In-vivo-Untersuchung zum Einfluss experimenteller Mundspüllösungen auf den Speichel

Abstract

Ziel: In dieser Arbeit werden die antibakterielle Wirksamkeit der drei experimentellen Mundspüllösungen Chitosan, Hydroxylapatit sowie Tanninsäure auf die Speichelbakterien in vivo und die Effekte der Spüllösungen auf den Speichel untersucht. Material und Methoden: Die Mundspüllösung Chitosan lag in einer Konzentration von 0,5% vor, die von Hydroxylapatit und Tanninsäure in einer von 5%. Als Positivkontrolle diente die Spüllösung 0,2%-Chlorhexidindigluconat, als Negativkontrolle die Spüllösung Wasser. In einem Nebenversuch kam zusätzlich die Spüllösung Salzsäure mit einem pH-Wert von 2,5 zum Einsatz. Fünf Probanden spülten mit der jeweiligen Spüllösung für 30 s und sammelten Speichelproben vor dem Spülen sowie 1 min, 30 min und 2 h danach. Die Proben wurden aufbereitet und die darin enthaltenen Bakterien fluoreszenzmikroskopisch mittels Vital-Fluoreszenz-Doppelfärbung auf ihre Vitalität hin untersucht. In einer zweiten Untersuchung sammelten zwei Probanden auf gleiche Weise Proben. Diese wurden zur Her-stellung transmissionselektronenmikroskopischer Aufnahmen fixiert und eingebettet. Die angefertigten Bilder wurden auf deskriptive Weise ausgewertet. Ergebnisse: Wie sich in der fluoreszenzmikroskopischen Untersuchung zeigen ließ, konnte die Vitalität der Bakterienzellen in den untersuchten Proben mit den Spüllösungen Chitosan und Tanninsäure nach 1 min deutlich, nach 30 min noch erkennbar herabgesetzt werden. 2 h nach dem Spülen waren keine signifikanten Veränderungen mehr messbar. Die Spüllösung Hydroxylapatit weist nur 1 min nach dem Spülen eine schwache antibakterielle Wirkung auf. Die Positivkontrolle Chlorhexidin senkte als einzige Spüllösung die bakterielle Zellvitalität nachhaltig. Nur hier ließ sich noch nach 2 h eine deutliche antibakterielle Wirkung nachwei-sen. In einem Nebenversuch konnte ein etwaiger pH-Einfluss der Spüllösung Tanninsäure auf die bakterielle Zellvitalität ausgeschlossen werden. Die Spüllösung Salzsäure mit einem pH-Wert von 2,5 weist keine antibakterielle Wirkung auf. In den Aufnahmen der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) zeigen sich bei allen drei experimentellen Spüllösungen agglutinierende Effekte an den Speichelproteinen und Speichelbakterien, besonders 1 min nach dem Spülen, schwächer auch noch nach 30 min. In fast allen Aufnahmen 1 min und 30 min nach dem Spülen mit der Spüllösung Hydroxylapatit waren Aggregationen aus Kokken, bzw. Proteinaggregaten und Hydroxylapatitkristallen zu sehen. Solche Aggregationen, wenn auch deutlich weniger, konnten 2 h nach dem Spülen ebenfalls noch nachgewiesen werden. Lediglich die Spüllösungen Chitosan und Tanninsäure sowie die Positivkontrolle Chlorhexidin weisen 1 min nach dem Spülen in den TEM-Aufnahmen eine deutliche antibakterielle Wirkung auf. Bei der Positivkontrolle lässt sich dieser Effekt auch noch nach 30 min und 2 h feststellen. Schlussfolgerungen: Kurzfristige antibakterielle Effekte sind bei den Spüllösungen Chitosan und Tanninsäure zu beobachten. Die bakterien- und proteinagglutinierenden Effekte, welche bei der Spüllösung Hydroxylapatit vorkamen, könnten in der präventiven Zahnmedizin zum Biofilmmanagement genutzt werden und sollten Gegenstand weiterer in vivo bzw. in vitro Studien sein.

Aim: This study evaluates the in vivo antimicrobial activity of the experimental mouthrinses Tannic acid, Chitosan and Hydroxyapatite on salivary bacteria and their effects on saliva. Materials and methods: Chitosan has a concentration of 0.5%, the two others (tannic acid, hydroxyapatite) each have one of 5%. 0.2% Chlorhexidine served as positive control, destil-led water as negative control. In a side experiment the rinsing solution Hydrochloric Acid with a pH value of 2.5 was additionally used. In this study five volunteers rinsed 30 s with each tested product. Saliva samples were obtained before rinsing, after 1, 30 and 120 min. These samples were prepared for fluorescence microscopy via Live-Dead-Staining, by which the cell vitality of salivary bacteria was examined. In a second study two volunteers collected salivary equally. The obtained samples were pre-pared for transmission electron microscopy. The resulting pictures were evaluated descrip-tively. Results: 1 min after rinsing with the mouthrinses Chitosan and Tannic acid bacterial cell vitality was greatly reduced, whereas after 30 min at least visibly. 2 h after rinsing there was no measurable effect. The rinsing solution Hydroxyapatite showed a slightly significant an-timicrobial effect only 1 min after rinsing. Merely the positive control Chlorhexidine re-duced the bacterial cell vitality sustainably. Even after 2 h a distinct antibacterial effect was measurable. A side experiment revealed that the tannic acid’s pH-value had no influence on the mouthrinse’s antibacterial effect. Hydrochloric acid with a pH-value of 2.5 had no anti-bacterial effect. The TEM pictures revealed agglutinating effects caused by all three experimental rinsing solutions, especially 1 min after rinsing, less strongly after 30 min. Almost all pictures taken 1 min and 30 min after rinsing with the rinsing solution Hydroxyapatite showed aggregations of hydroxyapatite crystals with cocci respectively protein aggregates. Such aggregations, albeit significantly less, could still be detected 2 h after rinsing. Only the rinsing solutions Chitosan and Tannic acid as well as the positive control Chlorhexidine showed, visualized by TEM, a clear antibacterial effect 1 min after rinsing. Regarding the positive control, this effect could still be observed after 30 min and even after 2 h. Conclusion: Short-term antimicrobial effects are found in the rinsing solutions Chitosan and Tannic acid. The bacteria and protein agglutinating effects, which occurred with the rinsing solution hydroxyapatite, could be used in preventive dentistry for biofilm management and should be the subject of further in vivo and in vitro investigations.