In situ Untersuchungen zur initialen Biofilmbildung auf Dentin unter dem Einfluss von Hydroxylapatit-haltiger Zahnpasta

Abstract

Zielstellung: Hydroxylapatit (HA) wird in Zahnpasten als Putzkörper eingesetzt. Aktuell wird die Eignung von HA-Nanopartikeln zur Remineralisation der Zahnhartsubstanz bei initialer Karies diskutiert. In der vorliegenden Studie soll die Wirkung von HA auf die initiale Biofilmbildung auf Dentin sowie ein möglicher Materialeintrag in die Dentintubuli untersucht werden. Material und Methode: Um die Wirkung von verschiedenen Zahnpasten (Negativkontrolle: Wasser; Testpasten: Basis-Paste (B-P: Polyethylenglykol 32 (PEG-32), Sorbitol, Hydroxyethylzellulose, Siliziumdioxid (SiO2), Titandioxid (TiO2), Natrium-Laurylsulfat), Hydroxylapatit- Paste (HA-P: B-P, 8% Hydroxylapatit, Aluminium-Lactat (Al-Lactat), Natrium-Fluorid (NaF) 1360 ppm), Abrasiv-Paste (A-P: B-P, RDA: 100, Al-Lactat, NaF 1360 ppm), Chlorhexidin- Paste (CHX-P: B-P, Chlorhexidin Digluconate 0.05 %, Al-Lactat, Aluminium-Fluorid (AlF) 1360 ppm), Kräuterextrakt-Paste (H-P: B-P, Petersilienöl, Curcuma Xanthorrhiza Wurzelextrakt, NaF 900 ppm)) auf die in situ Biofilmbildung zu testen wurden fünf Probanden für 24 h bovine Dentinprüfkörper (PK, n=120) mit einem geätzten und einem polierten Bereich im Oberkiefermolarenbereich mittels Miniplast-Schienen eingesetzt. Die PK im 1. Quadranten wurden nach 0,5 h, 12 h und 23,5 h für 30 s standardisiert geputzt, dabei kamen die in ihrer Position belassenen PK im 2. Quadranten lediglich mit dem Zahnpastaschaum-Speichel-Gemisch in Berührung. Die Biofilmbedeckung der PK und die Vitalität der Bakterien im Biofilm wurden fluoreszenzmikroskopisch bestimmt. Zur morphologischen Charakterisierung der Biofilme wurden rasterelektronenmikroskopische (REM) Aufnahmen angefertigt. Mit der energiedispersiven Röntgenspektroskopie (EDX) wurden Elementanalysen der Dentinoberfläche, des Biofilms und der Zahnpastabestandteile durchgeführt. Ergebnisse: Die geringste Biofilmneubildung zeigten PK, die mit der HA-P und mit der CHXP in Berührung kamen bzw. damit geputzt wurden. Die geputzten PK der HA-P zeigten im Vergleich zu der Versuchsreihe mit Wasser und der H-P signifikant weniger Biofilmbedeckung. Bei dem Vergleich mit der CHX-P, A-P und B-P konnten keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden. Auf der ungeputzten Oberfläche zeigten die PK der HA-P eine quantitative Reduktion des Biofilms im Vergleich zu Wasser, H-P und A-P. Die ungeputzen PK, der CHX-P und A-P wiesen überwiegend avitale Bakterien im Biofilm auf. Auf den PK der B-P und HA-P waren die Mengen vitaler und avitaler Bakterien im Biofilm vergleichbar. Die höchste Anzahl an vitalen Bakterien trat bei der Negativkontrolle mit Wasser auf. Bei den HA-P-Ansätzen wurden auf beiden Seiten (geputzt/ungeputzt) Zahnpastarückstände in den Dentintubuli gefunden, die in der EDX-Analyse als HA identifiziert wurden. Schlussfolgerung: Die HA-P erwies sich in der vorliegenden Studie als Wirksam bei der Biofilmentfernung, sowie bei der Reduktion der Biofilmneubildung. Der HA-Eintrag in die Dentintubuli und die Wirkung der Zahnpastarückstände auf den Biofilm bedürfen weiteren Untersuchungen.