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Hydroxylapatit: flüssiger Zahnschmelz

Macht flüssiger Zahnschmelz die Zähne hart?

Macht flüssiger Zahnschmelz die Zähne hart?

Zahnpflegeprodukte mit Hydroxylapatit, also flüssigem Zahnschmelz, sollen kleine Wunder bei schmerzempfindlichen Zähnen oder beginnender Karies bewirken. Belege dafür sind Mangelware.

Frage:Können Zahnpflegeprodukte, die Nanokristalle aus Hydroxylapatit enthalten, angegriffenen, kariösen Zahnschmelz reparieren beziehungsweise helfen diese bei schmerzempfindlichen Zähnen?
Antwort:nicht erforscht
Erklärung:Die zu dieser Fragestellung gefundenen Studien sind nur von bescheidener Qualität. Aus ihnen können wir nicht schließen, ob Zahnpflegeprodukte auf Basis von Hydroxylapatit beschädigten Zahnschmelz reparieren, vor Karies schützen oder bei schmerzempfindlichen Zähnen helfen können.

Gesunde Zähne und ein strahlendes Lächeln wünschen wir uns alle. Schon Kinder im Kindergartenalter wissen: Hätte die Hexe Wackelzahn gründlicher ihre Zähne mit der richtigen Zahnpasta geputzt, Karies und Co wären ihr erspart geblieben.

Tatsächlich kann die regelmäßige Reinigung der Zähne mit einer fluoridhaltigen Zahnpasta Wegbereiter für ein gesundes Gebiss sein. Dementsprechend boomt auch das Geschäft mit Zahnpflegeprodukten. Die Konkurrenz ist groß, und nur wer sich durch scheinbar innovative Techniken abhebt, kann bestehen.

Eine solche Innovation sollen Zahnpflegeprodukte sein, die Nano-Hydroxylapatit enthalten: „flüssigen“ Zahnschmelz. Die Pasten sollen in der Lage sein, bereits angegriffenen Zahnschmelz zu reparieren, indem feine Risse gekittet werden. Besonders bei schmerzempfindlichen Zähnen soll dieser sogenannte flüssige Zahnschmelz wahre Wunder bewirken.

Hydroxylapatit als Bestandteil von Zähnen und Knochen

In unserem Körper ist Hydroxylapatit ein wichtiger Bestandteil der Knochen – und der Zähne. Das härteste Gewebe unseres Körpers, der Zahnschmelz, besteht zu 95 Prozent aus diesem Mineral. Dank dieser Härte sind unsere Zähne optimal vor den täglichen vielfältigen „Angriffen“ durch Nahrung und Kaubewegungen gewappnet.

In der Medizin wird Hydroxylapatit schon seit längerem als Knochenersatzmaterial beispielsweise bei zahnärztlichen Operationen eingesetzt. Zahnpflegeprodukte enthalten es in Form winzigster Partikel: sogenanntes Nano-Hydroxylapatit. Diese Partikel haben einem Durchmesser von unter 100 Nanometern, was ungefähr tausendmal dünner ist als der Durchmesser eines Haares. Manche dieser Zahnpasten haben zusätzlich Fluorid auf ihrer Zutatenliste. Das soll die Wirkung des flüssigen Zahnschmelzes verstärken. Geworben wird mit einem scheinbar logischen und einfachen Wirkmechanismus: Der flüssige Zahnschmelz soll mit der Zahnoberfläche verschmelzen, so schadhafte Stellen schließen und vor weiteren Angriffen durch Säuren aus Nahrung und Bakterien schützen [2] [8] [20].

Süßes gibt Saures

Wer einmal unter schmerzempfindlichen Zähnen gelitten hat, wünscht sich wohl tatsächlich eine solche Wunderzahnpasta: Denn ob heiß, kalt, süß oder sauer, der Schmerz fährt blitzartig in Zahn und Kiefer ein.

Schuld an diesen schmerzhaften Erfahrungen ist das ungeschützt freiliegende Zahnbein (Dentin). Dieses enthält neben Blutgefäßen auch Nervenfasern und ist daher sehr schmerzempfindlich. Idealerweise wird es vom harten Zahnschmelz und dem darüberliegenden Zahnfleisch geschützt. Ist das Zahnfleisch entzündet, kann es aber passieren, dass es sich zurückzieht und die Zahnhälse frei liegen.

Auch wer es beim Zähneputzen gar zu gut meint und überaus heftig mit einer zu harten Zahnbürste schrubbt, kann den Zahnschmelz beschädigen. In beiden Fällen ist das darunterliegende Dentin völlig schutzlos Temperatur und Säureangriffen ausgeliefert. Auch aggressive Weißmacher-Zahnpasten können es übrigens angreifen. Reize wie Heiß und Kalt, Süß und Sauer werden dann ungehindert an den Zahnnerv weitergeleitet – nun geben sowohl Süßes und Säuren dem Zahn „Saures“ – sprich den typischen Schmerz [16].

Fruchtsäfte setzen dem Zahnschmelz zu

Nicht nur falsche Putztechnik oder aufhellende Zahnpasten können den Zähnen schaden. Zahnsubstanz kann unter anderem auch durch Fruchtsäfte, Softdrinks oder Lutscher und Co verlorengehen. Darin enthaltene Säuren wie beispielsweise Zitronen- oder Fruchtsäuren lösen Mineralstoffe aus dem Zahnschmelz heraus und zerfressen ihn regelrecht. Diese sogenannten Erosionen machen den Zahn anfälliger für mechanische Schäden wie durch das Zähneputzen. Gesellen sich dann auch noch säurebildende Kariesbakterien und Zucker dazu, nimmt der Zahnverfall seinen Lauf [17,18].

Schmerzfreier Eisgenuss durch Hydroxylapatit?

Dem sollen die Zahnpflegeprodukte auf Basis von Nano-Hydroxylapatit abhelfen. Die Hersteller verkünden in ihren Werbeaussendungen die frohe Botschaft, dass derartige Produkte angegriffenen Zahnschmelz reparieren, pflegen und versiegeln könnten. Somit hätte beginnende Karies keine Chance, kleine Schmelzdefekte würden gleich repariert, die Zähne versiegelt und jene, die unter ihren empfindlichen Beißern leiden, könnten dank der schützenden Schicht wieder aufatmen und schmerzlos ihr Eis schlecken. Wir sind der Frage nachgegangen, ob hinter der ganzen PR auch wissenschaftlich beweisbare Fakten stecken.

Hydroxylapatit – fehlende Belege

Obwohl in zahlreichen Werbeaussendungen die Wirksamkeit von Zahnpflegeserien auf Basis von Hydroxylapatit gepriesen wird, können wir derzeit nicht sagen, ob dies auch tatsächlich der Fall ist. Den vielversprechenden Werbebehauptungen stehen keine qualitativ hochwertigen Studien gegenüber, die diesen Inhaltsstoff untersucht hätten.

Zwar sind wir bei unserer Literatursuche auf einige Untersuchungen zum Thema gestoßen, und im einen oder anderen Fall wird über angebliche positive Wirkungen berichtet. Da diese Untersuchungen jedoch nicht nach wissenschaftlichen Standards durchgeführt wurden, sind sie nicht aussagekräftig [2] [7-12]. Sehr oft wurden die Untersuchungen von Herstellerfirmen finanziert bzw. waren die Autorinnen und Autoren Angestellte dieser Firmen. Es lässt sich nicht ausschließen, dass dadurch die Studienergebnisse beeinflusst wurden [2] [7, 8]. Somit bleibt unklar, ob Zahnpflegeprodukte, die Hydroxylapatit enthalten, bereits beschädigten Zahnschmelz reparieren, vor Karies schützen oder bei schmerzempfindlichen Zähnen helfen können.

Viele Fragen offen

  • Es fehlen nicht nur aussagekräftige Studien zur Wirksamkeit von Nano-Hydroxylapatit am Menschen. Völlig unklar ist auch, welche negativen Folgen eine (längerfristige) Anwendung haben könnte. Die Größe der Hydroxylapatit-Partikel in den diversen Zahnpflegeprodukten liegt im Nanobereich. Bislang ist über die gesundheitlichen Auswirkungen und Risiken von Nanoteilchen auf den menschlichen Körper wenig bekannt [19, 20].
  • Offen ist auch, wie lange flüssiger Zahnschmelz dem Kauakt oder Säureangriffen in der Mundhöhle standhält – falls er überhaupt etwas bewirkt.
  • Einige Produkte enthalten neben Nano-Hydroxylapatit zusätzliche Fluoride. Im Netz kursiert die Information, dass die (nachgewiesene) Wirkung von Fluorid durch Hydroxylapatit aufgehoben wird. Wir konnten allerdings keine Studie dazu finden.
  • Schließlich ist nicht geklärt, wie oft und in welcher Dosierung Zahnpflegeprodukte, die Hydroxylapatit enthalten, verwendet werden sollten.

Vorbeugung: schonend für Zähne und Geldbörse

Bis zum Vorliegen besserer wissenschaftlicher Daten empfiehlt es sich wohl doch, auf die bereits im Kindergarten erlernten Empfehlungen zurückzugreifen: zweimal tägliches Zähneputzen mit einer fluoridhaltigen Zahnpasta, zweimal im Jahr zur zahnärztlichen Untersuchung sowie eine abwechslungsreiche Kost mit wenig Süßem. Das Befolgen dieser Ratschläge ist nach wie vor die beste Vorbeugung gegen Karies und andere Zahnerkrankungen [21].

 

Die Studie im Detail

Gute Studien zu „flüssigem Zahnschmelz“ sind rar. Keine der von uns gefundenen Studien hat seriös untersucht, ob durch die regelmäßige Verwendung von Hydroxylapatit-haltiger Zahnpasta bleibende Zahnschäden wie Karies verhindert werden können.

Einige Studien beschäftigten sich mit den Auswirkungen eines solchen Zahnpflegeproduktes auf schmerzempfindliche Zähne [1, 2] [9-11]. Doch diese Studien weisen schwere methodische Mängel auf und kommen zu oftmals nicht nachvollziehbaren Schlussfolgerungen. Häufig fehlen auch Angaben zum allgemeinen Gesundheitszustand der untersuchten Zähne sowie zu zusätzlich verwendeten Zahnpflegeprodukten, die das Ergebnis beeinflussen könnten [1] [8] [11].

In den wenigen vorhandenen Untersuchungen wird meist Hydroxylapatit im Verbund mit mehreren Wirkstoffen untersucht. Aus den Ergebnissen solcher Studien lässt sich nicht schließen, ob und wie wirksam ein einzelner Inhaltsstoff ist.

So kommt eine randomisiert kontrollierte Studie aus dem Jahr 2014 zu dem vielversprechenden Ergebnis, dass eine Zahnpasta mit Hydroxylapatit bei schmerzempfindlichen Zähnen scheinbar besser hilft als eine herkömmliche fluoridhaltige Zahnpasta beziehungsweise eine Zahnpasta ohne Wirkstoffe [1]. Nachdem wir uns die Zutatenliste der hydroxylhaltigen Zahnpasta genauer angeschaut haben, war schnell klar, dass dieses Ergebnis keine Rückschlüsse auf eine Wirksamkeit von Hydroxylapatit bei überempfindlichen Zähnen erlaubt: Denn die Zahnpasta enthielt nicht nur den Wirkstoff Hydroxylapatit, sondern unter anderem auch Kaliumnitrat (Potassium nitrate), welcher ebenfalls bei schmerzempfindlichen Zähnen helfen soll. Somit kann nicht seriös beurteilt werden, welcher der Inhaltstoffe tatsächlich den überempfindlichen Zähnen geholfen hat.

Studie im Reagenzglas

Einige sogenannte In-vitro-Studien – Untersuchungen im Reagenzglas mit menschlichen oder Rinderzähnen – konnten eine gewisse Wirksamkeit zeigen [3-6] [12-14]. Allerdings bleibt offen, ob diese im Reagenzglas erhaltenen Ergebnisse auch in der Mundhöhle Bestand haben. Die Ergebnisse von Laborexperimenten lassen sich nicht ohne weiteres auf den Menschen übertragen.

Viele dieser im Labor durchgeführten Studien berücksichtigen nicht oder nur ungenügend das sich ständig verändernde Milieu in der Mundhöhle. Nach dem Genuss von Säften, Limonaden oder Obst, aber auch durch Bakterien die (zurückgebliebene) Nahrungsreste zwischen den Zähnen abbauen, wird die Zahnumgebung zunehmend sauer. Dadurch werden Mineralien aus dem Zahnschmelz herausgelöst – Fachleute sprechen von Demineralisation. Doch unser Körper hat gut vorgesorgt: Speichel ersetzt die herausgelösten Mineralstoffe wieder („Remineralisation“). Im Idealfall halten sich De- und Remineralisation die Waage. Diese beiden Vorgänge finden laufend in unserer Mundhöhle statt und sind im Reagenzglas nur schwer nachzustellen.

Ob Hydroxylapatit geeignet ist, beschädigten Zahnschmelz zu reparieren, oder ob es sich zur Behandlung schmerzsensibler Zähne eignet, können nur klinische Studien an Menschen zeigen. Gut durchgeführte Studien dieser Art sind bisher Mangelware.

(AutorIn: C. Christof, Review: V. Ahne)

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Information zu den wissenschaftlichen Studien

[1] Vano (2014)
Studientyp: randomisiert-kontrollierte Studie
Teilnehmer insgesamt: 105 Personen mit schmerzempfindlichen Zähnen
Fragestellung: Hilft bei schmerzempfindlichen Zähnen eine Zahnpaste mit Hydroxylapatit besser als eine fluoridhaltige beziehungsweise eine Schein-Zahnpasta?
Interessenskonflikte: unklar

Vano, M., Derchi, G., Barone, A., & Covani, U. (2014). Effectiveness of nano-hydroxyapatite toothpaste in reducing dentin hypersensitivity: a double-blind randomized controlled trial. Quintessence Int, 45(8), 703-711. (Zusammenfassung der Studie)

Weitere wissenschaftliche Quellen

[2] Low u.a. (2015)
B Low S., Allen, E. P., & Kontogiorgos, E. D. (2015). Reduction in dental hypersensitivity with nano-hydroxyapatite, potassium nitrate, sodium monoflurophosphate and antioxidants. Open Dent J(9), 92-97. (Volltext der Studie)

[3] Tschoppe u.a. (2011)
Tschoppe P, Zandim DL, Martus P, Kielbassa AM. Enamel and dentine remineralization by nano-hydroxyapatite toothpastes. J Dent 2011; 39: 430–437. (Zugang zum Volltext der Studie)

[4] Huang u.a. (2010)
Huang S, Gao S, Cheng L, Yu H. Combined effects of nano hydroxyapatite and Galla chinensis on remineralisation of initial enamel lesion in vitro. J Dent 2010; 38: 811–819 (Zusammenfassung der Studie)

[5] Huang u.a. (2011)
Huang S, Gao S, Cheng L, Yu H. Remineralization potential of nano-hydroxyapatite on initial enamel lesions: an in vitro study. Caries Res 2011; 45: 460–468 (Zusammenfassung der Studie)

[6] Huang u.a. (2009)
Huang SB, Gao SS, Yu HY. Effect of nano-hydroxyapatite concentration on remineralization of initial enamel lesion in vitro. Biomed Mater 2009; 4: 034104 (Zusammenfassung der Studie)

[7] Porciani u.a. (2014)
Porciani, P. F., Chazine, M., & Grandini, S. (2014). A clinical study of the efficacy of a new chewing gum containing calcium hydroxyapatite in reducing dentin hypersensitivity. J Clin Dent, 25 (2), 32–36 (Zusammenfassung der Studie) http://europepmc.org/abstract/med/25122980

[8] Najibfarb u.a. (2011) Najibfard, K., Ramalingam, K., Chedjieu, I., & Amaechi, B. T. (2011). Remineralization of early caries by a nanohydroxyapatite dentifrice. J Clin Dent, 22 (5), 139–143 (Volltext der Studie)

[9] Browning u.a. (2012)
Browning, W. D., Cho, S. D., & Deschepper, E. J. (2012). Effect of a nano-hydroxyapatite paste on bleaching-related tooth sensitivity. J Esthet Restor Dent, 24(4), 268–276. (Zusammenfassung der Studie)

[10] Shetty u.a. (2010)
Shetty, S., Kohad, R., & Yeltiwar, R. (2010). Hydroxyapatite as an in-office agent for tooth hypersensitivity: a clinical and scanning electron microscopic study. J Periodontol, 81 (12), 1781–1789. (Zusammenfassung der Studie)

[11] Orsini u.a. (2010)
Orsini, G., Procaccini, M., Manzoli, L., Giuliodori, F., Lorenzini, A., & Putignano, A. (2010). A double-blind randomized-controlled trial comparing the desensitizing efficacy of a new dentifrice containing carbonate/hydroxyapatite nanocrystals and a sodium fluoride/potassium nitrate dentifrice. J Clin Periodontol, 37 (6), 510–517. (Zusammenfassung der Studie)

[12] Hill u.a. (2015)
Hill, R. G., Chen, X., & Gillam, D. G. (2015). In Vitro Ability of a Novel Nanohydroxyapatite Oral Rinse to Occlude Dentine Tubules. Int J Dent, 2015, 153284. (Volltext der Studie)

[13] Comar u.a. (2013)
Comar, L. P., Souza, B. M., Gracindo, L. F., Buzalaf, M. A., & Magalhaes, A. C. (2013). Impact of experimental nano-HAP pastes on bovine enamel and dentin submitted to a pH cycling model. Braz Dent J, 24 (3), 273–278. (Volltext der Studie)

[14] Yuan u.a. (2012)
Yuan, P., Shen, X., Liu, J., Hou, Y., Zhu, M., Huang, J., & Xu, P. (2012). Effects of dentifrice containing hydroxyapatite on dentinal tubule occlusion and aqueous hexavalent chromium cations sorption: a preliminary study. PLoS One, 7(12), e45283. (Volltext der Studie)

[15] Lelli u.a. (2014)
Lelli, M., Putignano, A., Marchetti, M., Foltran, I., Mangani, F., Procaccini, M., . . . Orsini, G. (2014). Remineralization and repair of enamel surface by biomimetic Zn-carbonate hydroxyapatite containing toothpaste: a comparative in vivo study. Front Physiol, 5, 333. (Volltext der Studie)

[16] Poulsen u.a. (2012)
Poulsen, S., Errboe, M., Lescay Mevil, Y., & Glenny, A. M. (2012). Potassium containing toothpastes for dentine hypersensitivity. EBM Reviews – Cochrane Database of Systematic Reviews, Cochrane Oral Health Group, 4, 2012 (Volltext der Studie)

Weitereführende Quellen

[17] Bundesinstitut für Risikobewertung BiR (2005)
Hohe Gehalte an Zitronensäure in Süßwaren und Getränken erhöhen das Risiko für Zahnschäden, Aktualisierte Stellungnahme* Nr. 006/2005 des BfR vom 9. Januar 2004. Abgerufen am 12.09.2016 unter www.bfr.bund.de/cm/343/hohe_gehalte_an_zitronensaeure_erhoehen_das_risiko_fuer_zahnschaeden.pdf

[18] Ganss u.a. (2012)
Ganss, C., Lussi, A., & Schlueter, N. (2012). Dental erosion as oral disease. Insights in etiological factors and pathomechanisms, and current strategies for prevention and therapy. Am J Dent, 25(6), 351-364 (Zusammenfassung der Studie)

[19] Bundesinstitut für Risikobewertung (2012)
Nanomaterialien: Sondergutachten des Sachverständigenrats für Umweltfragen bestätigt BfR-Einschätzung. Stellungnahme Nr. 013/2012 des BfR vom 1. April 2012, abgerufen am 13.09.2016 unter: www.bfr.bund.de/cm/343/nanomaterialien-sondergutachten-des-sachverstaendigenrats-fuer-umweltfragen-bestaetigt-bfr-einschaetzung.pdf

[20] Bundesinstitut für Risikobewertung
Gesundheitliche Bewertung von Nanomaterialien, abgerufen am 13.09.2016 unter www.bfr.bund.de/de/gesundheitliche_bewertung_von_nanomaterialien-30413.html

[21] UpToDate (2015)
Anthony W Chow, Complications, diagnosis, and treatment of odontogenic infections, abgerufen am 14.09.2016 unter: www.uptodate.com/contents/complications-diagnosis-and-treatment-of-odontogenic-infections