Aber bitte mit Milch: Getränkeauswahl während der Chlorhexidin-Behandlung
Antiseptische Mundspüllösungen mit dem Wirkstoff Chlorhexidin (CHX) sind
in der Zahnheilkunde weit verbreitet. Um Infektionen im Mundraum zu
bekämpfen, stellt CHX seit vielen Jahrzehnten den Goldstandard dar. Jedoch
können während der Behandlung Zahnverfärbungen auftreten, die beim Konsum
von Lebensmitteln und Getränken entstehen. Eine breit angelegte In vitro-
Studie des Fraunhofer IMWS hat das Verfärbungspotenzial einer Vielzahl von
Getränken während der Chlorhexidin-Behandlung untersucht. Auf Grundlage
der gewonnenen Daten kann zahnmedizinisches Personal nun bessere
Empfehlungen für das Verhalten während der Behandlungszeit abgeben.
Welche Zahnverfärbungen können Getränke während der Anwendung von
Mundspüllösungen mit CHX auslösen und wie lassen sich die Verfärbungen
reduzieren? Diese Fragen sollte die materialwissenschaftlich ausgerichtete
Studie im Auftrag von GSK Consumer Healthcare (inzwischen Haleon)
beantworten. Grund für die häufig auftretende Nebenwirkung sind
biochemische Vorgänge im Mundraum: »Farbveränderungen können entstehen,
weil das kationisch geladene Chlorhexidin an den negativ geladenen
Oberflächen im Mund – also Speichel, Schleimhaut und Zahnschmelz –
anhaftet und lange dort verbleibt. Im Gegensatz zu Proteinen – einem
Bestandteil von dentaler Plaque, deren Entstehung die Substanz verhindert
– binden Farbstoffmoleküle sehr gut an Chlorhexidin. Und je stärker bzw.
dauerhafter die Bindung, desto größer die Wahrscheinlichkeit einer
Verfärbung«, fasst Dr. Sandra Sarembe, wissenschaftliche Mitarbeiterin in
der Forschungsgruppe »Charakterisierung medizinischer und kosmetischer
Pflegeprodukte« am Fraunhofer IMWS, zusammen. »Der Wirkstoff Chlorhexidin
an sich besitzt keine färbenden Eigenschaften.«
Studiendesign: Vielfältige Getränkeauswahl
Welche Farbstoffmoleküle besonders stark an Chlorhexidin binden, hängt
unter anderem vom pH-Wert der zugehörigen Getränke ab. Um möglichst
aussagekräftige Empfehlungen zu deren Auswahl während der Behandlungszeit
geben zu können, entschieden sich die Wissenschaftlerinnen und
Wissenschaftler am Fraunhofer IMWS für insgesamt elf Getränke mit
verschiedenen pH-Werten und unterschiedlicher Farbigkeit – von der
Diätlimonade über Ingwertee bis hin zu Kaffee und schwarzem Tee, jeweils
mit und ohne Milch. Wasser diente als Vergleichsmedium. Ein derart breites
Setting ist neuartig: So umfassend wurde das Verfärbungspotenzial
unterschiedlicher Flüssigkeiten während der Chlorhexidin-Behandlung
bislang nicht unter die Lupe genommen. Zum Studiendesign gehörte darüber
hinaus ein eigens erstelltes Modell, mit dem die Forschenden die Vorgänge
im Mund möglichst realitätsnah abbilden konnten. Dafür verwendeten sie
Zahnkronen, die sie zyklisch mit künstlichem Speichel, 0,2-prozentiger
CHX-Mundspülung und schließlich den unterschiedlichen Getränken in Kontakt
brachten. Insgesamt 28-mal wiederholte das Team den Zyklus, um eine
Verwendung von Chlorhexidin über 14 Tage zu simulieren – die typische
Anwendungsdauer der Mundspüllösung. Darüber hinaus wurde auch die tägliche
mechanische Reinigung der Zähne sowohl mit Wasser als auch mit Zahnpasta
in einem Zahnputzsimulator nachgebildet.
Verfärbungsschichten – weniger beständig dank Milchzugabe
Zur Auswertung dokumentierten die Forschenden die Proben fotografisch.
Darüber hinaus führten sie wiederholte Farbmessungen durch und
analysierten die Zahnoberflächen mittels Rasterelektronenmikroskopie. Im
Ergebnis zeigte sich, dass der Konsum von Getränken mit einem hohen Anteil
an Farbstoffmolekülen unter CHX-Behandlung beständige Oberflächenschichten
auf dem Zahn verursacht: »Wie vermutet, lösten Schwarztee und Rotwein die
stärksten Verfärbungen aus; Kaffee oder Bier lagen im mittleren Bereich.
Die Ablagerungen ließen sich durch das Putzen mit Zahnpasta deutlich
besser entfernen als nur mit Wasser, was aber die Reihenfolge bezüglich
der Stärke der Verfärbung nicht beeinflusste«, so Sandra Sarembe.
»Interessant war die Beobachtung, dass das Verdünnen von Schwarztee und
Kaffee mit Milch die Struktur der entstandenen Verfärbungsschicht
verändert und sie deutlich weniger beständig macht.« Eine wichtige
Empfehlung, die Zahnärztinnen und Zahnärzte behandelten Personen
aussprechen können, ist damit der Hinweis, Kaffee und Tee während der
Anwendung von Chlorhexidin möglichst nur mit Milch zu sich zu nehmen.
Darüber hinaus empfiehlt es sich, die Zähne konsequent mit Zahnpasta zu
putzen und einen möglichst großen zeitlichen Abstand zwischen der
Mundspülung und dem Essen oder Trinken einzuhalten.
Mikrostrukturbasierte Diagnostik, innovative Modellentwicklung
Die Struktur der einzelnen Verfärbungsschichten, die je nach Art von
konsumiertem Getränk und Reinigungsform unterschiedlich ausfiel, konnten
die Forschenden unter anderem durch Rasterelektronenmikroskopie in ihren
kleinsten Details sichtbar machen, dokumentieren und analysieren.
Spezifische Testmodelle wie diese sowie angepasste Prüftechnologien tragen
dazu bei, dass das Fraunhofer IMWS seit vielen Jahren ein gefragter
Forschungspartner für Unternehmen aus dem Bereich der Zahn- und
Mundhygiene ist. »Neben mikrostrukturbasierter Diagnostik wie der
Rasterelektronenmikroskopie (REM) oder der Computertomographie (µ-CT)
zählen oberflächensensitive Analyseverfahren wie ToF-SIMS (Time-of-Flight
Secondary Ion Mass Spectrometry) zu den Kernkompetenzen«, berichtet Sandra
Sarembe. Damit und mit ihrer breiten materialwissenschaftlichen Kompetenz
befördert die Forschungsgruppe den Austausch zwischen Wissenschaft und
Wirtschaft, erdenkt innovative Lösungen und Strategien oder optimiert die
Modellentwicklung für Studien – nicht nur, wenn es um die Untersuchung von
Verfärbungen während der Chlorhexidin-Behandlung geht.
