Branchenmeldungen 31.08.2020

Biologisierung in der Implantologie

Georg Isbaner
Georg Isbaner
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Biologisierung in der Implantologie

PRP, Wundheilungsbeschleuniger, Vitamin D, Biomaterialien

Während der letzten Jahre hielten viele neue Wundheilungstechniken in der Zahnmedizin Einzug. Die Wundversorgung zur Deckung von Knochendefekten oder bei Implantationen in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie zeichnet sich durch intensive Forschung und neueste Behandlungsmethoden aus. Im Interview beschreibt Univ.-Prof. Dr. Dr. med. Ralf Smeets u. a., wie Biomaterialien die Wundheilungsprozesse positiv beeinflussen und somit zu einer schnelleren Regeneration führen können.

Wie können Wundheilungsprozesse nach zahnmedizinischen Eingriffen unterstützt werden?

Wundheilungsanregende Substanzen wie Kollagen, Hyaluronsäure oder ­sogenannte Schmelz-Matrix-Proteine können die Wundheilung nachweislich positiv beeinflussen und sorgen für eine hohe klinische Effizienz bei der Geweberegeneration. Ebenso erachte ich eine ausreichende Mikronährstoffversorgung für eine adäquate knöcherne und weichgewebliche Wundheilung für zwingend erforderlich. Eine präimplantologische Nährstoff- und Vitamin­diagnostik mit folgender individueller Supplementierung, insbesondere bei Patienten mit reduziertem Knochenstoffwechsel (Bisphosphonate/Radiatio/Osteoporose), sollte in Zukunft als Option zur Reduktion postoperativer Komplikationen in Betracht gezogen werden.

Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente sind direkt am Heilungsprozess durch ihre Wirkung als Cofaktoren von an der Wundheilung beteiligten Enzymen beteiligt. Von besonderer Bedeutung ist Vitamin C, das für die Bildung und Vernetzung von Kollagen und somit für die Festigung des Wundgewebes notwendig ist. Vitamin D spielt eine wesentliche Rolle bei der Regulierung des Kalziumspiegels im Blut und beim Knochenaufbau. Eine Unterversorgung mit Vitamin D erhöht das Risiko von Wundinfektionen und verzögert die Wundheilung. Die Auswirkung und Funktion von Mikro­nährstoffen und Mineralien auf den Knochenmetabolismus sind in der ­Osteologie unumstritten.

Für eine ausreichende Versorgung mit Vitamin D ist eine angemessene Sonnen- oder UVB-Bestrahlung oder andernfalls eine zusätzliche Einnahme (Supplementierung) notwendig. Die ­Ultraviolett-induzierte Synthese reicht in unseren Breitengraden meist nicht für einen physiologischen Vitamin-D-Spiegel aus. Ein Defizit an Vitamin D hat zweifelsohne einen negativen Effekt auf die Regenerationsfähigkeit des Knochens.

Als Grenzen für eine unzureichende Vitamin-D-Versorgung gelten in der Regel 25(OH)D-Serumwerte < 30 ng/ml. Hier sind wir von einer physiologischen Knochenregeneration aus meiner Sicht weit entfernt. Ein uneingeschränktes Regenerationspotenzial im Hinblick auf das Vitamin-D-Level ist aus meiner Sicht bei einem Wert zwischen 50 und 70 ng/ml zu erwarten. Bei der Substitution mit Vitamin D darf das Vitamin K nicht außer Acht gelassen werden, da die beiden Vitamine synergistisch wirken. Bei Substitution von Vitamin D kann es zu einem Mangel an K2 kommen. Dies kann insbesondere bei hohen Tagesgaben über 2.000 IE zu einer Umkehr des ansonsten positiven Effektes des Vitamin D führen, zumindest, was den Einbau von Kalzium in die Knochen und den Abbau von Kalkplaques aus den Blutgefäßen betrifft. Ein Substitutionsverhältnis von 100 µg Vitamin K pro 10.000 IE Einheiten Vitamin D ist hierbei anzustreben.

Viele chirurgisch tätige Zahnärzte nutzen hier bereits patienteneigene Blutkonzentrate. Was können sie, was können sie nicht?

Autolog gewonnenes plättchenreiches Plasma, welches durch Zentrifugierung patienteneigenen peripheren Bluts gewonnen wird, wird bereits seit einigen Jahren in verschiedenen Bereichen der Medizin und Zahnmedizin erfolgreich eingesetzt. Dabei lassen sich verschiedene Präparate, u. a. hinsichtlich ihrer Herstellungsmethode sowie ihrer zellu­lären Zusammensetzung voneinander unterscheiden. Der grundlegende Wirkmechanismus dieser regenerativen Verfahren beruht auf einer Unterstützung physiologischer Heilungsprozesse durch die im Blutplasma enthaltenen Wachstumsfaktoren, zum Beispiel Platelet Derived Growth Factor (PDGF), Transforming Growth Factor-b (TGF-b1, TGF-b2), Basic Fibroblast Growth Factor (bFGF), Insulin-like Growth Factor (IGF), Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) und Epithelial Cell Growth Factor (ECGF). Durch die lokale Bereitstellung dieser Wachstumsfaktoren können die körpereigenen regenerativen Mechanismen auf zellulärer und subzellulärer Ebene „beschleunigt“ und zudem auch die Biologisierung und Integration von Biomaterialien unterstützt werden. Der autologe Charakter und die Unterstützung körpereigener Prozesse eröffnet dabei ein breites Anwendungsfeld. In der Zahnmedizin stellen aktuell die Bereiche der Implantologie, Parodontitis und Periimplantitis vielversprechende Anwendungsgebiete dar. In eigenen Studien untersuchen wir zudem den regenerativen PRP-Einsatz in der Behandlung der Kiefergelenkarthrose sowie im Rahmen des Weichgewebe­managements in der chirurgischen Therapie Antiresorptiva-induzierter Kiefernekrosen. Aufgrund zahlreicher unterschiedlicher Devices und Anwendungspara­meter diverser Eigenblutprodukte bedarf es auf diesem Gebiet zukünftig auch weiterhin qualitativ hochwertiger prospektiver kontrollierter Studien, um Indikationen zu prüfen und die Herstellungsparameter der Eigenblutprodukte indikationspezifisch weiter zu optimieren. 

Auch Hyaluronsäure wird immer wieder in Zusammenhang mit zahn­medizinischen Eingriffen erwähnt. Wo wird sie eingesetzt und welches Wirkungsprinzip verbirgt sich dahinter?

Hyaluronsäure (Hyaluronan) ist Bestandteil der extrazellulären Matrix. Sie kommt ubiquitär im menschlichen Körper vor, insbesondere in der Haut, der Mundschleimhaut und somit auch der Gingiva. Als Strukturmolekül dient sie der Wasserspeicherung und Druckbeständigkeit des Bindegewebes und spielt darüber hinaus auch eine Rolle in der Zellmigration und -proliferation. Durch ihre einzigartigen Eigenschaften erweist sich die Hyaluronsäure einerseits als antientzündlich, beugt durch ihre Wasserbindungskapazität Ödemen vor und wirkt zudem protektiv auf die Haut, indem sie reaktive Sauerstoff­radikale abfängt. Andererseits konnte klinisch ebenfalls eine bakteriostatische Wirkung nachgewiesen werden, sodass Hyaluronsäure sogar antibakteriell aktiv ist. Insgesamt hat sie einen positiven Effekt auf die Wundheilung, welcher in der Zahnheilkunde und der MKG-/Oralchirurgie definitiv genutzt werden kann. Ein mögliches Einsatzgebiet wäre die parodontale Regeneration. Hier bedarf es aber noch weiterer intensiver Studien. Ich schließe mich da der Meinung des Kollegen Frederic Kauffmann (Uni Freiburg) an, dass „Schmelz-Matrix- Proteine und Hyaluronsäure mehr Ergänzung als Gegenspieler sind. Durch die einfache Applikation, die […] Datenlage und die Reduktion der Patientenmorbidität sind SMPs im Rahmen der Rezessionsdeckung und Hyaluronsäure für knöcherne Augmentation für mich zum Standard geworden.“ Dies trifft das Thema inhaltlich recht exakt.

All diese bemerkenswerten Charakteristika der Hyaluronsäure werden nahezu täglich „unbemerkt“ im Rahmen der natürlichen Wundheilung und Geweberegeneration genutzt. Dies haben bereits viele andere medizinische Disziplinen wie die Dermatologie, Orthopädie oder die Ophthalmologie erkannt und machen sich diese vielfältigen Möglichkeiten zunutze. Auch klinisch ist die Hyaluronsäure im Hinblick auf das Pa­tienten-Outcome positiv zu bewerten.

Welche Eigenschaften muss ein modernes Biomaterial für die GBR & GTR besitzen?

Resorbierbare Biomaterialien spielen für uns im Bereich der GBR und GTR eine immer entscheidendere Rolle. Um einen optimalen Behandlungserfolg für den Patienten gewährleisten zu können, sollen Barrieremembranen dabei vor allem die Punkte Resorbierbarkeit, Biokompatibilität sowie eine gute Gewebeintegration erfüllen, um das Risiko von Wund­dehiszenzen zu minimieren. An vorderster Stelle steht für uns Ärzte und Chi­rurgen dabei eine einfache Handhabung, um den Patienten möglichst schnell zu einer vollständigen Schmerzlinderung zu verhelfen. Die Abbaurate neuartiger Biomaterialien im menschlichen Körper reduziert das Risiko von Langzeitinfektionen und eliminiert zusätzlich die Notwendigkeit von einer zweiten aufwendigen und kostenintensiven Entnahmeoperation.

Welche neuartigen Materialien sind hier in der Zukunft zu erwarten?

Der Markt neuartiger, resorbierbarer Biomaterialien im Bereich der dentalen Implantologie erfreut sich einer ständig steigenden Nachfrage. Unser Hauptaugenmerk liegt dabei besonders auf neuen resorbierbaren Werkstoffkonzepten wie Magnesium oder Seidenfibroin. Im Arbeitsfeld der orofazialen Medizin soll Magnesium insbesondere für die Osteosynthese und Knochenregeneration (Abb. 2–4) genutzt werden, während Seidenfibroin (Abb. 5 und 6) hauptsächlich im Sektor des Weichgewebeersatzes Anwendung finden soll. Beide Materialien zeigen in unseren aktuellen Forschungsreihen vielversprechende Er- gebnisse durch ihre einstellbare Abbaurate sowie ihre ausgezeichnete Biokompatibilität und setzen sich dadurch deutlich von konventionell verwendeten Materialien wie synthetischen Polymeren oder Kollagen ab. Sowohl Magnesium als auch Seide sehe ich als Schlüsselkomponenten für zahlreiche tragende Anwendungen im Bereich der Mund-, Kiefer- und Gesichts­chirurgie.

Vielen Dank für das interessante Interview, Herr Prof. Smeets.

Foto Teaserbild: Privat

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