Diagnose-Kaugummi für Implantate

[Bayerische Julius-Maximilians-Universität Würzburg - 25.02.2014] Diagnose-Kaugummi für Implantate
Wenn im Gebiss Zähne fehlen, lassen sie sich durch Implantate ersetzen. Dabei wird eine künstliche Zahnwurzel im Kieferknochen verschraubt und mit einer Krone versehen. Bis zu einer Million solcher Implantate werden jedes Jahr in Deutschland gesetzt, wie die Deutsche Gesellschaft für Implantologie schätzt.
Zu den ärztlichen Routinekontrollen nach diesem Eingriff könnte in Zukunft ein Spezial-Kaugummi gehören. Der Patient müsste schleunigst zum Zahnarzt gehen, wenn sich beim Kauen ein bitterer Geschmack bemerkbar macht. Denn dieses Warn-Aroma kündigt eine Komplikation an, die so früh wie möglich behandelt werden sollte. "So könnte jeder Patient seine Implantationszone mit geringem Aufwand selbst überwachen", sagt Professor Lorenz Meinel vom Institut für Pharmazie der Universität Würzburg.
Bakterien zerstören Kieferknochen
Der Kaugummi ist noch Zukunftsmusik, die Komplikation nicht: In den Jahren nach dem Setzen eines Zahnimplantats kann bei ungefähr sechs bis fünfzehn Prozent der Patienten eine so genannte Peri-Implantitis entstehen. Schuld daran sind Bakterien: Sie infizieren das Gewebe rund ums Implantat und sorgen für eine Entzündung, die zunächst das weiche Gewebe und dann den Knochen zerstört.
Wenn der Kaugummi diese Komplikation ankündigt, kann der Zahnarzt das Krankheitsgeschehen schon in einem sehr frühen Stadium beeinflussen. Bei der Therapie geht es vorrangig darum, die Infektion zu beseitigen. Wenn das frühzeitig geschieht, kann der infektionsbedingte Gewebeverlust rund um das Implantat verhindert werden, und das Implantat ist nicht gefährdet. Ist die Erkrankung schon mit Knochenverlust fortgeschritten, muss der Zahnarzt zu radikaleren Methoden greifen, und das Risiko für einen Verlust des Implantats steigt drastisch.
Warnsignal im Mund
Eine möglichst frühe Erkennung der Komplikation ist also wichtig. Daran arbeitet der europäische Forschungsverbund STEP, dem die Würzburger Pharmazeuten Jennifer Ritzer und Lorenz Meinel angehören. Die Forscher wissen schon, auf welcher Grundlage eine Frühdiagnostik funktionieren kann: Wenn die Probleme rund um ein Zahnimplantat am Entstehen sind, steigt lokal um das Implantat die Konzentration des Enzyms Matrix-Metalloproteinase 8 (MMP-8) deutlich an. Diesen Anstieg kann der Kaugummi diagnostizieren.
Erreichen lässt sich das mit einem System aus einer kleinen Peptidkette, die zwischen einer winzigen Kugel und einem Bitterstoff platziert ist. Überschreitet die Enzymkonzentration aufgrund der Komplikation am Implantat im Speichel eine bestimmte Grenze, schneidet das Enzym das Peptid durch und der Bitterstoff wird freigesetzt - der Patient schmeckt ihn und ist gewarnt.
Zwei Strategien im Blick
Um das Warnsignal in den Mund zu bringen, verfolgen die Forscher zwei Strategien. Zum einen wollen sie den Spezial-Kaugummi entwickeln. Zum anderen denken sie daran, die Zahnimplantate selbst mit dem System aus Kugel, Peptid und Bitterstoff zu beschichten.
Eine Million von der EU
Welche der beiden Vorgehensweisen die bessere ist, soll in dem zweijährigen, von der Europäischen Union (EU) mit einer Million Euro geförderten Forschungsverbundes "STEP - Sensing peri-implant disease" herausgefunden werden.
Die Gesamtprojektleitung hat der Schweizer Zahnimplantate-Hersteller Thommen Medical AG. Auf wissenschaftlicher Seite erarbeitet die Pharmazie der Universität Würzburg das diagnostische System zusammen mit der Innovent e.V. in Jena, der PolyAn GmbH in Berlin, der Universität Zürich, der Clinica Merli in Rimini (Italien) und der Biovendor AG in Brünn (Tschechische Republik).

Kontakt
Prof. Dr. Dr. Lorenz Meinel, Lehrstuhl für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie der Universität Würzburg, T (0931) 31-83765,l.meinel@pharmazie.uni-wuerzburg.de