Forscher tüfteln an der Selbstheilung beschädigter Zähne

Karies-Löcher können sich mit Hilfe spezieller Substanzen wieder schließen. Das haben britische Forscher an Mäusen gezeigt. Sie entwickelten dafür eine selbstauflösende Füllung, die die Zähne über die Stimulierung von Stammzellen dazu anregt, sich selbst zu heilen.

Ähnliche Ansätze wurden zuvor bereits von anderen Arbeitsgruppen unter anderem aus den USA und Japan vorgestellt. Das Fernziel geht dabei weit über das Stopfen von Löchern hinaus: Künftig soll es möglich werden, komplette Zähne nachwachsen zu lassen.

Bis zu einem gewissen Grad reparieren Zähne von Bakterien verursachte Schäden mit Hilfe der Stammzellen im Zahnmark in einem fortwährenden Prozess selbst. Erst wenn das nachgelieferte Material nicht ausreicht, durchdringen die Mikroben den harten Zahnschmelz und es bildet sich ein Loch.

Selbstheilungskräfte der Zähne als Forschungsansatz

Die Forscher um Paul Sharpe vom Kings College in London machten sich diese natürlichen Selbstheilungskräfte zunutze. Sie verwendeten klinisch erprobte Kollagenschwämmchen, um ein spezielles Molekül in die zuvor gebohrten Löcher bei Mäusen einzubringen, wie sie im Fachjournal "Scientific Reports" berichten. Dieses hemmt ein bestimmtes Enzym, die Glykogensynthase-Kinase 3 (GSK-3). Dadurch wird über bestimmte Signalketten die Bildung von Dentin stimuliert, das das Loch nach und nach wieder füllt. Die Schwämmchen sind bei diesem Prozess kein Hindernis, da sie aus einem Biomaterial bestehen, das sich langsam abbaut. Mit ihnen schwindet die enthaltene Stimulanz, der Prozess endet automatisch.

Viele Fragen bleiben beim nachwachsenden Zahnmaterial offen

Vor allem dieser eingebaute Stopp sei innovativ, sagt Roland Frankenberger von der Philipps-Universität Marburg und dem Universitätsklinikum Gießen und Marburg. "Dentin kann man schon seit 20 Jahren wachsen lassen, das ist gar kein Problem", erklärt der Zahnmediziner, der nicht an der Studie beteiligt war. "Das Hauptproblem ist, diesen Prozess gezielt zu steuern und zum richtigen Zeitpunkt abschalten zu können."

Insgesamt aber sei der Ansatz, Zahnmaterial nachwachsen zu lassen, nicht neu und die Studie keineswegs bahnbrechend, schränkt Frankenberger ein. Wichtige Fragen blieben offen. "Zum Beispiel, wie man den Zahn abdeckt während der langen Zeit." In der Studie werde auch nicht erwähnt, wie verhindert wird, dass das empfindliche neue Zahnmaterial zerbricht, bevor es ausreichende Stabilität erreicht hat. Bei den Mäusen dauerte der Prozess des Nachwachsens sechs Wochen.

Forschungsansatz ist von der Praxis noch weit entfernt

"Beim Menschen würde es wohl etwa ein Jahr dauern, bis sich ein mittelgroßes Loch wieder geschlossen hat", schätzt der Zahnmediziner, der im Vorstand der Deutschen Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde sitzt. Unklar sei auch, ob das neu gebildete Dentin so stabil sei wie das ursprüngliche. "Und die Masterfrage ist: Was würde eine solche Behandlung kosten?" Allein wegen des kostspielig herzustellenden Stimulanz-Moleküls sei mit Tausenden Euro je Zahn zu rechnen. "Wir reden ohnehin von einem Ansatz, der noch sehr weit weg ist vom klinischen Einsatz."

Karies ist eine durch den Stoffwechsel von Bakterien verursachte Erkrankung der Zähne. Die Mikroben wandeln Zucker in Säuren um, die den Zahnschmelz entkalken. Ist der Schmelz porös geworden, können die Bakterien in den Zahn eindringen und ihn von innen zerstören. Zur Behandlung wird zunächst die erkrankte Zahnsubstanz entfernt.

Damit sich nach dem Bohren im betroffenen Zahn nicht gleich wieder Bakterien ansammeln, wird er mit einer Füllung versiegelt. Dafür gibt es unterschiedliche Materialien: Kunststoff, Keramik, Zement, Gold oder auch das silberfarbene Amalgam. Diese Materialien bauen sich nicht ab, eine Regeneration des Zahns über natürliche Reparaturprozesse ist darum nicht möglich.