Die erosionsprotektive Wirkung von Tanninsäure und ätherischen Ölen auf bovines Dentin im Insitu- Versuch

Abstract

Werden Festkörperoberflächen, wie zum Beispiel Zahnschmelz oder Dentin, dem oralen Milieu ausgesetzt, werden sie innerhalb von Sekunden von einer Pellikel bedeckt, bei der es sich um eine azelluläre, bakterienfreie Schicht handelt. Dieser Proteinfilm aus adsorbierten Speichelbestandteilen wirkt als physiologischer Schutzfilm auf der Zahnoberfläche und bietet Schutz vor erosiven Einflüssen. Um die schützende Funktion der Pellikel gegenüber Erosionen zu verbessern, versucht man die Pellikel mit Hilfe von unterschiedlichen Reagenzien, wie Tanninsäure oder Pflanzenextrakten, zu modifizieren. Bisher wurden hauptsächlich Untersuchungen, die die Pellikelbildung auf bovinen Schmelzprüfkörpern und deren Modifikation untersuchten, durchgeführt. In der vorliegenden Studie soll die protektive Bedeutung einer durch Adstringenzien oder durch ätherische Ölen modifizierten Pellikel im Hinblick auf Erosionen, welche durch Zitronensäure auf bovinem Dentin ausgelöst wurden, untersucht werden. Als Kontrolle wurden pellikelfreie In-vitro-Versuche durchgeführt. Die Versuche erfolgten auf standardisiert oberflächenbearbeiteten Prüfkörpern aus Rinderdentin. Bei den In-situ-Versuchen trugen 4 Probanden die Prüfkörper für jeweils 2,5 h auf intraoralen Trägerschienen, die im Molarenbereich adaptiert wurden. Nach 3-minütiger intraoraler Expositionsdauer wurde für 30 s mit der jeweiligen Spüllösung theranovis®, Tanninsäure oder der Kontrolle, bestehend aus sterilem Wasser, gespült. Die Spüllungen wurden nach jeweils 30 min, 1 h, 1,5 h und 2 h intraoraler Expositionszeit wiederholt. Nach Ablauf von 2,5 h intraoraler Expositionsdauer wurden die Schienen aus der Mundhöhle entnommen und es erfolgte eine 1- minütige künstliche Erosion der pellikelbedeckten Prüfkörper. Dazu wurde 1 μl 1%-ige Zitronensäure auf die Prüfkörper pipettiert und nach 1-minütiger Einwirkdauer mit sterilem Wasser entfernt. Bei den In-vitro-Versuchen erfolgten die Spülungen mit den Spüllösungen extraoral. Zwischen den einzelnen Spülungen wurden die Prüfkörper in sterilem Wasser gelagert, bis nach 2,5 h auch die künstliche Erosion nach demselben Prinzip erfolgte. Danach wurde die Pellikel der In-vivo-Prüfkörper chemisch und ultraschallaktiv entfernt. Zur Auswertung des erosiven Effektes wurden vor und nach der Säureexposition Mikrohärtemessungen sowie Oberflächenmessungen vorgenommen. Hiermit sollten sowohl die Abnahme der Mikrohärte als auch die Zunahme der Oberflächenrauhigkeit, welche mit Erosionen vergesellschaftet sind, bestimmt werden. Zusätzlich wurde eine qualitative Analyse der erodierten, von der Pellikel befreiten Dentinoberfläche mittels Rasterelektronenmikroskopie vorgenommen. Die Mikrohärtemessungen zeigten allgemein eine Abnahme der Mikrohärte nach der Säureexposition. Es zeigten sich aber keine eindeutigen Unterschiede zwischen den Mikrohärtewerten nach den Spülungen mit den unterschiedlichen Spüllösungen. Die Oberflächenmessungen zeigten, dass die pellikelfreien Prüfkörper deutlich höhere Rauheitswerte nach der Säureerosion aufwiesen als die pellikelbedeckten. Das zeigt deutlich die Schutzwirkung der Pellikel, allerdings konnte auch hier keine Verbesserung der Schutzwirkung, die mit einer der Spüllösungen assoziert wäre, festgestellt werden. Der schützende Effekt der Pellikelschicht gegenüber Erosion konnte mit Hilfe der rasterelektronenmikroskopischen Aufnahmen bestätigt werden. Diese Beobachtungen stehen im Konsens mit der aktuellen Literatur. In Bezug auf die schützende Wirkung von Adstringenzien und ätherischen Ölen gegen Erosionen auf dem Dentin sollten in Zukunft noch weitere Untersuchungen erfolgen.

The erosion protective effect of tannic acid and essential oils on bovine dentin an in-situinvestigation Solid substrata like enamel or dentine, which are exposed to the oral cavity, are covered within seconds by a pellicle. This pellicle is an acellular, bacteria-free layer. This protein layer is formed by adsorbed components from saliva, and has a protective function on the tooth surface against dental erosion. To improve the erosion protective properties of the pellicle, plant extracts or tannic acid are used to modify the components of the pellicle. So far mainly investigations with the aim of pellicle modification on enamel specimens were made. In the present study the protective relevance against erosive effects on dentin specimens, which are modified by tannic acid or by essential oils was examined. As control also in-vitro-experiments were performed. For the experiments surface-polished and standardized bovine dentin specimens were used. The dentine slabs were fixed on removable intraoral splints and were worn by 4 healthy volunteers for 2,5 h. After an intraoral exposure time of 3 min the volunteers rinsed for 30 s with theranovis®, tannic acid or with sterile water as control. The irrigation was performed again after an intraoral exposure time of 30 min, 1 h, 1,5 h and 2 h. After the final time of 2,5 h the splints were taken out of the oral cavity and were artificially eroded. The erosion was performed on the pellicle covered surface with 1 μl of citric acid for 1 min, subsequently the slabs were washed with sterile water. The in-vitro-experiments were performed extraorally. Between the different rinsing times the slabs were stored in sterile water. After 2,5 h the artificial erosion was performed the same way. Afterwards the pellicle of the invivo-experiments was removed chemically and by a ultrasonic cleaning. To analyse the erosive effects, microhardness measurements were conducted before and after acid exposition. Also the surface conditions were scanned by a profilometric scanner, before and after the acid treatment. Herewith, the decrease of the surface microhardness, as well as the increase of the surface roughness, which is a consequence of erosion, was diagnosed. Additionally to evaluate the eroded pellicle-free dentin surface, the scanning electron microscopy was used. The microhardness measurements indicated a common hardness loss after the etching was performed. However there were no clear differences between the hardness values after rinsing with the different irrigations. The Scanning of the surfaces indicated clearly a higher increase of the surface roughness on the pellicle-free samples compared to the pellicle-covered ones. This fact clearly reveals the protective properties of the pellicle, but it was not associated with the different irrigation solutions. The protective properties of the dentin pellicle were proved by scanning electron microscopy. These investigations are in accordance to the literature. Concerning the erosion protective properties of tannic acid and essential oils on bovine dentin, further research should be conducted.