Cariogeniciteit van composiet tandvulmaterialen

Om carieuze of getraumatiseerde tanden te herstellen, kan een tandarts kiezen tussen twee directe (plastische) restauratieve materialen, namelijk amalgaam (zilverkleurig) of composiet (tandkleurig). Het spreekt voor zich dat de esthetische eigenschappen van composieten belangrijk zijn voor patiënten, maar composieten hebben ook het voordeel van een minimaal invasieve preparatietechniek. Bovendien wordt beweerd dat amalgaamvullingen vervuilend zijn voor het milieu en zelfs dat ze negatieve gevolgen voor de gezondheid hebben ten gevolge van het vrijkomen van kwik.

Daardoor hebben composietrestauraties aan belangrijke populariteit gewonnen, en in vele landen zijn ze het standaard restauratiemateriaal geworden. Composietrestauraties lijken echter klinisch meer vatbaar te zijn voor secundaire cariës (een nieuw cariësletsel aan de rand van een bestaande restauratie). Verschillende klinische studies rapporteren dat secundaire cariës de meest voorkomende oorzaak is van vroegtijdig falen van composietrestauraties. De korte levensduur van composieten is uitgegroeid tot een onderwerp van wetenschappelijk debat, daar de vroegtijdige vervanging van restauraties een last is voor de uitgaven in de gezondheidszorg. Daarnaast leidt secundaire cariës altijd tot verder tandweefselverlies en kan het de resterende tand verzwakken. Vooral bij grote secundaire cariëslaesies en herhaaldelijke restauratieve interventies, kan dit uiteindelijk leiden tot vroegtijdig verlies van de tand.

Cariës is in wezen een bacteriële ziekte veroorzaakt door acidogene bacteriën die zure metabolieten produceren die glazuur en dentine demineraliseren, alsook enzymen die de dentinematrix afbreken. Onderzoek wijst uit dat kunstharsgebaseerde materialen inderdaad eigenschappen kunnen hebben die de bacteriële groei en adhesie stimuleren. Composieten zijn niet inert in de orale omgeving en kunnen substanties vrijzetten, in eerste instantie ten gevolge van onvolledige polymerisatie en later ten gevolge van degradatie. Het is aangetoond dat monomeren lekkend uit composieten een goed substraat zijn voor cariogene bacteriën, wat de hogere cariogeniciteit van composieten in vergelijking met amalgaam verklaart. Amalgaamrestauraties verzegelen de caviteitsranden daarentegen door de vorming van metaaloxiden die antibacteriële eigenschappen vertonen. Bovendien kunnen bacteriële kolonisatie van composieten en bacteriële metabolieten de oppervlaktetopografie en eigenschappen van composieten veranderen en op die manier de hechting van biofilm nog verder stimuleren. Toch is meer onderzoek nodig, omdat er slechts weinig wetenschappelijke kennis beschikbaar is met betrekking tot de bacteriologische interacties met composieten. Daarom is de algemene hypothese van dit doctoraatsonderzoek dat de stoffen die vrijkomen uit tandheelkundige composieten de vorming van cariës niet stimuleren.

In Deelproject 1 van het doctoraatsproefschrift worden verschillende cariogene bacteriën (Streptococcus mutans en sobrinus, Lactobacillus acidophilus, Actinomyces naeslundii) en niet-cariogene bacteriën (Streptococcus sanguis) blootgesteld aan verschillende concentraties van monomeren (BisGMA, TEGDMA, UDMA, HEMA, ...). De bacteriegroei wordt onderzocht via microbiologische technieken zoals absorptiemetingen (spectrofotometrie), CFU-tellen en qPCR. In Deelproject 2 wordt zowel de invloed van verschillende restauratieve materialen, waaronder conventionele composieten, amalgaam, glasionomeer cement (GIC) en de composieten met glasionomeer vulstoffen met pre-gereageerde oppervlak (giomeren) als van het dentaal hydroxyapatiet (HAp) op de lokale pH en samenstelling van tandheelkundige biofilm betreffende het percentage cariogene en niet-cariogene bacteriën nagegaan met pH-metingen, spectrofotometrie en realtime viabiliteitsbepalingen met qPCR-technieken. In Deelproject 3 wordt het oppervlak van verschillende composieten blootgesteld aan single- (S. mutans) en multi-species biofilms (S. mutans, S. sanguinis, A. naeslundii en Fusobacterium nucleatum), waarna de oppervlaktewijzigingen gekarakteriseerd worden aan de hand van atomic force microscopie (AFM) en contacthoekanalyse. Daarenboven wordt het aantal bacteriën dat zich op het composietoppervlak bevindt, bepaald met qPCR. In Deelproject 4 zal een epidemiologische studie worden opgezet om de incidentie en prevalentie van secundaire cariës bij patiënten van de universitaire tandheelkundige kliniek te bepalen en deze laesies meer in detail te karakteriseren. Patiënten die de universiteire tandheelkundige kliniek bezochten voor een jaarlijkse controle zullen worden onderzocht door gekalibreerde clinici en opgenomen in de studie. Bovendien worden de aanwezigheid van secundaire cariës en patiëntgebonden factoren zoals mondhygiëne, suikerconsumptie en mogelijke parafunctionele activiteiten genoteerd. Volgende parameters worden beschreven indien secundaire cariës gediagnosticeerd wordt: soort en klasse restauraties, aantal tanden de precieze plaats van de laesie en de leeftijd van de restauratie.

Dit multidisciplinair onderzoek draagt bij tot een beter inzicht in de factoren die betrokken zijn bij de vorming en ontwikkeling van secundaire cariës rond kunstharsgebaseerde tandheelkundige materialen. Dit is de eerste stap in het proces van het bepalen van strategieën om het probleem van relatief vroegtijdige falingen van composietvullingen te overwinnen.