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Laserlicht stimuliert Zahnreparatur

aerzteblatt.de

Cambridge – Ein Laserstrahl kann in der Zahnpulpa die Bildung von Dentin stimulieren. US-Forscher führen dies in Science Translational Medicine (2014; 6: 238ra69) auf eine Stimulation von Stammzellen zurück und testen an Kaninchen eine neuartige Form der Zahnwurzelbehandlung.

Schon bald nach der Einführung medizinischer Laser in den 1960er Jahren wurde entdeckt, dass Laserlicht in Zellen eine Reihe von biologischen Veränderungen auslöst, die als Photobiomodulation bezeichnet werden. Die Low-Level-Lasertherapie versucht, die Effekte für eine Reihe von bisher eher alternativmedizinischen Anwendungen zu nutzen, so beispielsweise in der Behandlung der Parodontose. Die Deutsche Gesell­schaft für Mund-, Zahn- und Kieferheilkunde betrachtet diese Anwendungen bisher als nicht belegt.

Die Gruppe um David Mooney von Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering der Harvard Universität in Cambridge/Massachusetts hat jetzt die Wirkung von Laserlicht nicht auf der Oberfläche der Zahnleiste, sondern im Inneren untersucht. Dazu bohrte der zum Team gehörende Zahnarzt Praveen Arany feine Löcher in die Backenzähne von Ratten.

Durch die Öffnung wurde die Pulpa mit einem niederenergetischen Laser bestrahlt. Danach wurden die Löcher verschlossen. Zwölf Wochen später untersuchten die Forscher die Effekte in hochauflösenden Röntgenaufnahmen und unter dem Mikroskop. Sie beobachteten eine gesteigerte Bildung eines tertiären Dentins. Dieses auch reparierendes Dentin genannte Gewebe stellt eine Art Wundheilung des Zahninnern dar, die bei Defekten des Zahnschmelzes eine Barriere zur Pulpa aufrechterhalten soll (was allerdings in der Praxis den Zahnarztbesuch nicht auf Dauer vermeiden kann).

Das durch die Laserstrahlung induzierte Gewebe glich einem normalen Dentin, es gab jedoch morphologische Unterschiede, wobei die Beurteilung bei den im Vergleich zu menschlichen doch sehr kleinen Rattenzähnen laut Mooney schwierig war.

Die Forscher vermuten, dass die Lasertherapie die Bildung von Sauerstoffradikalen in der Zahnpulpa auslöst. Danach kommt es über den Transforming growth factor beta1 zu einer Stimulierung von Stammzellen, die dann das Dentin bilden. Die Mechanismen wurden durch Experimente an Knock-Out-Mäusen bestätigt, denen der Rezeptor für den Transforming growth factor beta1 fehlte. Diese Tiere bildeten kein reparatives Dentin. Den gleichen Effekt hatte die Gabe eines Antagonisten, der den Rezeptor blockierte.

Da die Low-Level-Lasertherapie als sicher gilt, strebt Arany als nächsten Schritt die Durchführung einer klinischen Studie an. Behandelt werden könnten Patienten mit Karies, denen durch die Therapie möglicherweise eine Wurzelresektion erspart werden könnte. Klar ist allerdings auch, dass die Therapie allenfalls eine aufschiebende Wirkung hätte, da die Defekte im Zahnschmelz nicht repariert werden können.