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Diabetes kann Zahnhartsubstanz schwächen

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amerikanische Studie

Diabetes kann Zahnhartsubstanz schwächen

Bereits in vorangegangenen Studien wurde das Forschungsteam auf verschiedene Veränderungen bei Diabetikern aufmerksam.

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Patienten mit Diabetes haben bekanntermaßen ein größeres Risiko für parodontale Erkrankungen. Amerikanische Forschende konnten jetzt in Tierversuchen Veränderungen der Mikrohärte des Zahnschmelzes und Dentins bei diabetischen Mäusen feststellen.

Menschen, die sowohl an Typ-1- als auch an Typ-2-Diabetes leiden, sind häufiger von parodontalen Erkrankungen und oralen Infektionen betroffen. Forschende aus den USA wollten herausfinden, ob Diabetes auch einen Einfluss auf das Kariesrisiko hat. Sie fanden heraus, dass Diabetes zu einer geringeren Mikrohärte von Schmelz und Dentin führen kann. Diabetes mellitus ist eine chronische Stoffwechselerkrankung, die durch eine gestörte Insulinsekretion und/oder eine gestörte Insulinwirkung in peripheren Geweben verursacht wird (Araki & Miyazaki, 2007). Es betrifft alle Gewebe und Organe im Körper, einschließlich Gewebe in der Mundhöhle. Die Komplikationen von Zahn- und Parodontalgewebe gehören zu den am weitesten verbreiteten innerhalb der Mundhöhle (Fouad, 2003, Papapanou, 1996). Die Wirkung von DM auf das Parodontium ist in der Literatur gut dokumentiert (Emrich et al., 1991; Karjalainen & Knuuttila, 1996; Mealey & Moritz, 2003).

Veränderungen in der Speichelzusammensetzung

In Bezug auf die Auswirkungen von Diabetes auf Zahnhartgewebe wurde gezeigt, dass Diabetiker und Nagetiere anfälliger für orale Infektionen, Zahnverlust und höhere Kariesraten sind (Collin et al., 1998; Lin et al., 1999; Jordá et al., 2006; Moore et al., 2001; Twetman et al., 2002). Darüber hinaus kann Diabetes die Dentinbrückenbildung in Zähnen mit freiliegender Pulpa bei Ratten hemmen (Garber et al., 2009). Im Zusammenhang mit Diabetes wurden Veränderungen in der Zahnpulpa beobachtet, einschließlich zirkadianer Rhythmen der Pulpaempfindlichkeit, die sich von denen von Nichtdiabetikern unterscheiden (Bin et al., 2007). Neben den negativen Gewebeveränderungen in der Mundhöhle gilt Diabetes auch als krankheitsmodifizierender Faktor. Wie zuvor gezeigt, kann die Krankheit den Heilungsprozess von periapikalen Läsionen beeinträchtigen (Fouad, 2003). Diese nachteiligen Wirkungen und Veränderungen im Zustand des Mundhöhlengewebes können die Prognose und Langlebigkeit von Zahnbehandlungen bei Diabetikern negativ beeinflussen.

Die Veränderungen von Zahnhartgewebe, einschließlich Schmelz und Dentin, können schwerwiegende Folgen haben, da sie die Eigenschaften dieser Hartgewebe negativ beeinflussen können (Zhang et al., 2014; Saghiri et al., 2021). Nach dem Zahndurchbruch können während des ersten Jahres Veränderungen an der Schmelzoberfläche auftreten, wie z. B. eine Erhöhung des Calcium-, Phosphat- und Fluoridgehalts, da die durchgebrochenen Zähne mit Speichel in der Mundhöhle in Kontakt kommen (Vinogradova, 2007). Diese Veränderungen können als Folge von Veränderungen in der Speichelzusammensetzung stattfinden, da der Speichel wichtige Wirkungen auf die posteruptive Reifung des Zahnschmelzes und die Remineralisierung von Zahnstrukturen nach der Demineralisierung durch Säurediffusion behält (Lu et al., 1993).

Frühere Studien zu Diabetes und Mikrohärte

Es wurde dargestellt, dass Hyperglykämie und Diabetes die Flussrate und Zusammensetzung des Speichels negativ beeinflussen können (Shirzaiy et al., 2015). Zusätzlich zu Schmelzveränderungen kann auch der Dentin-Pulpa-Komplex bei Diabetikern Veränderungen unterliegen, wie Bin et al. berichteten, dass sich der zirkadiane Rhythmus der Pulpenempfindlichkeit bei Diabetikern ändert (Bin et al., 2007). Garberet al. berichteten, dass Hyperglykämie die Wundheilung der Zahnpulpa negativ beeinflussen kann, indem sie Entzündungen hervorruft und die Dentinbrückenbildung durch Odontoblasten beeinträchtigt (Garber et al., 2009). In einer anderen Studie untersuchten Saghiri et al. beobachteten, dass Eigenschaften wie die röhrenförmige Dentindichte, Wurzelbruchfestigkeit, Anfälligkeit für Instrumente, Mikrohärte bei Zähnen von Diabetikern verändert waren (Saghiri et al., 2020; Saghiri et al., 2021; Saghiri et al., 2021; Saghiri et al. al., 2022). Diese durch DM verursachten Veränderungen können die mechanischen Eigenschaften von Zahnhartgewebe einschließlich Schmelz und Dentin beeinflussen und auch ihre klinischen Eigenschaften wie Scherhaftung und Zugfestigkeit beeinflussen (Saghiri et al., 2022, Saghiri et al., 2022).

Die Mikrohärte wird als eine der wichtigsten mechanischen Eigenschaften von Zahnhartgewebestrukturen angesehen, um einen Einblick in die Wirkung von Diabetes auf diese Eigenschaften zu erhalten (Currey & Brear, 1990). Herkömmliche Mikrohärtetests werden üblicherweise unter Verwendung eines Vickers- oder Knoop-Tests durchgeführt. Im Gegensatz zum Knoop-Test ist der Vickers-Mikrohärtetest empfindlicher und kann Verformungen von bis zu 5 µm Durchmesser aufdecken (White et al., 2007). Die Eindruckbruchtechnik (Vickers) wird seit vielen Jahren zur Bestimmung der Bruchzähigkeit von Dentalmaterialien eingesetzt (Scherrer et al., 1998). Die Mikrohärtewerte von Zahnschmelz und Dentin von Mäusen wurden von früheren Autoren gemessen. Sharma et al. führte den Vickers-Mikrohärtetest am Zahnschmelz von heterozygoten Wildtyp- und Matrix-Metalloproteinase-20 (MMP-20)-Mäusen mit oder ohne Fluorid (F–)-Exposition durch und kam zu dem Schluss, dass es keine signifikante Änderung der Zahnschmelzhärte zwischen den F–- behandelte heterozygote und Wildtyp-Mäuse (Sharma et al., 2011) gibt.

Studiendesign

Basierend auf früheren Studien zielte diese Studie darauf ab, die Wirkung von Typ-1-Diabetes auf die Mikrohärte und tubuläre Dichte von Dentin und Schmelz bei nicht-diabetischen (normalen) und diabetischen (STZ) Mäusen zu verschiedenen Zeitpunkten zu bewerten. Die Nullhypothese war, dass Typ-1-Diabetes die Mikrohärte von Schmelz und Dentin nicht negativ beeinflusst.

Für ihre Studie induzierten die Wissenschaftler bei 35 Mäusen einen Typ-1-Diabetes durch Verabreichung von Streptozotocin. Sie verglichen ihre Zähne über 28 Wochen hinweg mit einem Vickers-Mikrohärteprüfgerät mit denen von 35 gesunden Kontroll-Mäusen. Bei jeweils fünf Mäusen aus jeder Gruppe wurden die Zähne zudem unter einem Rasterelektronenmikroskop untersucht.

Mikrohärteunterschiede bereits nach 12 Wochen

Obwohl die beiden Gruppen zu Beginn vergleichbare Zähne hatten, sank die Mikrohärte des Zahnschmelzes bei den diabetischen Mäusen nach 12 Wochen deutlich und dieser Unterschied vergrößerte sich im Laufe der Studie weiter. Signifikante Unterschiede in der Mikrohärte des Dentins traten in Woche 28 auf.

Bereits in vorangegangenen Studien wurde das Forschungsteam auf verschiedene Veränderungen bei Diabetikern aufmerksam. So zeigten sich Veränderungen der Dichte der Dentintubuli, der Bruchfestigkeit der Zahnwurzel oder sowie der Empfindlichkeit gegenüber zahnärztlichen Instrumenten [Saghiri et al., 2020; 2021; 2022]. Die Forscher vermuten, dass für die veränderte Mikrohärte des Schmelzes eine veränderte Speichelzusammensetzung verantwortlich sein könnte, insbesondere in der Phase der posteruptiven Schmelzreifung.

 

Literatur: Saghiri MA, Sheibani N, Kawai T, Nath D, Dadvand S, Amini SB, Vakhnovetsky J, Morgano SM. Diabetes negatively affects tooth enamel and dentine microhardness: An in-vivo study. Arch Oral Biol. 2022 Jul;139:105434. doi: 10.1016/j.archoralbio.2022.105434. Epub 2022 Apr 18. PMID: 35525015.



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