Bis zu einem gewissen Grad reparieren Zähne von Bakterien verursachte Schäden mit Hilfe der Stammzellen im Zahnmark in einem fortwährenden Prozess selbst. Erst wenn das nachgelieferte Material nicht ausreicht, durchdringen die Mikroben den harten Zahnschmelz und es bildet sich ein Loch.
Die Forscher um Paul Sharpe vom Kings College in London machten sich diese natürlichen Selbstheilungskräfte zunutze. Sie verwendeten klinisch erprobte Kollagenschwämmchen, um ein spezielles Molekül in die zuvor gebohrten Löcher bei Mäusen einzubringen, wie sie im Fachjournal "Scientific Reports" berichten. Dieses hemmt ein bestimmtes Enzym, die Glykogensynthase-Kinase 3 (GSK-3).
Eingebauter Stopp
Dadurch wird über bestimmte Signalketten die Bildung von Dentin stimuliert, das das Loch nach und nach wieder füllt. Die Schwämmchen sind bei diesem Prozess kein Hindernis, da sie aus einem Biomaterial bestehen, das sich langsam abbaut. Mit ihnen schwindet die enthaltene Stimulanz, der Prozess endet automatisch.
Vor allem dieser eingebaute Stopp ist neu, denn Dentin konnte man bereits zuvor wachsen lassen. Ähnliche Ansätze wurden zuvor bereits von anderen Arbeitsgruppen unter anderem aus den USA und Japan vorgestellt. Das Fernziel geht dabei weit über das Stopfen von Löchern hinaus: Künftig soll es möglich werden, komplette Zähne nachwachsen zu lassen. Diesen Prozess gezielt zu steuern und zum richtigen Zeitpunkt abzuschalten, war bisher jedoch das Hauptproblem.
Von der klinischen Anwendung ist der nun vorgestellte Ansatz jedoch noch weit entfernt. Zuvor gilt es, einige Fragen zu klären. Bei den Mäusen dauerte die Selbstheilung des Zahns sechs Wochen - beim Menschen wäre diese Zeitspanne deutlich länger - wohl rund ein Jahr. Es bleibt zu klären, wie sich der Zahn während dieser Zeit abdecken und das empfindliche neue Material vor Brüchen schützen liesse. Auch ob das neu gebildete Zahnmaterial letztlich genauso stabil wäre wie das alte, ist noch unklar.
Teures Molekül
Das in der Studie eingesetzte Molekül, das die Dentinbildung anstiess, ist zudem derzeit noch teuer. Eine solche Zahnbehandlung könnte entsprechend ins Geld gehen, sollten die Herstellungskosten nicht deutlich sinken.
Karies ist eine durch den Stoffwechsel von Bakterien verursachte Erkrankung der Zähne. Die Mikroben wandeln Zucker in Säuren um, die den Zahnschmelz entkalken. Ist der Schmelz porös geworden, können die Bakterien in den Zahn eindringen und ihn von innen zerstören. Zur Behandlung wird zunächst die erkrankte Zahnsubstanz entfernt.
Damit sich nach dem Bohren im betroffenen Zahn nicht gleich wieder Bakterien ansammeln, wird er mit einer Füllung versiegelt. Dafür gibt es unterschiedliche Materialien: Kunststoff, Keramik, Zement, Gold oder auch das silberfarbene Amalgam. Diese Materialien bauen sich nicht ab, eine Regeneration des Zahns über natürliche Reparaturprozesse ist darum nicht möglich.