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Hydroxylapatit in Zahnpasta: Wirksamkeit nicht belegt

Macht Hydroxylapatit die Zähne hart?

Macht Hydroxylapatit die Zähne hart?

Zahnpasta mit Hydroxylapatit soll kleine Wunder bei schmerzempfindlichen Zähnen oder beginnender Karies bewirken. Wissenschaftliche Belege dafür fehlen.


Frage:Helfen Zahnpflegeprodukte mit Nanopartikeln aus Hydroxylapatit bei schmerzempfindlichen Zähnen? Und können sie Karies vorbeugen oder bereits angegriffenen, kariösen Zahnschmelz reparieren?
Antwort:wissenschaftliche Belege fehlen
Erklärung:Zu diesen Fragen fanden wir lediglich mangelhafte Studien ohne Aussagekraft. Belege für die behaupteten Wirkungen können sie nicht liefern.

Zahnpasta ist nicht gleich Zahnpasta, glaubt man der Werbung. Die Konkurrenz bei Zahnpflegeprodukten ist groß, und so versuchen sich Hersteller mit diversen (scheinbaren) Innovationen voneinander abzuheben.

Eine solche Innovation sollen Zahnpasten und Mundspülungen sein, die Nanopartikel aus Hydroxylapatit enthalten. Hydroxylapatit ist der natürliche Hauptbestandteil unserer Zähne.

Herstellerfirmen bewerben die Substanz als „flüssigen“ oder „künstlichen“ Zahnschmelz. Produkte damit sollen in der Lage sein, bereits angegriffenen Zahnschmelz zu reparieren, indem die nano-großen Hydroxylapatit-Teilchen feine Risse im Schmelz kitten. Besonders bei schmerzempfindlichen Zähnen soll das eine deutliche Linderung bewirken.

Aussagekräftige Forschung fehlt

Für diese Werbebehauptungen gibt es jedoch keine wissenschaftlichen Belege. Die angepriesenen Wirkungen wurden nie in aussagekräftigen Studien überprüft.

Bei unserer Suche nach Forschungsergebnissen sind wir auf drei Untersuchungen gestoßen, von denen wir uns Klärung erhofft haben. Zwei davon berichten über eine angeblich positive Wirkungen bei schmerzempfindlichen Zähnen [1,2]. Die beiden Studien sind jedoch nicht nach wissenschaftlichen Standards durchgeführt, ihre Ergebnisse sind daher nicht vertrauenswürdig.

Eine weitere Studie scheint auf den ersten Blick zu belegen, dass eine fluoridfreie Zahnpasta mit Hydroxylapatit Karies ähnlich gut vorbeugt wie eine Zahnpasta mit Fluorid [3]. Die Untersuchung ist jedoch so mangelhaft, dass sie gar nicht zeigen kann, inwiefern durch Hydroxylapatit-Zahnpflege Karies zu verhindern ist.

Ob bereits bestehende leichte Karies mit Hydroxylapatit wieder verschwindet, ist überhaupt nicht in Studien untersucht.

Viele Fragen offen

Es ist zurzeit nicht nur unklar, ob Hydroxylapatit gegen Schmerzempfindlichkeit der Zähne oder Karies hilft. Auch viele andere Fragen rund um Hydroxylapatit sind derzeit nur schlecht oder oder gar nicht erforscht:

  • Hat eine längerfristige Anwendung solcher Produkte negative Folgen auf die Gesundheit? Schließlich liegt die Größe der Hydroxylapatit-Partikel in den diversen Zahnpflegeprodukten im Nanobereich. Bislang ist über die gesundheitlichen Auswirkungen und Risiken von Nanoteilchen auf den menschlichen Körper wenig bekannt [8,9].
  • Falls Hydroxylapatit tatsächlich etwas bewirkt – wie lange bleibt der damit behandelte Zahn besser geschützt gegen Abnutzung beim Kauen und Säure aus Essen und Trinken?
  • Und wie oft und in welcher Dosierung sollen Zahnpflegeprodukte mit Hydroxylapatit verwendet werden?

Antworten darauf können nur zukünftige, nach strengen wissenschaftlichen Standards durchgeführte Studien liefern.

Vorbeugung: schonend für Zähne und Geldbörse

Bis in Zukunft verlässliche wissenschaftliche Daten zu Hydroxylapatit vorliegen, kann man jedoch auf bereits heute wissenschaftlich gut abgesicherte Erkenntnisse zurückgreifen: Fluorid kann den Zahnschmelz erwiesenermaßen härten und Karies wirksam vorbeugen. Wir haben dazu bereits berichtet.

Hydroxylapatit als Bestandteil von Zähnen und Knochen

Hydroxylapatit ist 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 gegen die vielfältigen täglichen „Angriffe“ durch Nahrung und Kaubewegungen gewappnet.

In der Medizin wird Hydroxylapatit schon seit längerem als Knochenersatzmaterial beispielsweise bei zahnärztlichen Operationen eingesetzt. Zahnpflegeprodukte, die damit beworben werden, 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.

Süßes gibt Saures

Wer einmal unter schmerzempfindlichen Zähnen gelitten hat, kennt den blitzartig einfahrenden Schmerz – etwa wenn man heißen Tee trinkt oder Eis isst. Auch Saures oder Süßes kann den Schmerz auslösen.

Ursache 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 darüber liegenden Zahnfleisch geschützt. Ist das Zahnfleisch entzündet, kann es sich zurückziehen. Dann liegen die Zahnhälse samt Zahnbein frei.

Auch wer es beim Zähneputzen zu gut meint und heftig mit einer zu harten Zahnbürste schrubbt, kann den Zahnschmelz beschädigen. In beiden Fällen ist das darunterliegende Dentin schutzlos Temperatur und Säureangriffen ausgeliefert. Auch aggressive Weißmacher-Zahnpasten können hier Schaden verursachen.

Somit werden Reize wie sauer, heiß, kalt und süß ungehindert an den Zahnnerv weitergeleitet – und geben dem Zahn mit dem typischen Schmerz „Saures“ [5].

Fruchtsäfte setzen dem Zahnschmelz zu

Nicht nur falsche Putztechnik oder aufhellende Zahnpasten können den Zähnen zusetzen. Zahnsubstanz kann unter anderem auch durch Fruchtsäfte, Softdrinks oder Lutscher verlorengehen. Darin enthaltene Säuren wie beispielsweise Zitronen- oder Fruchtsäuren lösen Mineralstoffe aus dem Zahnschmelz 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 [6,7].

 

Die Studien im Detail

Zahlreiche Studien haben die Wirkung von Nano-Hydroxylapatit auf die Zähne untersucht. Ihre Aussagekraft für die menschliche Zahngesundheit ist allerdings kritisch zu sehen. Denn viele dieser Studien sind Reagenzglas-Experimente, beispielsweise an gezogenen tierischen oder menschlichen Zähnen. Im Gegensatz zum Inneren eines Reagenzglases sind die Bedingungen in der Mundhöhle eines lebenden Menschen jedoch wesentlich komplexer.

Was eine aussagekräftige Studie ausmacht

Ob eine Zahnpasta mit Nanopartikeln aus Hydroxylapatit tatsächlich die Zahngesundheit im „echten“ Leben verbessert, lässt sich nur mit sogenannten randomisiert-kontrollierten Studien an lebenden Testpersonen untersuchen. Dabei wird eine große Anzahl von Testpersonen per Zufall auf zwei Gruppen aufgeteilt. Eine Gruppe erhält eine Zahnpasta mit Hydroxylapatit, die andere eine gleich aussehende und schmeckende Placebo-Zahnpasta ohne diesen Stoff.

Mit der jeweils zugewiesenen Zahnpasta sollen die Teilnehmenden täglich über längere Zeit ihre Zähne putzen – ohne zu wissen, wer welche Zahnpasta bekommen hat.

Wenn die Zähne der Gruppe mit der Hydroxylapatit-Zahnpasta nach längerer Zeit weniger schmerzempfindlich oder kariös sind als die Zähne der Placebo-Gruppe, wäre das ein Beleg für die Wirksamkeit von Hydroxylapatit. Natürlich nur dann, wenn dieser Unterscheid zu Studienbeginn noch nicht vorhanden war.

Ergebnislose Suche

Um solche Studien zu finden, durchforsteten wir zwei wissenschaftliche Datenbanken sowie eine Publikationsliste, die wir von einer Herstellerfirma erhalten hatten.

Auf den ersten Blick erschienen uns drei Studien prinzipiell aussagekräftig. Als wir uns diese genauer ansahen, wurde jedoch schnell klar: die scheinbar positiven Studienergebnisse sind nicht belastbar. Die Mängel bei der Durchführung sind so groß, dass wir den vielversprechenden Resultaten nicht vertrauen können.

Schmerzempfindliche Zähne

In zwei dieser Studien aus dem Jahr 2014 [1] und 2018 [2] wollte eine italienische Forschungsgruppe die Auswirkung auf schmerzempfindliche Zähne untersuchen.

In beiden Studien wurde jeweils 105 Personen mit überempfindlichen Zähnen per Zufall eines von drei Zahnpflegeprodukten zugeteilt: eine fluoridfreie Zahnpasta mit Hydroxylapatit, eine herkömmliche Zahnpasta mit Fluorid oder ein nur unzureichend beschriebenes Placebo-Produkt. Die Hydroxylapatit-Konzentration der ersten Zahnpasta betrug in der älteren Studie 15 Prozent [1], in der neuen zwei Prozent [2].

Vier Wochen lang sollten die Testpersonen mit dem jeweiligen Produkt ihre Zähne putzen. Am Ende schien die Schmerzempfindlichkeit in der Hydroxylapatit-Gruppe etwas geringer zu sein als in den anderen beiden Gruppen.

Empfindliche Mängel

Auffällig ist, dass die beiden Studienberichte inklusive Ergebnisteil über weite Teile wortgleich sind. Auch die Anzahl der Testpersonen ist mit 105 in beiden Studien gleich groß. Es hat durch diese Parallelen für uns ein wenig den Anschein, als wären in der Studie aus 2018 bloß die Zahlen aus 2014 verändert worden.

Abgesehen von dieser Auffälligkeit haben die beiden Studien auch handfeste Mängel. Einen davon offenbart die Zutatenliste der drei zugeteilten Mundpflegeprodukte: diese waren demnach für die Testpersonen leicht am Geschmack und möglicherweise auch anhand der Konsistenz und Farbe auseinanderzuhalten – wobei die Angaben zur Zusammensetzung des Placebos unvollständig sind.

Diese fehlende Verblindung kann die Ergebnisse verzerrt haben – beispielsweise, wenn die teilnehmenden Personen die Erwartung hatten, dass das Produkt mit Hydroxylapatit besser gegen ihre Schmerzempfindlichkeit wirkt. Interessant ist, dass die Studiengruppe im 2016 veröffentlichten Protokoll von einer nicht-verblindeten Studie spricht [4]. In der zwei Jahre später veröffentlichten Studie ist jedoch – wie in der 2014 veröffentlichten – von Verblindung die Rede [2].

Das Studienprotokoll aus 2016 zeigt auch noch einen anderen Widerspruch: Laut Protokoll war eine Studiendauer von acht Wochen geplant. In der veröffentlichten Studie berichten die Autorinnen und Autoren jedoch nur die Ergebnisse nach vier Wochen – wie auch in der Publikation von 2014.

Ein weiterer Mangel sind die fehlenden Angaben darüber, ob sich die drei Gruppen bereits vor Studienbeginn unterschieden haben. Solche Unterschiede können die Ergebnisse verfälschen. Doch selbst wenn die Studie vertrauenswürdig durchgeführt worden wäre: eine Gruppengröße von jeweils 35 Testpersonen war ohnehin zu gering, um Zufallsergebnisse zu verhindern.

Vorbeugung von Karies

In der dritten von uns gefundenen randomisiert-kontrollierten Studie [3] verglich eine deutsche Forschungsgruppe die Karies-vorbeugende Wirkung von Hydroxylapatit mit der von Fluorid. Finanziert wurde die Studie durch eine Herstellerfirma von Hydroxylapatit-Zahnpasta.

Die 150 Teilnehmenden im Alter von 12 bis 25 Jahren hatten zu Studienbeginn eine Zahnspange bekommen. Per Los wurde ihnen eines von zwei Zahnpflegeprodukten zugeteilt: entweder eine fluoridfreie Zahnpasta mit 10 Prozent Hydroxylapatit oder eine herkömmliche Zahnpasta mit Fluorid. Damit sollten die Testpersonen zweimal täglich Zähne putzen.

Nach sechs Monaten verglichen die Forscherinnen und Forscher die Anzahl der Kariesfälle in beiden Gruppen. In der Hydroxylapatit-Gruppe war Karies dabei nicht häufiger aufgetreten als in der Gruppe mit der Fluorid-Zahnpasta.

Keine Aussage möglich

Dass Fluorid vor Karies schützt, ist gut mit Studien belegt – allerdings innerhalb eines Zeitraums von drei Jahren. Karies entwickelt sich nur langsam. Mit einer Untersuchungsdauer von sechs Monaten lief die deutsche Vergleichsstudie daher viel zu kurz, um die behauptete Auswirkung auf die Entstehung von Karies zeigen zu können.

Es gibt jedoch einen zweiten Grund, warum die Vergleichsstudie die behauptete Ebenbürtigkeit von Hydroxylapatit mit Fluorid nicht zeigen kann: in der sechsmonatigen Studienlaufzeit hatten die Testpersonen einmal monatlich eine professionelle Mundhygiene bekommen. Somit war die Wahrscheinlichkeit gering, dass die teilnehmenden Männer, Frauen und Kinder überhaupt Karies in nennenswertem Ausmaß bekommen konnten.

Eine weitere Unklarheit stellt die Vertrauenswürdigkeit der Ergebnisse in Frage: Es lässt sich nicht ausschließen, dass sich die Zahngesundheit der beiden Untersuchungsgruppen bereits vor Studienbeginn unterschieden hat. Alles in allem kann die Studie also nicht zeigen, dass Hydroxylapatit Karies vorbeugen kann.

[Aktualisiert am 30. 10. 2018, erstmals veröffentlicht am 30. 9. 2016. Seit damals neu veröffentlichte Studien haben unsere Einschätzung nicht geändert]

(AutorIn: C. Christof, Review: B. Kerschner, J. Harlfinger)

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Information zu den wissenschaftlichen Studien

[1] Vano (2014)
Studientyp: randomisiert-kontrollierte Studie
Studiendauer: 4 Wochen
Teilnehmende insgesamt: 105 Personen mit schmerzempfindlichen Zähnen
Fragestellung: Hilft bei schmerzempfindlichen Zähnen eine fluoridfreie Zahnpaste mit 15% Hydroxylapatit besser als eine fluoridhaltige beziehungsweise eine Schein-Zahnpasta?
Interessenskonflikte: Angaben dazu fehlen

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) (Studie in voller Länge)

[2] Vano (2018)
Studientyp: randomisiert-kontrollierte Studie
Studiendauer: 4 Wochen
Teilnehmende insgesamt: 105 Personen mit schmerzempfindlichen Zähnen
Fragestellung: Hilft bei schmerzempfindlichen Zähnen eine fluoridfreie Zahnpaste mit 2% Hydroxylapatit besser als eine fluoridhaltige beziehungsweise eine Schein-Zahnpasta?
Interessenskonflikte: keine laut Autoren und Autorinnen

Vano M, Derchi G, Barone A, Pinna R, Usai P, Covani U. Reducing dentine hypersensitivity with nano-hydroxyapatite toothpaste: a double-blind randomized controlled trial. Clin Oral Investig. 2018 Jan;22(1):313-320. (Zusammenfassung der Studie)

[3] Schlagenhauf u.a. (2018)
Studientyp: randomisiert-kontrollierte Studie
Studiendauer: 6 Monate
Teilnehmende insgesamt: Kinder und Erwachsene von 12 bis 25 Jahren mit geplanter Zahnspangenbehandlung
Fragestellung: Beugt eine fluoridfreie Zahnpaste mit 10% Hydroxylapatit Karies vergleichbar gut vor wie eine fluoridhaltige Zahnpasta? Interessenskonflikte: finanziert durch Herstellerfirma Dr. Kurt Wolff GmbH

Schlagenhauf, U., Kunzelmann, K. H., Hannig, C., May, T. W., Hoesl, H., Gratza, M., … & Proff, P. (2018). Microcrystalline hydroxyapatite is not inferior to fluorides in clinical caries prevention: a randomized, double-blind, non-inferiority trial. bioRxiv, 306423. (Studie in voller Länge)

Weitere wissenschaftliche Quellen

[4] Vano u.a. (2016)
Nano-hydroxyapatite With Potassium Nitrate in the Therapy of the Dental Sensitivity. Studienprotokoll zu Vano u.a. (2018). (Protokoll in voller Länge)

[5] 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 (Zusammenfassung der Übersichtsarbeit)

[6] Bundesinstitut für Risikobewertung BfR (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 23.10.2018 unter www.bfr.bund.de/cm/343/hohe_gehalte_an_zitronensaeure_erhoehen_das_risiko_fuer_zahnschaeden.pdf

[7] 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)

[8] 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 23.10.2018 unter: www.bfr.bund.de/cm/343/nanomaterialien-sondergutachten-des-sachverstaendigenrats-fuer-umweltfragen-bestaetigt-bfr-einschaetzung.pdf

[9] Bundesinstitut für Risikobewertung
Gesundheitliche Bewertung von Nanomaterialien, abgerufen am 23.10.2018 unter www.bfr.bund.de/de/gesundheitliche_bewertung_von_nanomaterialien-30413.html