Aktueller Stand zum Thema Demineralisierung/Remineralisierung

Mark E. Jensen, MS, DDS, PhD; Robert V. Faller, BS

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  • Mikroskopische Untersuchung des Demineralisierungs- und Remineralisierungsprozesses
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Um dieses Konzept zu verstehen, schauen wir uns diese Läsion an, die für eine mikroskopische Untersuchung präpariert wurde. Wir können leicht die äußere Schicht, die Oberflächenschicht und die inneren demineralisierten Bereiche einer sogenannten Initialkaries (subsurface lesion) sehen.

Remineralisierung der Zähne, digitale Röntgenaufnahmen

Polarisationslichtmikroskopie (in Wasser) einer initialen ahnschmelzläsion unter der Oberfläche. Der blaue Bereich ist der gesunde Zahnschmelz und die Oberflächenzone über der Läsion. Der braune Bereich ist die initiale Läsion.(Bild zur Verfügung gestellt von Dr. James Wefel)

Kalzium und Phosphat sind in einer komplexen Umgebung aus den Kristallen herausgelöst worden. Der Zustand eines „kritischen pH-Wertes“ führt zu diesem Nettoverlust. Früher nahm man an, dass es sich hierbei um einen festen Wert handelt, doch heute weiß man, dass es sich eher um einen Wert handelt, der umgekehrt proportional zu der Kalzium- und Phosphatkonzentration der Lösung in dem lokalisierten Milieu ist.4 Larsen und Pierce5haben ein Computerprogramm entwickelt, mit dem sie die Löslichkeit des Zahnschmelzes untersuchen können. Geringe Änderungen des pH-Wertes zu einem Wert von etwa 4 haben eine signifikante Wirkung auf das Demineralisierungspotenzial des Zahnschmelzes gezeigt.

Was ist tatsächlich passiert? Säuren diffundieren durch die interprismatische Zahnschmelzsubstanz und bewegen sich entlang des Prismenrandes zu einem Bereich mit einem niedrigen Fluoridgehalt. (Anmerkung: die äußeren 10 Mikrometer des Zahnschmelzes weisen eine höhere Fluoridkonzentration auf.)

 

Im weiteren Verlauf des Prozesses, kommt es zu einer Demineralisierung der Zahnschmelzkristalle. Das bedeutet, dass sich Kalzium und Phosphat in kleinen oberflächennahen (subsurface) Bereichen lösen.

Teilweise demineralisierte Zahnschmelzkristalle, Zahngesundheit

Teilweise demineralisierter Zahnschmelzkristall

Dieser Vorgang führt zu einer initialen Läsion (anfänglich 10 - 15 Mikrometer unterhalb der Oberfläche), die eine relativ intakte Oberfläche hat und nicht mit einer Dentalsonde durchstoßen werden kann. Bei einer weiterhin hohen Säurekonzentration werden große Bereiche des oberflächennahen Zahnschmelzes demineralisiert (oder wie es manchmal genannt wird: „dekalzifiziert“) und die Läsion schreitet tiefer in die Oberfläche des Zahnschmelzes fort.

Initiale Läsionen des Zahnschmelzes, Mundgesundheit

Aufnahme unter einem Polarisationslichtmikroskop (in Wasser) einer initialen Zahnschmelzläsion (etwa in der Mitte der Zahnschmelzschicht), die die Läsion mit ihrer fortschreitenden Front in braun und einen blauen Oberflächenbereich zeigt, der in dem dazugehörigen Diagramm dargestellt ist.
(Bild zur Verfügung gestellt von Dr. James Wefel)

Fortgeschrittene orale Läsionen

Initiale Läsion

Die Kariesbildung ist ein dynamischer Prozess, der mit erheblichen Schwankungen des pH-Wertes einhergeht. Polarisationslichtmikroskopie (in Wasser) einer initialen Zahnschmelzläsion unter der Oberfläche. Der blaue Bereich ist der gesunde Zahnschmelz und die Oberflächenzone über der Läsion. Der braune Bereich ist die initiale Läsion (Bild zur Verfügung gestellt von Dr. James Wefel). Karies ist ein dynamischer Prozess, der bei Veränderungen des ph-Wertes im Biofilm des Zahnes stattfindet. Kidd und Fejerskov6beschreiben diesen Prozess und seine Histopathologie und weisen auf folgendes hin: „Die regelmäßige Entfernung des Biofilmes, vorzugsweise mit einer fluoridierten Zahncreme, verzögert bzw. verhindert ein Fortschreiten der Läsion.“ Die Demineralisierungs- und Remineralisierungsprozesse können gleichzeitig oder abwechselnd stattfinden. Um zu zeigen, wie die Kristalle in einer Kariesläsion aussehen, wird das hochauflösende Transmissionselektronenmikroskop eingesetzt7 In Bezug auf die Kristallographie ist Demineralisierung, sehr einfach ausgedrückt, eine Auflösung der Kristalle und Remineralisierung ist die Wiederherstellung von teilweise zerstörten Kristallen, das Wachstum der erhaltenen und die Bildung neuer Kristalle in der Kariesläsion. Verschiebt sich das Gleichgewicht in Richtung Demineralisierung, wird schließlich die äußere Schicht des Zahnschmelzes weitläufig unterhöhlt. Klinisch stellt sich der Bereich bei der Untersuchung mit einer Zahnsonde als „klebrig“ oder „weich“ dar; visuell zeigen sich Anzeichen einer Demineralisierung. Larsen und Bruun8 beschreiben diesen Prozess ausführlich in dem Kapitel ihres Fachbuches mit dem Titel „Caries Chemistry and Fluoride – Mechanisms of Action“ (Karies, Chemie und Fluorid – Wirkungsmechanismen). Sie diskutieren die Theorie, die besagt, dass „wenn Fluorid in der wässrigen Phase, die den Zahn umgibt, vorhanden ist, also in der Speichel- und Plaqueflüssigkeit, die Löslichkeit des Zahnschmelzes niedrig ist, womit er weitgehend vor einer Auflösung geschützt ist.“

Initiale Läsion, Mundgesundheit

Fortgeschrittene Läsion

Remineralisierung der Zähne, digitale Röntgenaufnahmen

Remineralisierung

Eine Remineralisierung der unter der Oberfläche liegenden Läsion findet statt, wenn die freigesetzten Kalzium- und Phosphationen rekombinieren, um einen noch härteres Kristall zu bilden. Diese Reaktion wird durch das Vorhandensein von Fluorid verstärkt.

Fluorid beeinflusst also den Remineralisierungsprozess, indem es als Katalysator für das Mineralwachstum fungiert. Die Aktivität von Fluorid beschleunigt die Wiederherstellung des Zahnschmelzes und kann das Fortschreiten des Zahnverfalls aufhalten oder sogar umkehren. Darüber hinaus macht es den Zahnschmelz noch widerstandsfähiger gegenüber einer Demineralisierung durch Säuren, als es zuvor der Fall gewesen war.

 

In der Fachliteratur ist dokumentiert, dass sich die Demineralisierungs- und Remineralisierungsprozesse, ungeachtet der entsprechenden Fläche, auf der die Vorgänge stattfinden (Zahnschmelzgrübchen, Fissuren, glatte Flächen) ähneln. Es gibt jedoch einige Flächen, auf denen öfter Läsionen entstehen. Grübchen und Fissuren sowie die Zahnzwischenräume weisen die höchste Rate an Läsionen auf, was hauptsächlich auf die Kombination zweier Ursachen, die Zahnmorphologie und Erreichbarkeit bei der Zahnreinigung, zurückzuführen ist.

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