Matthias Fuchs
Abschätzung des entzündungssinduzierenden Potentials dentaler Füllungsbestandteile
mittels Bestimmung proinflammatorischer Zytokine.
Geboren am 31.8.1970 in Heidelberg
Reifeprüfung am 16.5.1990 in Schriesheim
Studiengang der Fachrichtung Zahnmedizin vom WS 1991 bis SS 1997
Physikum am 28.9.1994 an der Universität Heidelberg
Klinisches Studium in Heidelberg
Staatsexamen am 25.7.1997 an der Universität Heidelberg
Promotionsfach Dermatologie
Doktorvater: Prof. Dr. med. H. Näher
Zusammenfassung
Im Rahmen einer steigenden Exposition der Menschen mit einer Vielzahl chemischer Sub-
stanzen muss sich auch die Zahnmedizin vermehrt mit der Unbedenklichkeit der eingesetzten
Materialien befassen. Für die Vielzahl potentieller lokaler und systemischer Nebenwirkungen
kann es kein Universaltestverfahren geben. Die in dieser Arbeit verwendete in vitro-Methode
ist im Zusammenhang mit dentalen Füllungswerkstoffen neu und bietet die Möglichkeit, ge-
zielt und sensitiv proinflammatorische Mediatoren in Keratinozyten nachzuweisen. So ließ
sich das entzündungsinduzierende Potential charakteristischer Füllungsbestandteile mit ge-
wisser nachgewiesener Löslichkeit, welche mit den Geweben der Mundhöhle in Kontakt tre-
ten können, überprüfen. Anhand der von normalen humanen epidermalen Keratinozyten in
vitro produzierten und auf Stimulation freigesetzten proinflammatorischen Zytokine IL-1a,
IL-6, IL-8 und GM-CSF wurde die biologische Wirkung von Quecksilberchlorid als mögli-
ches Eluat aus Amalgamfüllungen, von den Kunststoffmonomeren Bis-GMA, TEGDMA,
HEMA, sowie Glutaraldehyd und Formaldehyd untersucht. Methanol und Ethanol dienten als
Kontrollen.
Mit dem Leitzytokin IL-1a konnten im intra- und extrazellulären Nachweis inflammatorische
Effekte bis hin zu letalen Zellschädigungen bei Formaldehyd, Glutaraldehyd und Bis-GMA
nachgewiesen werden, das entzündungsauslösende Potential nahm in dieser Reihenfolge ab.
Die Beobachtung, dass ein intrazellulärer Mediatorabfall mit einem zeitgleichen extrazellulä-
ren Anstieg als Folge von irreversiblen Membranschäden einhergeht, konnte bestätigt werden
(COHEN ET AL. 1991). Die restlichen Substanzen zeigten für IL-1a keine Veränderungen, die
Rückschlüsse auf entzündliche und irritative Wirkung zuließen. Lediglich im Fall von Queck-
silber war eine steigende Tendenz zu verzeichnen, eine mögliche letale Schädigung der Zellen
lag aber nicht im Messbereich.
Für die Entzündungsmediatoren IL-6, IL-8 und GM-CSF zeigte sich ein sehr variables Bild:
Während Formaldehyd bei höheren Konzentrationen für IL-8 extreme und für GM-CSF starke
Effekte zeigte, war bei dem chemisch verwandten Glutaraldehyd nur bei GM-CSF eine deut-
lich Wirkung mit etwas anders geartetem Profil zu erkennen. Bis-GMA wies, ähnlich wie die
anderen Monomere TEGDMA und HEMA, zellschädigende Wirkung auf, die sich in einem
Mediatorabfall ohne vorhergegangenen Anstieg äusserte. Die Schädlichkeit ließ in der ge-
nannten Reihenfolge nach. Quecksilberchlorid zeigte wiederum im höheren Konzentrations-
bereich Wirkung, mit steigender Produktion von IL-8 und in geringem Maße GM-CSF als
Folge. Im Fall von Methanol und Ethanol zeigten sich geringe bis keine Veränderungen, die
im Vergleich zur Hauptsubstanz keine Relevanz hatten.
Zusammenfassend kann man sagen, dass sich das zum Teil bereits bekannte, entzündungsin-
duzierende Potential der untersuchten Substanzen mit der beschriebenen Methode in sehr sen-
sitiver Weise nachweisen lässt und darüber hinaus eine Differenzierung in deren Wirkung
mittels verschiedener Mediatoren möglich ist.
Die Ergebnisse von Formaldehyd, Glutaraldehyd und Bis-GMA lassen sich mit den Angaben
der Literatur in Einklang bringen, während die sich Toxizität von TEGDMA, HEMA und
Quecksilberchlorid niedriger darstellte als in älteren Untersuchungen. Ein mögliches Entzün-
dungspotential lässt sich allerdings nur bei Konzentrationen nachweisen, die in der Mund-
höhle nach bisherigem Erkenntnisstand nicht erreicht werden. Dies spiegelt sich auch in klini-
schen Erfahrungen wider, wonach lokale inflammatorische Nebenwirkungen sowohl bei
Amalgam als auch bei Komposit selten sind und häufig durch überlagernde Effekte, wie
plaqueinduzierte Gingvitis, bedingt sind.
Bisher konnte keine Korrelation zwischen ausgelöstem Zytokinmuster und klinischen Befun-
den hergestellt werden. Daher muss betont werden, dass Untersuchungen wie diese nur als
Grundlagenforschung und Screening zur Werkstoffklassifizierung geeignet sind, und nicht
allein über den Einsatz der Materialien am Patienten entscheiden können.
