEDIZIN
UTE KLAUNICK
KRITICHE BEURTEILUNG DER WIRKSAMKEIT PROPHYLAK-
TISCHER UND THERAPEUTISCHER ZAHNPASTENBESTANDTEILE
ANHAND EINER LITERATURUEBERSICHT,
INAUGURAL-DISSERTATION ZUR ERLANGUNG DER ZAHNMEDI-
ZINISCHEN DOKTORWUERDE AN DER MEDIZINISCHEN FAKUL-
TAET DER FREIEN UNIVERSITAET BERLIN, VORGELEGT VON
UTE KLAUNICK, GEB. HOFFMANN AUS HANNOVER
BERLIN 1970 , S. 41-52
001 MEDIKAMENTÖSE
002 ZAHNPASTENZUSÄTZE. Fluor. Das
003 Fluor als Therapeutischer bzw. prophylaktischer
004 Zahnpastenzusatz nimmt in der Literatur seit 1945 den breitesten
005 Raum ein. Ihm wird heute allgemein eine karieshemmende Wirkung
006 zugesprochen. Auf den Zusammenhang zwischen Karies und
007 Fluorgehalt der Zähne machte bereits 1805 MORICHINO
008 anhand von Untersuchungen an fossilen Funden aufmerksam.
009 Zahlreiche Autoren, MC QUEEN (1915), MC KAY (1921),
010 BLACK (1925) und ERAUSQUIN (1935),
011 beobachteten, daß gefleckte Zähne besonders kariesresistent sind.
012 Man erklärt diese Fleckung durch eine übermäßige Fluorzufuhr
013 in der Entwicklungsperiode des Zahnes. SCHMIDT (1967)
014 schreibt: " Es unterliegt heute keinem Zweifel mehr, daß die
015 Forschung über die Dentalfluoroseerscheinungen den schlüssigen
016 Erweis erbracht hat, daß das Fluorion die Zahnkaries mindert. "
017 Diese Erkenntnisse sind die Voraussetzung zu dem Bemühen,
018 den Fluorgehalt der Zahnhartsubstanz durch künstliche F-
019 Zufuhr zu erhöhen und so den Kariesbefall des menschlichen
020 Gebisses, besonders des Wechselgebisses zu reduzieren. Die
021 Zufuhr von Fluor ist möglich: endogen: Durch
022 Fluoridierung des Trinkwassers, der Milch, des Kochsalzes und
023 durch Einnehmen von Tabletten, von ERHARD bereits 1874 mit
024 kalziumfloridhaltigen Tabletten versucht. exogen: Hierbei
025 wird die Oberfläche der Zähne mit fluorhaltigen Lacken und
026 Lösungen vom Zahnarzt behandelt. (Touchierung oder topic
027 application) oder der tägliche Gebrauch von Zahnpasten, denen
028 Fluor zugesetzt ist, empfohlen. Die endogene Fluorzufuhr übt
029 durch die orale Applikation eine zusätzliche Wirkung aus.
030 Von diesen Möglichkeiten der Fluorzufuhr in der Periode der
031 Gebißentwicklung ist heute die Fluoridierung des Trinkwassers
032 zwar als zuverlässigste Methode anerkannt, aber nur selten
033 eingeführt. (Hinderungsgründe sind z. B. mangelnde
034 zentrale Wasserversorgung oder gesetzliche Bestimmungen). Die
035 regelmä regelmäßige Fluoridierung in Tablettenform scheitert
036 häufig an der Unzuverlässigkeit der Patienten und für die
037 Touchierung muß der Zahnarzt in größeren Abständen aufgesucht
038 werden. Bei der heute in weiten Kreisen üblichen Mundpflege
039 durch Putzen der Zähne wäre die Zufuhr von Fluor als
040 Zahnpastenzusatz eine leicht durchführbare Maßnahme der Karies
041 prophylaxe, vorausgesetzt, daß sie wirksam genug ist.
042 Exogene Kariesprophylaxe durch fluorhaltige Zahnpasten. Der
043 Versuch einer exogenen Kariesprophylaxe durch den Zusatz von
044 Fluor zur Zahnpaste wurde erstmals von SUDDUTH, 1890,
045 unternommen. Erst 1945 wird dieser Gedanke von BIBBY
046 aufgegriffen, der bei der regelmäßigen Anwendung einer
047 Fluorzahnpaste selbst bei geringer Fluorkonzentration einen
048 ähnlichen Erfolg erwartete wie bei der Fluoridierung des
049 Trinkwassers. Die Untersuchungen mit fluorhaltigen Zahnpasten
050 beschäftigten sich zunächst mit den auch bei der Touchierung
051 verwendeten Fluorverbindungen. Im Laufe der Zeit wurden weitere
052 Flourverbindugen gefunden, so daß heute als kariesporphylaktischer
053 Zusatz zu Zahn pasten folgende Fluorverbindungen bekannt sind:
054 anorganische Fluoride Fluor-Natrium-
055 Verbindungen Natriumfluored (naF)
056 Natriummonofluorphosphat ((Formel)) Fluor-Zinn-
057 Verbindungen Zinnfluorid (Formel) organische Fluoride
058 Fluor-Stickstoff-Verbindungen
059 Monoaethanolammoniumhydrofluorid (Formel) Aminflurid.
060 Wirkungsmechanismus der Fluoride. An der Wirksamkeit der
061 Fluoride als kariesprophylaktischer Substanz kann nicht mehr
062 gezweifelt werden, doch ist der Wirkungsmechanismus des Fluors bis
063 heute nicht vollständig geklärt. Nach BRAMSTEDT lassen
064 sich drei Wirkorte des Fluors vermuten: der Zahnschmelz
065 der Speichel die Plaques. Der Zahnschmelz:.
066 Die Wirkung des Fluors am Zahnschmelz bezieht sich auf
067 eine Verminderung seiner Säurelöslichkeit. F-Ionen werden
068 teilweise in das Hydroxyl-Apatitgitter anstelle der OH-
069 Ionen eingebaut, so daß ein schwerlösliches Fluorapatit entsteht.
070 MELBERG und NICHOLSON haben im Laborversuch die
071 Aufnahme von Fluor durch die äußersten Schmelzschichten bewiesen.
072 In germektomierte Zähne drang das Fluor am tiefsten ein und in
073 einer Tiefe von *ym war der Fluorgehalt am größten. Diese hohe
074 Fluoraufnahme ist auf die noch nicht abgeschlossene Minerallisation
075 der Zähne zurückzuführen. Allerdings kann nach DULCE und
076 Bramstedt dies nicht der einzige Wirkungsmechanismus des Fluors am
077 Schmelz sein, da auf diese Weise nur 3,8 %
078 (BRAMSTEDT) bzw. 1 bis 10 % (DULCE) der
079 " Apatiteinheitszellen " in Fluorapatit umgewandelt werden könnten.
080 DULCE erklärt die Herabsetzung der Säureempfindlichkeit
081 und die Schutzwirkung des Fluors damit, daß es am Schmelz:
082 die Keimbildung von Kalziumphosphat aktiviert und seine
083 Kristallisation gegenüber dem besser löslichen
084 Octakalziumphosphat, daß auch in der Zahnhartsubstanz gefunden
085 wird, begünstigt. das Größenwachstum der Apatitkristalle
086 fördert und den Einbau von (Formel) in das Apatitgitter und die
087 Adsorption von Citrat behindert. Die Umwandlung von (Formel)-
088 haltigen Apatiten durch (Formel)-Ionen-Eintritt und (Formel)-
089 Verlust in Whitlockit wird gehemmt. Der Karbonatgehalt des
090 Schmelzes wird auch von andern Autoren als Qualitätsminderung und
091 als Angriffspunkt der +-Wirkung gesehen. In letzter Zeit
092 wird vor allem durch TRAUTZ sowie BRUDEVOLD aufgrund
093 von Experimenten die Möglichkeit eines Ersatzes von (Formel)-
094 Ionen, die durch Adsorption der Oberfläche der Apatitkristalle
095 aufliegen, durch F-Ionen erörtert. Der Karbonatgehalt des
096 Apatits führt zu einer höheren Empfindlichkeit gegenüber
097 organischen Säuren, den Stoffwechselprodukten der
098 Mikroorganismen. Das Karbonat am Apatit wird durch Freisetzung
099 von (Formel) zerstört und die entstehenden Zwischenräume können durch
100 Fluorionen ausgefüllt werden. KNAPPWOST zweifelt die
101 Hypothese des Einbaues von Fluor in den Apatit unter Bildung
102 schwerlöslichen Hydroxylapatits an, da die
103 Löslichkeitsrückgänge viel zu klein sind, als daß durch sie die
104 starke kariesprophylaktische Wirkung der Fluoride erklärt werden
105 könnte. In Laborversuchen stellte BIBBY 1948 fest, daß 13
106 andere Elemente die Schmelzlöslichkeit wirksamer reduzieren als
107 Fluor. Auch MÜHLEMANN konnte beobachten, daß die
108 Löslichkeit der Schmelzoberfläche von Zähnen aus Fluorgebieten
109 nur ca. 10 % geringer ist. Zahlreiche Autoren konnten bei
110 der exogenen Fluoridierung die Bildung einer Deckschicht aus (Formel)
111 auf der Zahnoberfläche beobachten. Geroult, 1945;
112 Gray, 1958; Enchenhofer, 1960; Baud, 1966;
113 Mühlemann, 1967). Diese Deckschicht bildet bei
114 guter Haftung ein Reservoir für langsam in den Schmelz
115 diffundierende F-Ionen und ihren Einbau in die
116 Apatitkristalle. Andere Autoren sehen in dieser (Formel)-Bildung
117 die eigentliche Schutzschicht und sprechen von ihr als
118 " Impränierung " (Knappwost, 1968 oder
119 " Korrosionsschutz " des Zahnes, während Jenkins sie als
120 Barriere gegen einen Säureangriff bezeichnet. Der
121 Speichel. Im Speichel und den Plaques wirkt das Fluor auf
122 Mikroorganismen und deren Stoffwechsel sowie auf Enzyme, wobei
123 neuere Untersuchungen gezeigt haben, daß die
124 Wirkungsmöglichkeiten auf die Mikroorganismen der Mundhöhle
125 wesentlich größer sind als vermutet wurde Verringerung des
126 Glucoseumsatzes durch Wachstumshemmung der Speichelflora und ihres
127 Stoffwechsels: ATKINS, SHANER, BRAUER u.a.
128 stellten in ihren Versuchen eine Abnahme der Gärungsbakterien
129 im Speichel durch Fluor fest. Traianos spricht von einer Abnahme
130 des Säurebildungsvermögens des Speichels, PALAZZI von
131 einer anfermentativen und bakteriostalischen Wirkung des Fluors.
132 Andere Autoren vermuten eine Hemmung der Enzyme durch
133 Fluoreinwirkung. EGGERS-LURA spricht von einer
134 Hemmung der sauren, synthetisierenden Bakterienphosphatase
135 und Speichelphosphatase sowie der Oxydo-Redutionsprozesses.
136 Dadurch wird keine Energie an die Phosphorylierung geliefert und
137 der Zahn vor einer Zerstörung durch die Phosphatasen geschützt.
138 Auch LAMMERS und HAFER und PRADER sprechen von
139 einer Hemmung der Phosphatase. Lang und Ogilvie weisen auf eine
140 Hemmung der Enolasen schon durch geringe Fluorkonzentrationen hin.
141 Dabei soll sich ein Mg-Fluorophosphatkomplex bilden, der
142 mit den Magnesiumionen, die z. B. Cofaktor der Enolase
143 sind, am Enzymprotein konkurrieren. Aktivierung des
144 Glucoseumsatzes im Speichel Die Untersuchung von
145 BRAMSTEDT zeigen, daß niedrige Fluoridkonzentration im
146 Speichel keine Hemmung des Wachstums und Stoffwechsels der
147 Bakterien, sondern eine Aktivierung des Glucoseumsatzes im
148 Speichel bewirken. Dadurch wird die Substratmenge, die den
149 Bakterien der Plaques zur Säurebildung aus dem Speichel zur
150 Verfügung steht, unter aeroben Bedingungen um ca. %
151 verringert Remineralisierende Wirkung des Speichels durch
152 endogene Fluorapplikationen. KNAPPWOST sieht die
153 Fluorwirkung weder in einer Hemmung noch in einer Aktivierung des
154 Kohlehydrat-Abbaus. In Tierversuchen stellte er eine starke
155 Steigerung der remineralisierenden Wirkung des Speichels durch
156 endogene Fluorapplikationen fest. Die
157 Remineralisationsgeschwindigkeit wird größer als die
158 Anlösungsgeschwindigkeit durch in den Plaques enthaltene, die
159 Zahnhartsubstanz zerstörende Stoffe. Initiale Ätzdefekte
160 sollen durch die Remineralisation durch den an Zahnmineral
161 übersättigten Speichel wieder aufgefüllt werden, was nach
162 LENZ jedoch keine restitio ad integrum bedeutet. Die
163 Plaques:. Im Gegensatz zum Speichel sollen in den Plaques
164 bei endogener und besonders exogener Fluorzufuhr durch Akkumulation
165 hohe Fluorkonzentrationen entstehen, so daß hier eine Hemmung der
166 Mikroorganismen und ihrer Stoffwechselvorgänge sowie eine
167 Enzymhemmung erwartet werden kann. Diese Ansicht vertreten u.a.
168 JENKINS, HARDWICK und MÜHLEMANN.
169 Der antienzymatische Fluor effekt in den Plaque ist nach
170 Bramstedt (1968) als der wahrscheinlichste karieshemmende
171 Mechanismus zu betrachten. Es werden also drei
172 Wirkungsmechanismen des Fluors bei der Kariesprophylaxe diskutiert:
173 Erhöhung der Widerstandsfähigkeit des Schmelzes,
174 Verkürzung der Glucoseclearancezeit im Speichel und Hemmung
175 des KH-Abbaues in den Plaques. Anorganische
176 Fluorverbindungen. Fluor-Anorganische
177 Fluorverbindungen 4.1.3.1. Fluor-Natrium-
178 Verbindungen. Als kariesprophylaktischer Zusatz zu Zahnpasten
179 sind heute zwei Natrium-Fluor-Verbindungen bekannt:
180 Natriumfluorid (NaF) und Natrimmonofluorphosphat ((Formel)).
181 BIBBY unternahm 1945 einen ersten klinischen Putzversuch mit
182 einer NaF-haltigem Zahnpaste. Die zwei Jahre dauernde
183 Untersuchung an Waisenkindern und Studenten zeigte keinen Erfolg.
184 Fast 20 Jahre lang werden NaF-haltige Zahnpasten unter
185 verschiedenen Versuchsbedingungen und bei Variation der übrigen
186 Zahnpastenbestandteile, besonders der Putzkörper, im Labor
187 versuch, Tierversuch und klinischen Versuch getestet.
188 Bei einer Gegenüberstellung aller Untersuchungen mit Zahnpasten,
189 die eine Natrium-Fluor-Verbindung enthalten, fällt auf,
190 daß bis auf einige positive Ergebnisse bei
191 Löslichkeitsversuchen in den klinischen Untersuchungen bis 1960
192 meist Mißerfolge zu verzeichnen sind. Diese Mißerfolge sind auf
193 die Inaktivierung des Fluors durch den Putzkörper der Zahnpaste,
194 zu niedrige Konzentrationen reagiblen Fluors und Variation des
195 (Formel)-Wertes in den Zahnpasten Wirkung
196 natriumfluoridhaltiger Zahnpasten. Die bei der Verwendung
197 saurer NaF-haltiger Lösungen und Zahnpasten zur Verfügung
198 stehenden F-Ionen diffundieren nur zu einem geringen Teil in
199 den Schmelz hinein; der größere Anteil trägt zur Bildung
200 einer Deckschicht aus (Formel) auf der Zahnoberfläche bei. Diese
201 Deckschicht wird von MÜHLEMANN als ein labiles
202 Fluorreservoir bezeichnet. Es gibt bei genügend langer und fester
203 Haftung F-Ionen 1.an den Schmelz ab, wo unter Bildung
204 von schwerlöslichen F-Apatit ein relativ stabiles
205 Fluorreservoir entsteht und 2.an die Mundhöhle und in die
206 Plaques ab, wo eine Wirkung des Fluors auf die Mikroorganismen
207 und Enzyme stattfindet. Die Plaques können dabei durch
208 Akkumulation hohe Fluorkonzentrationen enthalten. Auch die
209 Abgabe von Fluor aus lokal fluoridiertem Schmelz in die Plaques
210 scheint gesichert zu sein. MÜHLEMANN beschreibt, daß die
211 Plaques außerdem Flour aus dem Speichel aufnehmen. Werden
212 alkalische NaF-Lösungen verwendet, so findet anschließend
213 eine Diffusion von Fluorionen in den Schmelz hinein ohne Bildung
214 einer (Formel)-Schicht statt. Beeinflußung der Fluoride durch
215 Abrasivstoffe:. EICHLER und APPEL stellten 1952
216 fest, daß der größte Teil des in den Zahnpasten vorhandenen
217 reagliben Fluors mit dem Bodenkörper, meist (Formel), reagiert und in
218 ihm (Formel) unter Bildung von (Formel) ersetzt. Nur ein ganz geringer
219 Anteil des Fluors bleibt zur Reaktion mit dem Zahnschmelz übrig.
220 Da die Reaktionsbereitschaft des (Formel) in alkalischem Milleu
221 geringer ist, schlagen sie vor, als Puffer Ammoniumkarbonat
222 zuzusetzen. Oberflächenaktive Substanzen sollen gleichfalls eine
223 Reaktion verhindern. Nach KNAPPWOST findet keine
224 vollständige Umsetzung von Fluoriden mit (Formel) statt, sondern es
225 stellt sich nach seiner Ansicht ein Gleichgewicht nach der
226 Reaktionsgleichung (Formel) ein, wobei bei hoher Fluorkonzentration
227 genügend F-Ionen zur Reaktion mit dem Schmelz zur
228 Verfügung stehen. Auch MUHLER, SLACK,
229 ERICSSON, MÜHLEMANN und BRUDEVOLD und
230 CHILTON sehen in der Inkompatibilität der Fluoride durch
231 verschiedene Abrasiva den Grund der bisherigen Mißerfolge der
232 klinischen Versuche. Die Untersuchungen von ERICSSON,
233 die für die Entwicklung fluorhaltiger Zahnpasten von besonderer
234 Bedeutung waren, zeigen anhand radioaktiv markierten Fluors, daß
235 alles vorhandene NaF durch (Formel) inaktiviert wird. Er widerlegt
236 damit die These von KNAPPWOST. Diese Autoren berichten
237 gleichfalls, daß neben (Formel) auch Dikalziumphosphat,
238 Trikalziumphosphat, Kalziumpyrophosphat, Aluminiumoxyd und
239 Synthetisches Al-Silikat sowie Füllstoffe und
240 oberflächenaktive Substanzen (Glycerol, Sorbitol, Seife,
241 Natriumbikarbonat) die Wirksamkeit der Fluoride in den
242 Zahnpasten vermindern. Dabei kann die Inaktivierung von NaF
243 durch Verwendung hitzebehandelten Trikalzium phosphats oder
244 Kalziumpyrophosphats herabgesetzt werden. Die Versuche von
245 Ericsson zeigten aber auch, daß (Formel) durch Natriummetaphosphat
246 nicht in seiner Wirksamkeit beeinflußt wird, wobei sich (Formel) noch
247 dadurch auszeichnet, daß es auch von (Formel) nicht inaktiviert wird.
248 1965 fanden TORELL und ERICSSON, daß auch
249 Natriumbikarbonat als Abrasivum Natriumfluoride nicht inaktiviert.
250 Diese Erkenntnisse geben die Grundlage für die positiven
251 Ergebnisse bei klinischen Versuchen der folgenden Zeit.
252 Abhängigkeit der Wirksamkeit der Natriumfluoride von ihrer
253 Konzentration:. Für die Wirksamkeit einer fluorhaltigen
254 Zahnpaste ist die Konzentration des Na F von großer Bedeutung.
255 Selten sind in der Literatur Angaben über die Konzentrationen
256 der angewandten Fluor-Verbindungen zu finden, so daß eine
257 Festlegung der therapeutisch notwendigen Konzentration nur schwer
258 möglich ist. BIBBY, MUHLER, MÜHLEMANN
259 verwenden bei ihren Versuchen Zahnpasten, deren
260 Fluorkonzentration unter 0,15 % liegt, die sie jedoch als
261 zu niedrig für einen therapeutischen Versuch erkennen.
262 EICHLER und APPEL empfehlen eine Konzentration von 0,
263 88 % NaF in der Zahnpaste, wenn si bei zweimal
264 täglichem Putzen zur Wirkung gelangen soll. Nach
265 KNAPPWOST soll die Fluorkonzentration 100 mal größer sein
266 als die bisher verwandte (0,01 bis 0,5 % NaF).
267 Sicher sind die Empfehlungen noch unter dem Eindruck der
268 Erkenntnis entstanden, daß Fluoride durch Abrasivstoffe der
269 Zahnpaste inaktiviert werden. Angaben über so hohe
270 Fluorkonzentrationen sind sonst in der Literatur nicht zu finden.
271 Auch in den Veröffentlichungen positiver klinischer Versuche
272 variieren die NaF-Konzentrationen sehr stark
273 (MÜHLEMANN u. a., 1964: 0,12 %;
274 FROST, 1965: 0,4 %). KOCH und GUTHERZ
275 empfehlen NaF-Konzentrationen von ca. 0,2 %, die
276 im Mittelbereich der angegegebenen Konzentrat liegen und
277 therapeuthisch vertretbar zu sein scheinen.
Zum Anfang dieser Seite