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Endodontologie | Grundlagen zur Übersicht

Grundlagen 17.08.2009

Desinfektion des Wurzelkanals

Allgemeine Anforderungen an Medikamente und Spüllösungen

Als endodontische Medikamente werden Agentien bezeichnet, die zwischen zwei Behandlungen eingesetzt werden. Spüllösungen sind Flüssigkeiten, die bei der chemisch-mechanischen Aufbereitung verwendet werden. Moderne maschinelle Instrumentierungsmethoden haben die Wurzelkanalaufbereitung erleichtert, garantieren jedoch keine erhöhte Keimreduktion im Endodont gegenüber Handinstrumentation.


Bedingt durch die Komplexität des Wurzelkanalsystems werden auch mit rotierenden Nickel-Titan-Instrumenten nur etwa 50% der Kanalwandoberflächen mechanisch bearbeitet. Instrumentierung und Spülung mit einer inerten Lösung alleine verringert zwar die Keimzahl in infizierten Wurzeln massiv, vermag jedoch das Wurzelkanalsystem nicht frei von kultivierbaren Bakterien zu machen. Zusätzlich zur mechanischen Kanalaufbereitung sind demzufolge chemische Hilfsmittel nötig, um eine optimale Keimreduktion zu erlangen. Mikroorganismen, die die chemisch-mechanische Aufbereitung und Desinfektion im Wurzelkanalsystem überlebt haben, soll die Nahrungsgrundlage so gründlich wie möglich entzogen werden, indem im Kanalsystem verbleibende organische Gewebereste und die Dentinschmierschicht eliminiert werden. Hieraus ergeben sich die Anforderungen an Spüllösungen und Medikamente:

  1. Herausspülen von Pulpageweberesten und Dentinspänen.
  2. Gewebeauflösende Effekte zur Reinigung anhaftender Gewebsreste.
  3. Entfernung des Smearlayer (Schmierschicht).
  4. Desinfektion durch antimikrobielle Wirkung.
  5. Schmiermittel für die mechanische Aufbereitung.

 

Die verwendeten Medikamente und Spüllösungen sollten, wie überall in der Medizin, möglichst wenig unerwünschte Nebenwirkungen aufweisen. Endodontische Spüllösungen haben schon rein aufgrund ihrer Spülwirkung einen gewissen antimikrobiellen Effekt. Theoretisch könnten zur Keimreduktion alle bekannten flüssigen Breitspektrum-Antiseptika oder -Desinfektionsmittel verwendet werden. Ein In-vitro-Verfahren, um die Effizienz solcher Spüllösungen zu testen, ist das von Haapasalo & Ørstavik eingeführte Rinderzahnmodell. Hierbei werden normierte Holzzylinder aus Rinderzahnwurzeln gefräst. Die Dentinzylinder werden mit den Bakterien, meist grampositive fakultativ anaerobe Keime wie Enterococcus faecalis, inkubiert, bis die Tubuli vollständig besiedelt sind. Diese Keime werden gewählt, weil sie die Tubuli gut durchwachsen und resistenter gegen die meisten Medikamente und Spüllösungen sind als die strikten Anaerobier. Die Außenfläche der Zylinder wird versiegelt und die Dentinblöcke wurden in die zu untersuchenden Lösungen gelegt. Dieses Modell erlaubt es, mittels normierter Bohrer Dentinspäne aus verschiedenen Schichten zu gewinnen und so die Tiefenwirkung von Spüllösungen im Dentin zu eruieren. Im Gegensatz zu einfacheren In-vitro-Modellen wird so die hemmende Wirkung von Dentin auf endodontische Medikamente berücksichtigt.

Natriumhypochlorit
Natriumhypochlorit wurde ursprünglich im Ersten Weltkrieg als Desinfektionslösung für Wunden eingesetzt (Dakin 1915). In der Zahnheilkunde wird Natriumhypochlorit hauptsächlich zum Spülen während der chemomechanischen Aufbereitung von Wurzelkanälen verwendet. Man macht sich dabei den desinfizierenden, antimikrobiellen und gewebeauflösenden Effekt dieses Medikamentes zunutze (Hand RE, Smith ML, Harrison JW 1978). NaOCl benötigt eine relativ lange Kontaktzeit für eine ausreichende oder gar vollständige Auflösung nekrotischen Gewebes. Für 6,5 mg pulpales Gewebe werden mit einer 2%igen NaOCl-Lösung bei 37°C bis zweieinhalb Stunden zur völligen Auflösung benötigt (Andersen, Lund, Andreasen 1992).
Natriumhypochlorit ist das Natriumsalz der hypochlorigen Säure mit einem Molekulargewicht von 74,44; die chemische Formel lautet NaOCl. Hergestellt wird NaOCl entweder durch das Einleiten von Chlor in verdünnte Natronlauge bzw. aus Chlorkalk und Sodalösung, und entsteht als Zwischenprodukt bei der Synthese von Natriumchlorat, oder die Produktion erfolgt mittels Elektrolyse aus Kochsalzlösung (Arnold 1997, Brockhaus 1996). Gelöst in Wasser ist NaOCl eine klare, gelbgrüne Flüssigkeit mit einem pH-Wert von 12 bis 13, die stark oxidierend wirkt. Die Prozentangaben bei NaOCl beziehen sich auf die enthaltene Menge des wirksamen Chlors, maximal 12,5%. Hypochlorite lassen sich auch aus anderen Alkali- und Erdalkalimetallen herstellen (Falbe, Regitz 1995).
Bei der Vitalexstirpation einer entzündeten und damit hyperämischen Pulpa kommt es oft zu starken Blutungen. Dringt Blut in die Dentintubuli ein, können durch Hämolyse Zahnverfärbungen resultieren. Auch Abbauprodukte einer nekrotischen Pulpa können auf diesem Wege zu einer Verfärbung des Zahnes führen. Das richtige Anlegen der Trepanationsöffnung sowie die gründliche Spülung des Wurzelkanals mit NaOCl (im Wechsel mit Wasserstoffperoxid) können dies vermeiden. Die aus der industriellen Anwendung bekannte Bleichwirkung von NaOCl auf organischen Materialien kann bei der Wurzelkanalspülung den zu behandelnden Zahn in gewissem Umfang aufhellen. Die gewebeauflösende Eigenschaft nimmt mit der Konzentration des NaOCl und der applizierten Menge zu. Zu beachten ist jedoch, dass der gewebeauflösende Effekt stark reduziert wird, wenn das Gewebe vorher durch proteinkoagulierende Medikamente (zum Beispiel Formokresol) verändert wurde. In einem solchen Fall muss die Konzentration zwei- bis dreimal höher gewählt werden (The 1979).
Eine Temperaturerhöhung einer 2,6%igen NaOCl-Lösung von Raumtemperatur (37°C) bewirkt einen gesteigerten gewebeauflösenden Effekt, der dem einer 5,25%igen NaOCl-Lösung bei Raumtemperatur entspricht (Cunningham, Balekjian 1980). Die desinfizierende Wirkung von NaOCl ist aus der Medizin hinreichend bekannt. Es besitzt eine hohe Effektivität gegen ein breites Spektrum von vegetativen Bakterienformen, Bakteriensporen, Pilzen, Pilzsporen sowie gegen behüllte und unbehüllte Viren (Bloomfeld, Arthur 1992).
NaOCl hat die Fähigkeit, Bakterienzellwandbestandteile, auch als Lipopolysaccharide (LPS) oder Endotoxine bezeichnet, zu neutralisieren beziehungsweise zu inaktivieren (Buttler, Crayford 1982). Es ist bekannt, dass Lipopolysaccharide entzündliche Reaktionen hervorrufen und tierexperimentell sogar zur Lyse periapikalen Knochens führen können, wenn sie in den Wurzelkanal eingebracht werden (Dahlen, Magnusson, Möller 1981). Bei der Vermehrung oder beim Absterben gramnegativer Mikroorganismen werden sie freigesetzt. Es ist daher denkbar, dass ein antibakteriell wirksames Agens zwar Mikroorganismen abgetötet, die dadurch freigesetzten Lipopolysaccharide jedoch eine Entzündung persistieren lassen.


Estrela et al. (1994 & 2002) haben die Wirkung des pH-Wertes untersucht, bezogen auf die enzymatische Wirkung anaerober Bakterien. Die örtliche Lokalisation der Enzymproduktion befindet sich in der zytoplasmatischen Membran. Somit werden die führenden Aufgaben im Metabolismus, in der Zellteilung und im Wachstum sowie Beteiligung an der Lipobiosynthese, am Elektronentransport sowie an der oxidativen Phosphorylierung bestätigt. Der pH-Wert der zytoplasmatischen Membran wird empfindlich beeinflusst durch die hohe Konzentration an Hydroxylionen, welche durch die basischen Werte von etwa 12,5 befreit werden. Es findet eine Degradation der Lipide (Lipidperoxidation) und oder der ungesättigten Fettsäuren der Membran innerhalb des Verseifungsprozesses statt. Die aus dem Chloraminierungsprozess entstehenden Chloramine inteferieren mit dem zellulären Metabolismus. Die Oxidation bewirkt den Austausch von Hydrogen durch Chlorine und führt zu einer nicht umkehrbaren enzymatischen Inhibition der Bakterien. Diese Enzyminaktivierung kann beobachtet werden in der Verbindung der Aminogruppen (–NH2) mit den Chlorinen und der nicht umkehrbaren Oxidation der Sulphydrilgruppen (SH) bakterieller Enzyme (Cystein).
Spano et al. (2002) untersuchten die gewebsauflösende Wirkung von NaOCl und folgerten:

  1. Je höher die NaOCl Konzentration, desto schneller die Gewebsauflösung.
  2. Je höher die NaOCl-Anfangskonzentration, desto geringer der pH-Abfall.
  3. Die Konduktivität des NaOCl nimmt ab mit zunehmendem Gewebsabbau.
  4. Je höher die NaOCl-Anfangskonzentration, umso größer war die Abnahme der Oberflächenspannung.
  5. Je höher die NaOCl-Anfangskonzentration, desto größer die Menge des verbliebenen Chlors.

 

In vivo zeigte NaOCl in Kombination mit der mechanischen Aufbereitung eine deutliche Verbesserung der Keimreduktion im Vergleich zu physiologischen Kochsalzlösung (Byström, Sundqvist 1983). Während die Aufbereitung mit physiologischer Kochsalzlösung bei Dalton et al. nur in 28% der Fälle keimfreie Kanäle erbrachte, erreichten Shuping et al. bei gleichem Studiendesign – allerdings mit 1,25%iger NaOCl-Lösung – 62% der Fälle keimfreie Wurzelkanäle (Dalton, Ørstavik, Phillips, Pettiette, Trope 1998). Ähnliche Ergebnisse konnten auch Sjögren et al. nach Aufbereitung mit NaOCl erzielen (Sjögren, Figdor, Persson, Sundqvist 1997). Diese Daten zeigen, dass auf NaOCl wegen seiner unterstützend keimreduzierenden Wirkung bei der mechanischen Aufbereitung nicht verzichtet werden sollte.
Umstritten ist, welche NaOCl-Konzentration im Rahmen der Aufbereitung als günstigste anzusehen ist. Je höher die Konzentration der Spüllösung ist, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass vitale Gewebe geschädigt werden (Spamberg, Engström, Laneland 1973). Siqueira et al. instrumentierten extrahierte Zähne mit nekrotischem Endodont mit 1%igem, 2,5%igem und 5%igem NaOCl und konnten für alle Lösungen eine ähnlich starke Reduktion der Keimzahl feststellen; in keinem der Fälle konnte jedoch absolute Keimfreiheit erzielt werden (Siqueira jr, Rocas, Favieri, Lima 2000). Ebenso beobachteten Seichter et al. hinsichtlich der Reduktion der Bakterienzahl keinen Unterschied bei Applikation von 0,9%igem oder 3%igem NaOCl, nachdem sie extrahierte Zähne mit E.faecilis, S. aureus, E. coli und A. viscosus inkubiert und chemomechanisch aufbereitet hatten (Seichter, Van der Schelling 1987). Auch Vahdaty et al. konnten in einem In-vitro-Experiment keinen Unterschied bezüglich der Desinfektionskraft verschieden stark konzentrierter NaOCl-Lösung (0,2 und 2%) feststellen (Vahdaty, Pitt Ford, Wilson 1993).
Die Autoren konnten nach Instrumentierung von Zähnen mit apikaler Parodontitis keinen statistisch signifikanten Unterschied in der Reduktion der Bakterienzahl feststellen, wenn eine 0,5%ige und eine 5,5%ige NaOCl-Lösung eingesetzt wurden (Byström, Sundqvist 1985). Anders sieht die Betrachtung jedoch möglicherweise aus, wenn die fungizide Wirkung des NaOCl untersucht wird. D’Arcangelo et al. und Ferguson et al. konnten keinen Unterschied in der fungiziden Wirkung feststellen, wenn NaOCl in verschiedenen Konzentrationen appliziert wurde (Ferguson, Sarich, Hatton, Gillespie 2000). Sen et al. und Ayhan et al. beobachteten dagegen mit steigender Konzentration auch eine zunehmende fungizide Wirkung gegen Candida-Spezies (Sen, Safavi, Spangberg 1999). Es fehlen jedoch diesbezüglich noch aussagekräftige In-vivo-Studien. In einem In-vitro-Experiment konnte durch Erwärmung von 2,5%igem NaOCl von 22°C auf 37°C in signifikant kürzerer Zeit eine Elimination von Bakterien erzielt werden (Cunnungha, Joseph 1980). Das so erwärmte NaOCl ist jedoch nur für vier Stunden stabil. Sjögren und Sundqvist untersuchten die antimikrobielle Wirkung von 0,5%igem NaOCl in vivo und verglichen hierbei die Aufbereitung mit Ultraschall und Hand (Sjögren, Sundqvist 1987).
Durch Ultraschallapplikation waren nur noch in 29% der Fälle Mikroorganismen nachweisbar, wohingegen bei Handaufbereitung signifikant mehr – nämlich in 55% der Fälle – Bakterien isolierbar waren. Dies ist möglicherweise auf die Erwärmung des NaOCl durch Ultraschallanwendung zurückzuführen.

 

Links Periapikale Aufhellung an Zahn 35. Mitte Spülung mit 5% NaOCI und 20% Zitronensäure. Rechts 2-Jahreskontrolle mit vollständiger Rückbildung der Aufhellung.


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Spüllösungen auf Chelatorenbasis – EDTA 
Der Bergriff „Chelate“ leitet sich von dem griechischen Wort „chele“ (Krebsschere) ab. Unter Chelatoren versteht man besonders stabile Komplexe von Metallen mit organischen Verbindungen infolge ringförmiger Bindungen. Diese Stabilität entsteht, indem der Chelator mit mehr als einem freien Elektronenpaar am zentralen Metallion angreift und dies bindet (Grossmann, Oliet, Del Rio, Zeeck, Eick, Krone, Schröder 1992). Die Fähigkeit des Chelators, sich mit einem metallischen Ion zu verbinden und diese dadurch zu inaktivieren, wird in der Medizin vielfältig genutzt. So werden beispielsweise im Sinne einer Entgiftung bei Metallvergiftungen des Menschen oder bei krankhaften Störungen des Kupferhaushalts schädliche Ionen durch Chelatoren zur Ausscheidung gebracht. Bereits im Jahre 1957 wurde EDTA von Nygaard-Östby in die Endodontie als Hilfsmittel zur Erweiterung enger und kalzifizierter Wurzelkanäle eingeführt, der die Anwendung einer 15%igen EDTA-Lösung (pH 7,3) empfahl. Er befürwortete die 17%ige EDTA-Lösung in folgender Zusammensetzung:

 

  • Dinatriumsalz von EDTA:    17,00 g
  • Aqua dest.:    100,00 ml
  • 5 N Natriumhydroxid:     9,25 ml

 

Es sollte auf chemischem Wege eine Erweiterung des Kanalwanddentins bewirken. In jüngster Zeit haben Chelatorpräparate wieder an Popularität gewonnen. Sie werden von nahezu allen Herstellern als Gleitmittel zur Unterstützung der maschinellen Wurzelkanalaufbereitung mit Nickel-Titan-Instrumenten vorgeschlagen. Von der Fehr und Nygaard-Östby schlugen den Zusatz eines Detergens vor, das die Reinigungswirkung und die bakterizide Potenz der EDTA-Lösung erhöhen sollte (EDTAC) (Von der Fehr, Nygaard, Östby 1963). Der Zusatz soll die Oberflächenspannung des Spülmittels verringern, die Benetzung der gesamten Wurzelkanalwand erleichtern und somit zur Erhöhung der Penetrationsfähigkeit des Chelators beitragen. Des Weiteren soll EDTAC eine größere antimikrobielle Wirkung besitzen als EDTA; es ruft jedoch auch eine stärkere entzündliche Reizung des Weichgewebes hervor (Weine 1988).
Einige der bekanntesten flüssigen Chelatorpräparate werden im Folgenden aufgeführt:

 

  • REDTA (Roth International, Chicago, IL/USA): Einer 17%igen EDTA-Lösung wurde 0,84g eines Cetyltrimethylammoniumbromidzusatzes (Cetrimide) beigegeben, um die Oberflächenspannung zu verringern. Weitere Bestandteile sind 9,25ml 5 N Natriumhydroxid und 100 ml destilliertes Wasser.
  • EDTAC und DTPAC: Pawlicka et al. arbeiten in ihren Versuchen mit EDTA und Diethylentriaminpentaessigsäure (DTPA) in 15%iger Lösung bei einem pH-Wert von 8. Werden jeweils 100 ml dieser Lösung 0,75 g des Detergens Cetyltrimethylammoniumbromid zugefügt, entstehen neue Lösungen, die EDTAC und DTPAC genannt werden.
  • Decal (Veikko Auer, Helsinki/Finnland) setzt sich bei einem pH-Wert von 3,4 aus 5,3 % Oxylacetat, 4,6 % Ammoniumoxylacetat und 0,06 % Celyltrimethylammoniumbromid (Cetrimide) zusammen und stellt somit eine Wirkungskombination von Chelatkomplex und Säureauflösung dar.

 

Zu den bekanntesten pastenförmigen Chelatoren gehören die folgenden Substanzen:

  • RC-Prep (Premier Dental, Philadelphia, PA/USA) ist eine Kombination aus 10% Ureaperoxid, 15% EDTA und Glykol in wasserlöslicher Salbengrundlage und wurde 1969 von Stewart et al. entwickelt (Stewart, Kapsimalis, Rappaport 1969). Durch die Reaktion von RC-Prep mit einer NaOCl-Spüllösung wird Sauerstoff freigesetzt, sodass sich Reste pulpalen Gewebes und Blutkoagulat von der Kanalwand lösen und leicht entfernbar werden. Durch verbliebene Blutbestandteile verfärbte Zähne können so wieder aufgehellt werden. Ureaperoxid behält seine antibakterielle Wirksamkeit auch in Anwesenheit von Blut (Stewart, Cobe, Rappaport 1961). Das Glykol im RC-Prep dient als Gleitmittel für die Instrumente und soll die Oxidation von EDTA durch Ureaperoxid verhindern.
  • Glyde File (Dentsply DeTrey, Konstanz) besteht aus 15% EDTA und 10% Ureaperoxid in wässriger Lösung, deren Viskosität von den Lagerbedingungen abhängig ist. Es wurde für die Anwendung mit NaOCl-Spüllösung entwickelt, da die Sauerstofffreisetzung aus Harnstoffperoxid die Ausschwemmung von Dentinpartikeln und Pulpagewebe erleichtert. Zudem findet eine interne Bleichung statt.

 

EDTA verfügt über ein gewisses – wenn auch begrenztes – antibakterielles Potenzial (Patterson 1963). Die Anwendung einer 10%igen EDTA-Lösung ließ eine Hemmungszone des bakteriellen Wachstums entstehen. Niedriger konzentrierte EDTA-Lösungen (0,03 bis 1%) zeigten eine geringe bzw. keine Wirkung. Die antibakteriellen Eigenschaften von EDTA sind konzentrations- und pH-Wert-abhängig (Kotula R, Bordycova J 1969). Die antibakterielle Effektivität von Na-EDTA hält nur so lange an, wie die Chelatoren keine Komplexbildungen mit Metallionen eingegangen sind (Kotula, Bordycov 1969). Bakteriologische Untersuchungen ergaben, dass Chelatoren eine antibakterielle Aktivität aufweisen, die jedoch wesentlich niedriger ist als die von Paramonochlorphenol (Pawlicka, Nowacka 1982). Es konnten keine Unterschiede in der Wirkung von EDTA und DTPA sowie nach Detergenszugabe festgestellt werden. In klinischen Arbeiten untersuchten Yoshida et al. die Effektivität von 15%iger EDTA-Lösung in Verbindung mit Ultraschall (Yoshida, Shibata, Shinohara, Gomyo, Sekine 1995). Zwischen den Behandlungstagen wurden auf antibakterielle Einlagen verzichtet. Nach einer Woche waren in 93 von 129 Fällen keine Bakterien im Wurzelkanal nachweisbar. EDTA zeigte eine höhere antimikrobielle Wirksamkeit als NaCl. Die Autoren schlossen daraus, dass eine negative Bakterienkultur erst mit Entfernung der Schmierschicht durch EDTA zu erwarten ist. Des Weiteren wurde gezeigt, dass eine kombinierte Verwendung von EDTA und 5%igem NaOCl über ein größeres antibakterielles Potenzial verfügt als NaOCl allein (Bystrom, Sundqvist 1985).
REDTA verhindert erst nach 60 Minuten bis zu einer Woche das bakterielle Wachstum einiger Anaerobier. Eine Ausnahme stellt Porphyromonas gingivalis dar, da bei 10%iger Konzentration bereits nach einer Minute die Wirkung eintrat (Ohara, Torabinejad, Kettering 1993). Salvizol werden fungizide Eigenschaften und ein breites antibakterielles Spektrum bei geringerer Gewebetoxizität als EDTAC zugeschrieben (Nourth, Ott, Schafer 1960,1961). Weitere Studien beschreiben eine begrenzte antibakterielle Aktivität von RC-Prep in Abhängigkeit von den verwendeten Mikroorganismen (Buck, Eleazer, Staat, Heling, Irani, Karni, Steinberg 1999). Nach Heling et al. wirkt RC-Prep effektiver gegen gramnegative Aerobier als gegen grampositive (Heling, Irani, Karni, Steinberg 1999). Die Verlängerung der Inkubationsdauer von zehn Minuten auf 45 Minuten erhöhte die antibakterielle Wirksamkeit in den Dentintubuli. Die Autoren sind der Meinung, dass die antimikrobielle Effizienz des RC-Prep hauptsächlich der Wirkung des enthaltenen Ureaperoxid (10%) zu verdanken ist. Ureaperoxid ist ein oxidierend wirkendes antibakterielles Mittel, das seine Wirksamkeit auch in Anwesenheit von Blut beibehält. Untersuchungen an über 100 Patienten nach Spülung mit EDTA-Ureaperoxid und NaOCl ergaben in 97,2% der Fälle eine negative Bakterienkultur am Ende der ersten Behandlung (Block 1991, Stewart, Cobe, Rappaport 1961). Zu Beginn der zweiten Behandlung zeigten noch 94,4% der Zähne kein bakterielles Wachstum, obwohl zwischen den Behandlungen keine medikamentöse Einlage verwendet wurde (Stewart, Kapsimalis, Rappaport 1969).
Steinberg et al. untersuchten die bakteriostatische und bakterizide Wirkung der einzelnen Komponenten von RC-Prep auf Streptococcus sobrinus (Steinberg, Abid-El-Raziq, Heling 1999). Die minimale inhibitorische Wirkung von EDTA lag bei 0,125%, von Ureaperoxid bei 0,25% und von Glykol bei 30%, während die minimale bakterizide Wirkung von EDTA bei 0,25%, von Ureaperoxid bei 0,5% und bei Glykol bei 50% eintrat. Im Gegensatz zu den bisher vorliegenden Arbeiten werden in der Studie von Orstavik und Haapasalo der antibakterielle Effekt und die tubuläre Desinfektion einer 17%igen EDTA-Lösung infrage gestellt. Während sich die Anzahl von Streptococcus sanguis nach fünfminütiger Inkubationszeit mit NaOCl bis zu 100 bis 300µm tief in den Dentintubuli effektiv reduzieren ließ, konnte mit EDTA keine Desinfektion erreicht werden.

 

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Chlorhexidin als Spüllösung bei der Wurzelkanalbehandlung
In jüngerer Zeit gerät Chlorhexidin (CHX) immer stärker ins Blickfeld der Forschung. CHX wurde 1954 von Davies et al. als Desinfektionsmittel eingeführt und wird in vielen Bereichen der Medizin, unter anderem auch zur Haut- und Händedesinfektion angewendet. Es wirkt in Konzentrationen von circa 100 ppm bakterizid und besitzt noch bei Konzentrationen von circa 0,19 ppm bakteriostatische Eigenschaften (Hennessy 1973). Das Spektrum der auf CHX sensitiv reagierenden Mikroorganismen erstreckt sich über eine breite Spanne grampositiver und gramnegativer Bakterien, von denen jedoch die grampositiven sensitiver zu sein scheinen als einige gramnegative, wie beispielsweise Pseudomonas aeruginosa (Hennessy 1973, Emilson 1977).
Durch seinen kationischen Charakter hat es die Fähigkeit, sich an alle negativ geladenen Flächen anzulagern, wodurch es zu einer Art Reservoirbildung kommt. Die hohe antimikrobielle Effektivität, seine geringe Toxizität und seine ausgeprägte Substantivität legen nahe, Chlorhexidin als Desinfektionslösung im Wurzelkanal zu applizieren. Eine Art der Bestimmung der antimikrobiellen Eigenschaften von CHX ist die Hemmhofbestimmung nach Auflegen CHX-getränkter Papierscheiben auf bakteriell inokulierte Agarplatten oder nach Einbringen von Testlösungen in vorgestanzte und mit Bakterien inokulierte Agarplatten. Die Relevanz dieser Art von Studien ist infrage zu stellen, da die Problematik des Wurzelkanals mit seinen Verzweigungen und der Möglichkeit von ins Dentin penetrierten Mikroorganismen unberücksichtigt bleibt. Aussagekräftiger sind daher sicherlich In-vitro-Studien, bei denen entweder frisch extrahierte Zähne mit nekrotischem, infizierten Endodont verwendet oder frisch extrahierte Zähne mit endopathogenen Mikroorganismen inokuliert wurden. Delany beobachtete mit diesem Studiendesign bereits 1982 die antimikrobielle Überlegenheit einer 0,2%igen Chlorhexidinlösung gegenüber physiologischer Kochsalzlösung (Delany, Patterson, Miller, Newton 1982).
Beim Vergleich zwischen CHX und NaOCl konnten White et al., Seichter et al. und Jeansonne et al. keine Unterschiede feststellen (Seichter, Van der Schelling 1987, White, Janer, Hays 1999, Jeansonne, White 1994). Einige Autoren verwendeten eine erstmals von Ørstavik und Haapasalo vorgestellte Methodik in mehr oder weniger modifizierter Form (Ørstavik, Haapasalo 1990). Hierbei werden humane oder Rinderzähne beziehungsweise deren Querschnitte mit endopathogenen Keimen inokuliert und zwischen 12 Stunden und 21 Tagen bebrütet, um eine bakterielle Penetration in die Dentintubuli zu gewährleisten. Danach werden die Testsubstanzen appliziert. Mit Rosenbohrern mit jeweils zunehmendem Durchmesser werden von innen nach außen definierte Dentinschichten abgetragen, die anschließend mit den Testlösungen in Kontakt gebracht oder – wenn dies bereits vor Abtragen des Dentins geschehen war – in Nährlösungen bebrütet werden. Hieraus wiederum wird die Anzahl von Bakterien unter anderem durch Bestimmung der optischen Dichte ermittelt. Ørstavik und Haapasalo konnten beim Vergleich zwischen 0,2%igem CHX und 5,25%igem NaOCl keine Unterschiede bezüglich der Tiefe der Desinfektion in den Dentintubuli feststellen. Allerdings war Iod-Kaliumiodid in der Lage, noch in wesentlich tieferen Schichten Keime zu eliminieren, während EDTA keinerlei antimikrobielle Wirkung zeigte (Ørstavik, Haapasalo 1990). Auch Vahdaty et al. und Heling et al. fanden mit dieser Testmethode keine Unterschiede zwischen unterschiedlich konzentrierten NaOCl- und CHX-Lösungen (Vahdaty, Pitt Ford, Wilson 1993, Helingi, Chandler 1998).
Komorowski et al. untersuchten die Wirksamkeit von 0,2%igem und 2,5%igem NaOCl gegen Enterococcus faecalis, einen Keim, der als Problemkeim gilt (Komorowski, Grad, Wu Xy, Friedmann 2000). Er wurde des Öfteren nach erfolgter Wurzelkanalbehandlung in Wurzelkanälen mit persistierenden apikalen Parodontitiden gefunden. Komorowski et al. beobachteten zwar keine Unterschiede zwischen einer 2,5%igen NaOCl-Lösung und einer 0,2%igen CHX-Lösung bezüglich der antimikrobiellen Wirkung bei Applikation der Restlösungen für fünf Minuten; bei einer Einwirkzeit von sieben Tagen zeigte sich allerdings CHX im Gegensatz zu NaOCl signifikant überlegen (Komorowski, Grad, Wu Xy, Friedmann 2000). Leonardo et al. und White et al. konnten in vitro auch für den Wurzelkanal einen Residualeffekt von CHX nachweisen (Leonardo, Tanomaru Filho, Silva, Nelson Filho, Bonifacio 1999, White, Hays, Janer 1997).
Die meisten der bisher zitierten Studien, die sich mit CHX auseinandersetzten, konnten keinen konzentrationsabhängigen Unterschied der antimikrobiellen Wirkung beim Einsatz von Lösungen zwischen 0,1% und 2% beobachten. Gomes et al. stellten jedoch eine signifikant schnellere Keimelimination bei 2%iger im Vergleich zu 0,2%iger CHX-Lösung fest (Gomes, Ferrez, Teixeir, Souza-Filho 2000). Auch White et al. konnten eine signifikant bessere Reduktion von Mikroorganismen bei 2%igem im Vergleich zu 0,12%igem CHX demonstrieren (White, Hays, Janer 1997). Sen et al. beobachteten für eine 0,12%ige CHX-Lösung zwar einen fungiziden Effekt, der jedoch erst eintrat, wenn die Kontaktzeit mehr als eine Stunde betrug (Sen , Safavi , Spangberg 1999).
Eine fungizide Wirkung des CHX konnte auch durch andere Studien bestätigt werden. In diversen In-vivo-Studien wurde CHX allein oder im Vergleich zu NaOCl getestet. So untersuchten Klimm et al. die Ausheilung periapikaler Läsionen nach Aufbereitung und mehrfacher Spülung mit CHX ohne anschließende Einlage (Klimm, Zeumer, Kloss, Natusch, Wildführ 1989). Die Autoren konnten in 60% der Fälle nach 6 bis 40 Monaten eine vollständige Knochenregeneration feststellen, und in 24% der Fälle wurde nach drei bis acht Monaten eine Verkleinerung der Läsionen beobachtet. Leonardo et al. bearbeiteten ebenfalls in vivo Zähne mit nekrotischem Endodont mit 2%iger CHX-Lösung und untersuchten die Zähne vor und 48 Stunden nach Aufbereitung auf nachweisbare Mikroorganismen (Leonardo, Tanomaru Filho, Silva, Nelson Filho, Bonifacio, Ito 1999).
Von 18 Zähnen mit isolierbaren Keimen konnten zwei Tage nach CHX-Applikation nur noch in drei Zähnen anaerobe Keime nachgewiesen werden. Die Zahl der Streptococcus-mutans-Kolonien war in allen Fällen auf null reduziert. Ringel et al. bereiteten in ähnlicher Weise 60 Zähne auf, jedoch verglichen sie 0,2%ige CHX-Lösung mit 2,5%iger NaOCl-Lösung (Ringel, Patterson, Newton, Miller, Mulhern 1982). Die Autoren untersuchten hierbei, wie viele Sitzungen nötig waren, bis alle Wurzelkanäle nur durch Aufbereitung und Spülung keine Bakterien mehr aufwiesen. Für beide Lösungen musste eine ähnliche Anzahl von Sitzungen anberaumt werden. Während jedoch in den mit NaOCl behandelten Zähnen in elf Fällen nach bereits erreichter Keimfreiheit wieder Wachstum beobachtet wurde, konnte dies in den mit CHX behandelten Zähnen in 24 Fällen festgestellt werden. Dieser Unterschied war statistisch signifikant. Die Ergebnisse dieser Studie stellen somit den dem CHX umgeschriebenen Residualeffekt infrage.
In einer weiteren Studie von Kuruvilla und Kamath wurden ebenfalls die antimikrobiellen Eigenschaften von CHX und NaOCl in vivo verglichen (Kuruvilla, Kamath 1998). In Zähnen, die mit NaOCl gespült wurden, konnten in drei von zehn Fällen keimfreie Bedingungen geschaffen werden; vier von zehn waren es in den mit CHX behandelten und sechs von zehn Fällen in einer weiteren Gruppe, in der mit einer Kombination aus NaOCl und CHX gespült wurde. Die letzte Gruppe war hierbei signifikant effektiver als die erste. Leider untersuchten die Autoren nicht, inwieweit diese Mischung der beiden Lösungen in der Lage ist, nekrotisches Gewebe aufzulösen.

 

Zusammenfassung
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass CHX in seiner antibakteriellen und fungiziden Wirkung in keiner der Studien dem NaOCl überlegen war. Natriumhypochlorit dagegen schnitt bezüglich seiner Desinfektionskraft in einigen wenigen Studien zumindest in hohen Konzentrationen (4 bis 5%) signifikant besser ab. Die meisten Studien wiesen ebenbürtige Resultate zwischen NaOCl und CHX auf. Tendenziell scheint eine höhere Konzentration beider Lösungen auch zu einer effektiveren Keimelimination zu führen. Cholorhexidin kann also bezüglich der antimikrobiellen Eigenschaften durchaus mit Natriumhypochlorit verglichen werden, wobei vor allem seine geringere Toxizität für den Wirt überzeugt (Wenneberg 1980, Klimm, Krause, Wenzel 1989). Chorhexidin vermag jedoch nicht – wie Natriumhypochlorit – Endotoxine zu neutralisieren (Aibel, Stevens 1999). Bisher konnte auch noch kein gewebeauflösender Effekt von CHX nachgewiesen werden. Aus der bisherigen Literaturrecherche kann daher der Schluss gezogen werden, dass auf NaOCl als Spüllösung nicht verzichtet werden sollte und CHX als zusätzliche oder Spüllösung der zweiten Wahl anzusehen ist.

Autoren: Asadeh Hatami, Prof. Dr. Rudolf Beer, Essen

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