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Tsotsoria, Mzekala (2012): De- und Remineralisation von Zahnhartsubstanz unter Anwesenheit von antibakteriellen Füllungswerkstoffen: Untersuchungen in einem biofilmbasierten In-vitro-Kariesmodel. Dissertation, LMU München: Faculty of Medicine
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Abstract

Adhäsive Füllungstherapie scheitert oft an den Folgen von Sekundärkaries. Bakterielle Infektionen nach dem Legen der Füllung führen häufig zu Pulpa-schädigungen und Füllungsverlusten. Auch während der Erstbehandlung in der Kavität verbliebene Bakterien können über den Erfolg der Restaurationen ent-scheiden. Daher ist es sinnvoll auf Karies hemmende Füllungswerkstoffe zurück zu greifen. Aufgabe der vorliegenden In-vitro-Studie war es daher zu untersuchen, ob ein antibakterielles Adhäsiv _ Clearfil Protect Bond, das ein antibakterielles Monomer MDPB (12−Methacryloyloxydodecylpyridiniumbromid) und Natriumfluorid beinhaltet, die Entstehung von Sekundärkaries im Bereich von Füllungsrandspalten inhibieren kann. Die Effektivität von Clearfil Protect Bond sollte vergleichend mit bisher genutzten und bewährten Restaurationsmateria-lien wie Fluorid freisetzendem Glasionomerzement _ Fuji IX (bekannt als Kariesprotektiv) und MDP (10-Methacrylat-oxydecyl Dehydrogenphosphat) enthaltendem Clearfil SE Bond (bekannt durch stabile und gute Haftwerte) untersucht werden. Für die Durchführung der Untersuchungen wurde eine künstliche Mundhöhle gebaut. Für die gesamte Studie wurden 24 kariesfreie menschliche Molaren verwendet. In diesen wurden Kavitäten der Black Klasse I (Ø 4 – 5 mm x T 1,8 – 2 mm) präpariert. Die Zähne wurden randomisiert in 4 Gruppen geteilt und unterschiedlich behandelt: 1. Die Proben der Gruppen OB dienten als negatives Beispiel für vermehrte Randspaltbildung, sie wurden ohne die Anwendung des Haftvermittlers mit Komposit (Tetric Ceram HB der Firma „Ivoclar Vivadent“, Schaan, Liechtenstein) gefüllt. 2.Gruppe F: Fuji IX (“GC” Europe, Leuven, Belgien) 3.Gruppe SB: Clearfil™ SE Bond (Kuraray Medical Inc., Okayama, Japan und Komposit (Tetric Ceram HB der Firma „Ivoclar Vivadent“, Schaan, Liechtenstein) 4. Gruppe PB: Clearfil™ Protect™ Bond (Kuraray Medical Inc., Okayama, Japan) und Komposit (Tetric Ceram HB der „Ivoclar Vivadent“, Schaan, Liechtenstein) Die Restaurationen wurden der thermischen Wechselbelastung (2000 Zyklen, 5 °C und 55 °C) und Kausimulation (50000 Zyklen, 5 kg Belastung) unterzogen, um Randspalten zu induzieren. Vor dem Einbringen in die künstliche Mundhöhle lagerten die gefühlten Zahnproben 4 Wochen lang in sterilem künstlichem Speichel. Die Simulation der Black Klasse II Restaurationen erfolgte durch Separation der Zähne in zwei gleich große Hälften (mesiale und distale Teile). Nach 20 Minuten langer Desinfektion in 70 % Ethanol wurden die Probekörper in die künstliche Mundhöhle eingebracht und einkeimiger streptokokkaler Plaque ausgesetzt, um sekundärkariöse Läsionen zu erzeugen. Die Studie wurde in drei Untersuchungsabschnitten mit jeweils 8 Zähnen durchgeführt. In Untersuchungsabschnitt I wurde die optimale Verweildauer der Zahnproben in künstlicher Mundhöhle für die Demineralisationsentstehung ermittelt. Diese wurde auf 8 Wochen festgesetzt. Weiterhin folgten identische Untersuchungsabschnitte II und III, die jeweils 8 Wochen lang andauerten. Durch dieses Vorgehen wurde die Aussagekraft der ermittelten Ergebnisse gesichert. Das Ausmaß der entstandenen Demineralisationen an den Kavitätenrändern wurde in einem µCT- Gerät gemessen. Die erzielten Ergebnisse ließen erkennen, dass keines der verwendeten Materialien in der Lage war die Sekundärkaries am Entstehen komplett zu hindern. Wie erwartetet, entstand in den Gruppen OB, die ohne Adhäsivsystem restauriert wurden, im Vergleich zu den anderen Gruppen (SB, PB, F) signifikant mehr Sekundärkaries. Die mit Clearfil Protect Bond behandelten polymerisierten Proben zeigten signifikant weniger ausgeprägte Sekundärkaries (bzw. Mineralverlust) in Bereichen, die direkt am Restaurationsmaterial angrenzten, als Gruppen wo Clearfil SE Bond angewendet wurde. Ab einer Entfernung von 40 µm und mehr (80 µm; 120 µm) von der Kavitätenrand konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen diesen Materialien (PB und SB) festgestellt werden. Als kariesprotektive Materialien nehmen die Fluorid freisetzenden Glasionomerzemente eine führende Stellung ein, denn in den Gruppen der mit Fuji IX behandelten Proben entstanden signifikant geringere sekundär- und primärkariöse Läsionen als in anderen Gruppen (SB, PB, OB). Aus den Ergebnissen dieser In-vitro-Studie lässt sich ableiten, dass das MDPB Monomer auch nach der Polymerisation antibakteriell wirkt und dass es im feuchten Milieu nicht freigesetzt wird, so dass durch die Verwendung von Clearfil Protect Bond ein permanenter Schutz vor Sekundärkaries im Randspaltbereich zu erwarten ist. Daher kann für dieses Produkt eine Praxisempfehlung ausgesprochen werden. Da die zell- und pulpatoxischen Effekte, die eventuell von dem MDPB Monomer hervorgerufen werden können, in dieser Untersuchung nicht berücksichtigt wurden, muss es Ziel weiterer Studien sein, die Biokompatibilität dieses Produktes zu prüfen. Ob die in dieser In-vitro-Studie ermittelten Ergebnisse sich ohne weiteres auch in vivo übertragen lassen, bleibt den weiterführenden klinischen Langzeitstudien überlassen.

Abstract

In this study, using an artificial mouth, in order to simulate the oral conditions, caries prevention effect of commercial restoration materials was tested. 24 human molars were artificially cavitated (Ø 4 - 5 mm x depth 1,8 - 2 mm). The teeth were separated into four groups: Glass Ionomer Ciment (F); antibacterial Clearfil™ Protect™ Bond (PB) plus composite; Clearfil™ SE Bond (SB) plus composite; Tetric Ceram HB without Bond (NB). All teeth were cut until the cement-dentin junction in mesial and distal parts to simulate a class II restoration. The samples were stored for eight weeks to induce streptococcal plaque to form. The following demineralization was measured in Micro-Computed tomography (µCT). The group NB showed a more significant secondary caries formation than the groups SB, PB and F. The group PB showed significant less mineral loss in the interface tooth/restoration than the group SB. For the distances of 40 µm, 80 µm and 120 µm from the cavity walls, there were no significant differences between groups PB and SB. The groups F showed significantly less caries (primary or secondary) than the groups SB, PB & NB. The results from this study showed that the MDPB monomer is not released in moisture environment and that even after polimerization it still has an antibacterial effect. Thus, it is to expect that Clearfil™ Protect™ Bond is a long-term caries prevention material.