PROPHYLAXEdialog Käytännön suusairauksien ennaltaehkäisyn aikakauslehti Amiinifluoridia käsittelevä erikoisnumero Hampaiden kalsiumfluoridikalvon merkitys karieksen ehkäisyssä CaF 2 -fluoridivarastojen muodostumista hammaspinnalle koskevia elektronioptisia tutkimuksia Amiinifluoridin antibakteeriset vaikutukset hammasplakkiin
Kolofoni/ Pääkirjoitus/Sisällysluettelo Kolofoni: GABA International AG Emil-Frey-Strasse 100 CH-4142 Münchenstein Scientific Affairs: Dr. Christiane Spiegelhalder PR & Communication: Dr. Stefan Hartwig presse@gaba.com Design: eye-con Medienagentur Lechenicher Str. 29 D-50374 Erftstadt Internet: www.gaba.com Sisällysluettelo Pallomaisten CaF 2 -sakkautumien muodostuminen Olaflurilla käsitellyllä hammaskiillepinnalla (fluoridipitoisuus 1000 ppm, 2 min, asetaattipuskurin ph 4,5, REM) Lähde: Dr. Petzold Hampaiden kalsiumfluoridikalvon merkitys karieksen ehkäisyssä 3 Prof. Dr. Joachim Klimek, Justus Liebig University, Gießen, Germany CaF 2 -fluoridivarastojen muodostumista hammaspinnalle koskevia elektronioptisia tutkimuksia 5 Dr. Matthias Petzold, Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials, Halle (Saale), Germany Amiinifluoridin antibakteeriset vaikutukset hammasplakkiin 9 Prof. Dr. Dr. Lutz Stößer, Friedrich Schiller University, Jena, Germany Kliininen kokemusraportti amiinifluoridista yksilöllisessä ja kollektiivisessa karieksen ennaltaehkäisyssä 12 Dr. Andreas Trummler, Head of St. Gallen Paediatric and Adolescent Dental Clinic (previously School Dental Clinic), Switzerland Karieksen esiintyminen esikouluikäisillä lapsilla eri ravinto- ja ennaltaehkäisymuuttujien välinen vastaavuus 14 Prof. Dr. Klaus Pieper, Dr. Anahita Jablonski-Momeni, Philipps University, Marburg, Germany Pääkirjoitus Amiinifluoridit sveitsiläinen karieksen ehkäisyn menestystarina Fluoriditutkimusta on tehty jo 60 vuotta, ja monet siihen osallistuneet tutkijat ovat jo aikoja sitten omistautuneet jollekin muulle tutkimusalalle. Siksipä kysytään: "Ovatko fluoridit tulleet vanhanaikaisiksi?" Fluoridien käyttö kariesta ehkäisevinä aineina on johtanut karieksen esiintyvyyden ja ilmaantuvuuden huomattavaan vähentymiseen. Etenkin fluorihammastahnan lisääntyneellä käytöllä on ollut ja on vieläkin ratkaiseva osuus, kuten Brathallin vuonna 1996 asiantuntijoiden keskuudessa toimeenpanema kysely on osoittanut. Antaako kiilteen karieksen väheneminen syyn olla piittaamatta fluoridien tekemästä työstä? Varmasti ei. Tiedämmehän epidemiologisista tutkimuksista, että juurikarieksen esiintyvyys ja ilmaantuvuus on lisääntymässä vanhempien aikuisten ja eläkeläisten keskuudessa ja että hammaskiillekaries on siirtymässä riskiryhmiin ja että voimme varmistaa tähänastisen menestyksen vain jatkamalla vakiintuneita ponnistelujamme ennaltaehkäisyn ja hammashygienian aloilla. Niinpä Griffin ja muut vaativat yhä vuonna 2007 (J Dent Res, 2007) fluorointiohjelmien kehittämistä ja käyttöönottoa lasten ja nuorten lisäksi demografisen kehityksemme huomioon ottaen myös ennen kaikkea aikuisille. Tästä syystä olemme omistaneet tämän PROPHYLAXEdialog-lehden erikoisnumeron fluorideille ja erityisesti orgaanisille amiinifluorideille. Uusista tekniikoista huolimatta niistä ei voida luopua karieksen ennaltaehkäisyssä. Karieksen esiintyessä fluoridit hidastavat hammaskiilteen demineralisaatiota ja edistävät sen remineralisaatiota. Kalsiumfluoridipintakerros, joka on luultavasti ainoa reaktiotuote fluoridipitoisia hammashoitotuotteita käytettäessä, tukee tätä vaikutusta toimimalla fluoridivarastona ja antamalla tarvittaessa fluorideja käytettäväksi. Tässä numerossa esitellään yksityiskohtaisesti kalsiumfluoridipintakerroksen roolia ja merkitystä ja osittain selostetaan ja havainnollistetaan sitä uusien mielipiteiden valossa. Sen ohessa käy selväksi, että mm. etenkin amiinifluoridien lievästi hapan ph-arvo edistää tämän kalsiumfluoridipintakerroksen muodostumista. Sen lisäksi on tiedossa, että vain orgaaniset amiinifluoridit estävät todistettavasti myös in vivo bakteerien hapontuotantoa kemiallisen rakenteensa ansiosta. Siten ne esittävät edelleen kemiallisilta ominaisuuksiltaan (pinta-aktiivisia, lievästi hapan ph-arvo ja glykolyysia estäviä) räätälöityjä fluorideja, vaikka Zürichin yliopisto kehitti ne jo 50-luvulla. Koulujen ennaltaehkäisyohjelmat ja myös kontrolloidut kliiniset tutkimukset antavat todistuksen amiinifluoridipitoisten tuotteiden säännöllisen käytön tehokkaasta suojauksesta kariesta vastaan ja vahvistavat myös niiden turvallisen käytön. Yhdessä hammaslääketieteellisten korkeakoulujen ja laitosten kanssa suoritetun jatkuvan tutkimuksen avulla pyrimme jatkossakin kehittämään ikään sovitettuja ennaltaehkäisyohjelmia päiväkodeista vanhainkoteihin. Dr. Christiane Spiegelhalder 02 Erikoisnumero 2007 PROPHYLAXEdialog
Hampaiden kalsiumfluoridikalvon merkitys karieksen ehkäisyssä Prof. Dr. Joachim Klimek, Justus Liebig University, Gießen, Germany Fluoridin käyttö eri muodoissa on ratkaisevan tärkeää karieksen profylaksiassa eli hampaiden reikiintymisen ennaltaehkäisemisessä. On maailmanlaajuisesti hyväksytty fakta, että karieksen vähentyminen viime vuosikymmenien aikana on pääasiassa eri fluoraustoimenpiteiden ansiota. Fluorihammastahnoilla on laajan levinneisyytensä takia tärkein merkitys koko prosessissa. Fluoridin reikiintymistä ehkäisevästä vaikutuksesta ei ole enää vuosikymmeniin kiistelty, mutta fluoridin vaikutustavasta on ollut eriäviä näkemyksiä. Entisten oppien mukaan reikiintymisen ehkäisy perustui pääasiassa siihen, että fluoridi vaikutti hammaskiilteen kidehilaan ennen hampaan puhkeamista. Hydroksyyliapatiitin muuttumisen fluoriapatiitiksi ajateltiin vähentävän hammaskiilteen happoliukoisuutta ja suojaavan näin hampaiden reikiintymistä aiheuttavilta happohyökkäyksiltä. Tämän valossa alettiin painottaa niin sanottuja järjestelmällisiä fluorausmenetelmiä (juomaveden fluoraus, fluoritabletit, fluorin lisääminen keittosuolaan) paikallisia fluorausmenetelmiä enemmän (hammastahnat, suuvedet, geelit, lakat). Kävi kuitenkin ilmi, ettei hammaskiilteeseen pysyvästi liitetty fluoridi antanut pysyvää suojaa hampaiden reikiintymistä vastaan (Featherstone 1999). Näin ei ole mitään selkeitä viitteitä fluoridipitoisuuden tai hammaskiilteen happoliukoisuuden ja karieksen esiintymisen välisestä suhteesta. Vanhojen tutkimusten uusi käsittely sekä lukuisat uudet tutkimukset vahvistavat nykyistä näkemystä, jonka mukaan fluoridin vaikutus perustuu lähes yksinomaan hampaan puhkeamisen jälkeiseen, paikalliseen tehoon. Myös niin sanotuissa järjestelmällisissä fluoraustoimissa vaikutus perustuu fluoridin ja hampaan väliseen suoraan kontaktiin. Kun fluoridi joutuu suuonteloon, se kiinnittyy suun limakalvoille, plakkiin ja hampaiden pintaan. Kestävimmät liitokset ovat hampaan kiillekerroksen ja fluoridin välillä. Hammaskiilteen kanssa ovat mahdollisia seuraavat reaktiot: Kalsiumfluoridi-(CaF 2 ) tai kalsiumfluoridia muistuttavien yhdisteiden muodostamien kerrostumien syntyminen Fluoroidun hydroksyyliapatiitin tai fluoriapatiitin (Ca 10 (PO 4 ) 6 F 2 ) muodostuminen pintakiilteen alkuliukenemisen jälkeen Kun ennen fluoriapatiitin muodostumista pidettiin merkittävänä ja kalsiumfluoridin syntymistä lähinnä ei-toivottuna sivuvaikutuksena, nykyään paremman ymmärryksen takia näkemys fluoridin vaikutusmekanismista on täysin muuttunut. Fluoridin vaikutus perustuu pääasiassa demineralisaation eli happohyökkäyksen ehkäisemiseen sekä hammaskiilteen remineralisaation eli korjaantumisen edistämiseen. Lisäksi fluoridi ehkäisee adheesiota, plakin bakteerien kasvua ja metabolismia, jolloin sen teholla todennäköisesti kuitenkin on toisarvoinen merkitys. De- ja remineralisaatio pysähtyy apatiittikiteiden ympärillä olevan nesteen vapaiden fluoridien vuoksi. Demineralisaation eli happohyökkäyksen aikana vapaa fluoridi imeytyy kiteiden pinnalle ja pysäyttää näin niiden liukenemisen plakkihapon avulla. Osittain liuenneiden kiteiden remineralisaation aikana fluoridi nopeuttaa uudestaan kiteytymisprosessia imeytymällä kidepinnalle ja vetämällä puoleensa kalsiumionia (ten Cate 1990). Erityisen tärkeää on, että suussa on vapaita fluorideja silloin, kun kariesta aiheuttava bakteeri on hyökkäämässä hampaaseen. Rakenteellisesti kidehilaan kiinni yhdistynyt fluoridi ei pysty täyttämään tätä tehtävää erityisen hyvin. Ögaard et al. (1991) osoitti hain hammaskiillettä ja ihmisen hammaskiillettä vertailevassa tutkimuksessaan vakuuttavasti, että rakenteellisesti kiinnittynyt fluoridi ei ole yhtä tehokas reikiintymissuoja kuin vapaa fluoridi. Vaikka hain hammaskiille muodostuu lähes pelkästään fluoriapatiitista, hammaskiille kehitti kokeissa plakin alla enemmän reiän alkuja kuin ihmisen hammaskiilteelle tehdyissä kokeissa, jolloin hampaat huuhdeltiin kerran päivässä fluoripitoisella suuvedellä. Kun fluoria on annettu paikallisesti, muodostuvan kalsiumfluoridin määrä riippuu eri tekijöistä, kuten fluoridipitoisuudesta, valmisteen ph-arvosta ja hammaskiilteen kunnosta. Kalsiumia, jota tarvitaan kalsiumfluoridin muodostumista varten, saadaan hampaan kiillekerroksesta tai syljestä. Hapan ph-arvo edistää hampaan kiillekerroksen kalsiumionien saatavuutta. In-vitro-koe osoitti, että kalsiumfluoridia muodostuu ph-arvoltaan neutraaleissa liuotteissa vasta 300 ppm:n fluoridipitoisuudessa. PH-arvon ollessa 5 riitti 100 ppm:n pitoisuus aikaansaamaan spontaanin kalsiumfluoridin saostumisen (Larsen ja Jensen 1994). Kalsiumfluoridi esiintyy elektronimikroskooppisesti ja muistuttaa muodoltaan pieniä, epätasaisia kuulia (Globuli). Jos hammaskiille on osittain demineralisoitunut alkavan reikiintymisen vuoksi, suurentuneen pinnan takia muodostuu enemmän kalsiumfluoridia kuin terveessä hammaskiilteessä. Hammaskiilteessä on voitu osoittaa kalsiumfluoridia muistuttavia saostumia, ei pelkästään pinnalla vaan jopa 40 mikrometrin syvyydessä (Duschner et al. 1997). PROPHYLAXEdialog Erikoisnumero 2007 30
Fluorausaineiden hapan ph-arvo edistää kalsiumfluoridin muodostumista myös suhteellisen alhaisella fluoridipitoisuudella, kuten esimerkiksi siinä tapauksessa, että sylki ohentaa hammastahnaa. Tämä voitiin todeta in-situ-tutkimuksessa, jossa vertailtiin amiinifluoridipitoista hammastahnaa, jonka ph-arvo oli 5,5 natriumfluoridipitoisen hammastahan kanssa, jonka ph-arvo oli 7,0. Neljän viikon käytön jälkeen kävi ilmi, että amiinifluoridipitoinen hammastahna oli muodostanut huomattavasti enemmän kalsiumfluoridia hammaskiilteeseen kuin natriumfluoridipitoinen hammastahna (Klimek et al. 1989). Myös fluoridiyhdisteen laatu vaikuttaa kalsiumfluoridin muodostumiseen. Amiinifluoridin ja natriumfluoridin kaltaisista yhdisteistä, jotka sisältävät fluoridia ionisessa sitoutumismuodossa, fluoridit vapautuvat nopeasti. Erityisen nopeasti muodostuvat ensimmäiset CaF 2 -globuulit amiinifluorideja käytettäessä (Petzold 2001). Natriummonofluorifosfaatissa (MFP) fluoridi on kovalentti sidos, jonka on ensin hajottava suuontelossa hydrolyysi-reaktion avulla voidakseen reagoida kalsiumin kanssa. Hellwig et al. (1990) totesivat kuusipäiväisessä in-situ-tutkimuksessa, jossa käytettiin vähäfluoridipitoista hammastahnaa (250 ppm F), että amiinifluoridipitoisen hammastahnan käytön jälkeen hammaskiilteessä oli huomattavia määriä kaliumhydroksidi (KOH)-liukoista fluoridia (kalsiumfluoridia), jota ei löytynyt kiilteestä käytettäessä natriummonofluorifosfaattipitoista hammastahnaa. Ennen kalsiumfluoridia pidettiin pääasiassa tarpeettomana karieksen ehkäisemisessä, koska se liukenee suhteellisen helposti veteen. Rölla ja Ögaard (1986) pystyivät kuitenkin osoittamaan, että kalsiumfluoridi liukenee syljessä merkittävästi hitaammin kuin vedessä. Kalsiumfluoridin liukeneminen suuontelossa riippuu myös ympäristön ph-arvosta. Fluoridin käytön jälkeen hampaan kiillekerrokseen muodostunut kalsiumfluoridi peittyy välittömästi kalvolla (syljen ainesosasista muodostuvalla pellikkelillä) (kuva). Pellikkeli sisältää runsaasti proteiineja ja fosfaatteja. On voitu osoittaa, että pieniä määriä näin suojattua kalsiumfluoridia saattaa edullisissa olosuhteissa olla kiillekerroksessa vielä viikkoja ja jopa kuukausia fluoridin käytön jälkeen (Caslavska et al. 1991). Kun kariesta aiheuttava bakteeri on iskemässä hampaaseen ja ph-arvo laskee, kalsiumfluoridista vapautuu fluoridia, joka ehkäisee happohyökkäystä ja edesauttaa hampaan korjautumista. Suurin osa hammaskiilteeseen muodostuneesta kalsiumfluoridista häviää käytöstä seuraavien ensimmäisten tuntien jälkeen. On kuitenkin voitu osoittaa, että tämän ajanjakson aikana syljessä on reikiintymisen ehkäisyn kannalta merkittävä fluoridipitoisuuden nousu. Issa ja Toumba (2004) pystyivät todistamaan eri hammastahnoja vertailevassa tutkimuksessaan, että kahden tunnin kuluttua amiinifluoridipitoisen ja natriumfluoridipitoisen hammastahnan käytöstä syljessä oli vielä tavallista suurempi määrä fluoridia. Eri hammastahnoja vertailtaessa kävi ilmi, että syljen fluoridipitoisuus on korkeampi amiinifluoridihammastahnan käytön jälkeen kuin natriumfluoridi- ja MFPhammastahnan käytön jälkeen. Nykytietämyksen mukaan kalsiumfluoridi on tärkein ja mahdollisesti jopa myös ainoa reaktiotuote hampaan kiillekerroksessa fluorausaineen paikallisen käytön jälkeen (Cruz et al. 1992). On selvää, että hammaskiilteen kalsiumfluoridipitoinen kerros, josta vapautuu fluoridia ph-arvosta riippuen, on äärettömän tärkeää fluoridin reikiintymistä ehkäisevässä vaikutuksessa. Siksi, kun halutaan ehkäistä kariesta, olisi käytettävä hammastahnoja, suuvesiä ja geelejä, jotka auttavat mahdollisimman kestävän kalsiumfluorikalvon muodostumisessa hampaan kiillekerrokseen. Lähde: Lähde: fluoridin saanti paikallisesti plakkineste suunsisäiset varastot sylki hampaan kovakudos 2 F - HPO 2-4 HPO 2-4 2 F - Ca 2+»päällystetty«Ca F 2 Ca F Ca F 2 2 Valkuaisaine Lähde: Lähde: sylki plakkineste plakkineste sylki hammaskiille Valkuaisaine ph 7 ph 5 Ca 2+ Yhteydenotto-osoite: Prof. Dr. Joachim Klimek Poliklinik Zahnerhaltungskunde und Präventive Zahnheilkunde Schlangenzahl 14 D-35392 Gießen Puh: +49 (0)641-9946170 Fax: +49 (0)641-9946169 Sähköposti: Joachim.Klimek@dentist.med.uni-giessen.de 44 Erikoisnumero 2007 PROPHYLAXEdialog
CaF 2 -fluoridivarastojen muodostumista hammaspinnalle koskevia elektronioptisia tutkimuksia Dr. Matthias Petzold, Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials, Halle (Saale), Germany Johdanto Fluoridien lukuisissa tutkimuksissa osoitetun tehokkuuden vuoksi ei voi enää ajatellakaan, että ne jätettäisiin pois karieksen ennaltaehkäisystä. Laajojen kliinisten ja kemiallisten tutkimusten tulokset ovat osoittaneet, että fluoridit vähentävät hammasaineen alttiutta demineralisaatiolle happamassa ympäristössä ja samanaikaisesti edistävät remineralisaatiota lisäämällä kalsiumia ja fosfaattia (yleiskatsaus löydettävissä esim. tiivistelmistä artikkeleissa Hellwig et al. 2006, Fejerskov et al. 1996). Verrattuna järjestelmälliseen fluorointiin on jo jonkin aikaa oltu sitä mieltä, että fluoridien käytöllä suorasti hammaspinnalla, esim. hammastahnan tai suunhuuhteluliuoksen kaltaisia fluoridipitoisia hammashoitoaineita käyttämällä, on suurempi vaikutuskyky. Tässä yhteydessä huomioon otettava vaikutusmekanismi syntyy, kun kalsiumfluoridin (CaF 2 -) kaltaista ainesta (seuraavassa lyhyesti CaF 2 ) muodostuu suoraan hammaspinnalle tai ympäröivälle plakkialueelle. Kirjallisuudessa vallitsee pääosin yksimielisyys siitä, että tällaiset CaF 2 -reaktiotuotteet voivat omaksua väliaikaisten fluoridia sisältävien varastojen roolin, jolloin varastojen hitaan liukenemisen johdosta vähäinen jatkuva fluoridipitoisuus on käytettävissä suuontelossa myös hammashoitoaineiden käyttöjen väliaikoina (ks. J. Klimekin artikkelia lehden samassa numerossa). Tämän olettamuksen mukaan hammashoitoaineiden kyvylle muodostaa tällaisia varastoja on huomattava käytännöllinen merkitys. Elektromikroskooppisten analyysien avulla yritetään seuraavassa valaista amiinifluoridipitoisten biologisesti aktiivisten aineiden ja hammashoitotuotteiden käytön yhteydessä esiintyvää CaF 2 - fluoridivarastojen muodostumista hammaspinnalle. Mm. karbonaattien muodostamat lisäkerrostumat lisäävät mineraalien liukenevaisuutta. Plakin orgaanisten happojen vaikutuksesta syntyy suuonteloon dynaaminen tasapaino apatiitin liukenemisen ja saostumisen välille, jolloin hammasta ympäröivässä nestekalvossa on aina käytettävissä määrätty määrä kalsiumioneja (Fejerskov ja Clarkson 1996). Kova 1 Hammaskiillepinnan mikrostruktuuri prismarajan alueella yksittäisten hydroksyyliapatiittikristalliittien kanssa (REM) Ionifluoridia (esim. amiinifluoridi tai NaF) sisältävien hammashoitoaineiden vaikutuksesta kalsium- ja fluoridiionit reagoivat muodostaen kalsiumfluoridin kaltaista ainesta, joka vähäisen liukenevaisuutensa vuoksi yleensä saostuu suhteellisen nopeasti (Rölla ja Ekstrand 1996). Tämä prosessi on amiinifluoridiliuoksilla (1000 ppm olafluria, 2 min, liuoksen ph-arvo 4,5) tehdyissä in vitrokoeprojekteissa erittäin hyvin osoitettavissa REM-tarkasteluissa melkein puolipallon muotoisten, nk. fluoridipisaroitten tyypillisen muodostumisen perusteella (kuvat 2 ja 3). Muodostuneiden CaF 2 -pisaroiden läpimitta on muutamasta 10 nm:stä aina noin 1 µm:iin. Kalsiumfluoridin kaltaisen aineksen muodostuminen ja pysyvyys hammaspinnalla Rasterielektronimikroskopia (REM) ja röntgenanalyysi (EDX) paljastavat, että hammaskiilteen mineraaliperusaine muodostuu pääasiallisesti neulamaisista hydroksiapatiittikristalliiteista (Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH)), joiden läpimitta on suunnilleen 30 nm (kuva 1). Kova 2: Pallomaisten CaF 2 -sakkautumien muodostuminen Olaflurilla käsitellyllä hammaskiillepinnalla (fluoridipitoisuus 1000 ppm, 2 min, asetaattipuskurin ph 4,5, REM) Kova 3: Yksittäinen fluoridipisara (REM), osasuurennus kuvasta 2 PROPHYLAXEdialog Erikoisnumero 2007 50
Myös amiinifluoridipitoisille hammashoitotuotteille, kuten geelit, suunhuuhteluliuokset ja hammastahnat, saavutettiin REM-tutkimuksissa vastaavanlaisia tuloksia (kuvat 4 6), ja fluoridin vaikutusaika kaikissa tässä esitetyissä tutkimuksissa pysyi 1 6 minuutin paikkeilla. Kova 4 Hammaskiillepinta, jolla CaF 2 -pisaroita, 1 min elmex-dentaaligeelikäsittelyn jälkeen (sekoitettu sylkeen suhteessa 1:1, REM) Kova 5 CaF 2 -saostuma hammaskiillepinnalla 6 min elmexhuuhteluliuoksella käsittelyn jälkeen (REM) Kova 7: Elektronisuihkun läpäisevän levyn valmistus ja poisto TEM-analyysia varten preparoituna fokusoivalla ionisädetekniikalla (FIB) Kuva 8 esittää tällaista TEM-poikkileikkausta 1000 ppm:n olafluriliuoksella 1 tunnin ajan käsitellyn hammaskiillepinnan läpi (Petzold et al. 2004). Kalsiumfluoridin kaltaisen aineksen hyvin tarrautuva kerrostuma on selvästi tunnistettavissa hammaspinnalla, kun taas hammaskiillekerroksissa ei näy minkäänlaisia merkkejä morfologisista muutoksesta eikä välikerroksen muodostumisesta. Kova 6 CaF 2 -saostumia hammasluupinnalla, joka on harjattu elmex Sensitive hammastahnalla (2 min, sekoitettu sylkeen suhteessa 1:1, REM) Amiinifluoridien ja hammasaineksen keskinäisvaikutusten yksityiskohtainen analysointi on mahdollista transmissioelektronimikroskopian (TEM) avulla. Fokusoidun ionisuihkun (FIB = Focused Ion Beam) avulla valmistetaan sitä varten fluoroitu hammaspinta sekä poikkileikkaukseltaan täsmälliset CaF 2 -pisarat, jolloin syntyy elektronisuihkulla läpäistävä ohut levy (kuva 7). Tarvittavat koekappaleiden paksuudet ovat silloin 50 100 nm:n paikkeilla, ts. suuruusluokaltaan noin 1/1000 hiuksen läpimitasta. Kova 8: Fluoroidun hammaskiillepinnan läpileikkaus (TEM) Vastaavanlaisia tuloksia saadaan paitsi terveestä hammaskiilteestä myös vuorovaikutuksista demineralisoituneiden alkuvaurioiden (kuva 9) tai hammasluupinnan kanssa. 66 Erikoisnumero 2007 PROPHYLAXEdialog
Suunympäristön kanssa mahdollisesti tapahtuvien vuorovaikutusten johdosta, jotka voivat johtaa esim. proteiinien tai fosfaattien adsorptioon pinnalla (Rölla ja Ekstrand 1996), muutamat fluoridipitoisten saostumien liukenevuuteen ja reagoivuuteen liittyvät kysymykset ovat vielä avoinna. Kova 9: CaF 2 :n muodostuminen demineralisoituneen vaurion pinnalle amiinifluoridiliuoksella (1000 ppm Olafluria, 1 h, ph 4,5; REM-kuva) fluoroinnin jälkeen TEM-tutkimuksessa röntgenanalyysin (nanospot- EDX) avulla toteutettavissa oleva kemiallisen atomikoostumuksen määritys antaa lisäksi fluoridipisaroille tyypillisempiä noin 50 atomiprosenttisen fluorin arvoja käytettäessä ohessa mm. fosfaatteja (Petzold et al. 2004, Petzold 2001). Siihen verrattuna aivan viereisillä hammaskiillealueilla ei ole havaittavissa yhtään tai on havaittavissa vain yksi fluoridikasaantuma, joka on mittausepävarmuuden rajoissa (noin 1 prosenttia pienempi). Välitön hammaskiilteen muutos fluoriapatiitissa yhden kerran tapahtuvan fluoroinnin yhteydessä on siten katsottava pikemminkin epätodennäköiseksi. Kova 10: Hammaskiillenäyte, joka on fluoroitu in vitro, CaF 2 -saostumajätteet 10 vrk:n käytön jälkeen in situ kokeessa Fluoridivaraston tehtävän täyttämiseksi hammaspinnalle muodostuneilla fluoridipisaroilla on oltava suuri fluoridipitoisuus ja riittävä retentio mekaanisessa ja kemiallisessa kuormituksessa. Jotta CaF 2 -saostumien pysyvyyttä hammaspinnalla voitiin tutkia, hammaskiillenäytteitä fluoroitiin seuraavaksi koeputkessa ja käytettiin sen jälkeen in situ suuonteloon sijoitetussa oikomislaitteessa. Rasterielektronimikroskooppianalyysi (kuva 10) näyttää tällaisen näytteen tilan 10 vuorokauden käytön jälkeen. CaF 2 :n vähentymistä on tosin havaittavissa, mutta fluoridisaostumien olemassaolo on kuitenkin yhä havaittavissa (Petzold et al. 2004). Myös hammasharjalla aikaansaadun mekaanisen kuormituksen yhteydessä voitiin havaita suuri pysyvyys (kuva 11). Kova 11: REM-kuva hammaskiillepinnasta, joka on fluoroitu CaF 2 -saostumilla hammasharjasäikeen kanssa tapahtuneen kitkakosketuksen jälkeen (alaoikealla) PROPHYLAXEdialog Erikoisnumero 2007 70
Erilaisten fluoridipitoisten biologisesti aktiivisten aineiden vertailu Erilaisia fluoridipitoisia biologisesti vaikuttavia aineita arvioitaessa on myös merkitystä sillä, kuinka pian fluoridipitoisten varastojen muodostuminen on mahdollista suhteellisen lyhyen, vain muutaman minuutin kestävän hammashoitotuotteiden vaikutusajan sisällä. Amiinifluoridipitoisten biologisesti vaikuttavien aineiden kohdalla voitiin osoittaa hammaskiillenäytteiden in vitro-tutkimuksissa, että CaF 2 :n muodostuminen on osoitettavissa jo muutaman sekunnin kuluttua fluoridin applikoimisesta (Petzold 2001) (kuva 12). Johtopäätökset Mahdolliset submikroskooppiset CaF 2 -saostumat, jotka muodostuvat muutamassa sekunnissa tai minuutissa ovat hyviä fluoridivarastojen muodostajia hammaspinnalle. Sovellettaessa tuloksia käytäntöön on kuitenkin otettava huomioon, että hammaspinnan peittyminen pellikkelillä ja plakilla estää fluoridin suoran reagoinnin hammaskiilteen kanssa ja samalla syljen puskurivaikutus vähentää fluoridipisaroiden muodostumisnopeutta suunontelossa in vitro-tutkimuksiin verrattuna. Kuva 12: CaF 2 -saostuman reaktiokinetiikan in situ tutkimus atomivoimamikroskopiavalokennossa (AFM) amiinifluoridin käytön jälkeen Tämä pitää erityisesti paikkansa vähähappoisista liuoksista, sillä ph-arvon ollessa alle 5,5 ylimääräistä kalsiumia on saatavana reaktioon hammaskiillepinnasta. Amiinifluoridin vähähappoisuus myötävaikuttaa siksi CaF 2 -fluoridivarastojen nopeaan muodostumiseen. Vaikka ph-arvon ollessa sama amiinifluoridipitoisten liuosten ja NaF-liuosten välillä ei ole eroa, natriummonofluorifosfaattiliuosten yhteydessä ei havaittu vastaavia reaktioita edes käytettäessä usean tunnin vaikutusaikaa tai sylkiseoksia (Petzold 2001). Koska fluoridi sitoutuu kovalenttisesti fosfaattiin, natriummonofluorifostaatilla on toisenlainen vaikutusmekanismi. CaF 2 :n muodostumisen tutkimukset in situ-olosuhteissa tehdään siksi enimmäkseen kemiallisilla analysointimenetelmillä (analysointi fluoridille herkällä elektrodilla KOH-uuttamisen jälkeen) (ks. J. Klimekin artikkelia lehden samassa numerossa). Vielä avoimet kysymykset, jotka koskevat suuontelo-olosuhteissa todella vaikuttavia CaF 2 -lähteiden retentiopaikkoja (plakki, hammaspinta, demineralisoituneet alueet) vaativat lisätutkimuksia tieteidenvälisten jatkotutkimusprojektien puitteissa. Kiitokset Osoitan kiitokseni erityisesti Lutz Bertholdille, Andreas Cismakille ja Kathrin Reinhardtille, joiden töihin tässä esitetyt tulokset perustuvat. Osoite: Dr. Matthias Petzold Fraunhofer-Institut für erkstoffmechanik alter-hülse-straße 1 D-06120 Halle (Saale) 88 Erikoisnumero 2007 PROPHYLAXEdialog
Amiinifluoridin antibakteeriset vaikutukset hammasplakkiin Prof. Dr. Dr. Lutz Stößer, Friedrich Schiller University, Jena, Germany Johdanto 1930-luvulla Lohmann ja Meyerhof kuvailivat nisäkkäiden solujen glykolyyttisen energia-aineenvaihdunnan voimakasta fluoridiherkkyyttä. Vähän sen jälkeen Bibby ja van Kesteren (1940) osoittivat, että vähäiset fluoridipitoisuudet ennaltaehkäisivät suun streptokokkien ja laktobasillien aiheuttamien happotuotteiden syntymistä. Uusien tietojen mukaan fluoridin teho perustuu siihen, että se vaikuttaa paikallisesti hammaskiilteen liukenemiseen ja remineralisaatioon eli korjaantumiseen, sekä ennen kaikkea bakteerien aineenvaihduntaan. Fluoridipitoisuus hammasplakissa Hammasplakissa olevan fluoridin kariesta ehkäisevän vaikutuksen ratkaisevin merkitys on fluoridin saatavuus tällä alueella. On huomioitava, että heikot fluorivetyhapot hajoavat 5,0:n ylittävässä ph-arvossa 98 prosenttisesti, mutta ph-arvossa 4,0 fluorivety ei 12 prosenttisesti hajoa. Seurauksena reaktiivisuudestaan fluoridi varastoituu sekä intra-että ekstrasellulaarisesti. Intrasellulaarisesti se on ennen kaikkea sitoutunut sytoplasmaproteiineihin, kun taas ekstrasellulaarisesti sitä tavataan kalsiumfluoridiksi epäorgaanisten fosfaattien ja matrixproteiinien avulla stabiloituneena. Uusimpien tutkimustulosten mukaan voidaan erottaa kaksi plakissa ilmenevää muotoa: noin 5 % on "vapaita" ja 95% "uutettuja" fluorideja. Yksilön alhaisemmilla F-altistusannoksilla plakin keskimmäinen F-arvo on noin 5 10 ppm F kosteuspainosta ja pysyvällä F-altistusannoksella (juomavedessä) tämä arvo nousee 10 20 ppm F:n tasolle. Fluoridin saaminen plakin läpi Fluoridimäärä bakteereissa riippuu solun ulkopuolisesta fluoridipitoisuudesta; sitä voidaan energiasta riippumatta väkevöittää intrasellulaarisesti pitoisuusgradienttia kohden. Jos ekstrasellulaarisesti bakteerisen happotuotannon vuoksi ph-arvo puuttuu, suhteellisen paljon fluoridia on kuitenkin jo hajoamattomana fluorivetynä, joka elektroneutraliteettinsa vuoksi läpäisee solun ja kohtaa siellä neutraalit ph-olosuhteet. Seurauksena tästä HF hajoaa H + aan ja F - :een (kuva 1). H + + F - HF ph 4,0 Solukalvo Kuva 1: Fluoridin kulkeminen bakteerikalvon läpi happamassa ph-arvossa HF H + + F - ph 7,0 ekstrasellulaarinen intrasellulaarinen Näin ei soluun pelkästään joudu fluoridia vaan samanaikaisesti seuraa protonien sisään virtaus ja tapahtuu intrasellulaarinen happamoituminen. Fluoridi sitoutuu solussa suurimmaksi osaksi ionisoituvasti vapaasti; paljon pienempi osa sitoutuu kiinteästi. Eri mikrobilajien ja -sukujen fluoridiherkkyydessä on merkittäviä eroja, mutta tästä huolimatta plakin bakteerikoostumuksessa ei ole kuvattu mitään muutoksia 1 mmol/l:n (19 ppm) fluoriannoksessa. Fluoridille ominaiset metaboliset efektit Bakteerien väliaineenvaihdunnassa sekoittuu fluoridi seuraaviin kohtiin: 1. Enolaasi: Tämä entsyymi on bakteerisolussa olevan fluoridi-ionin päätavoite; aktiivisessa keskuksessa se sisältää magnesiumia, joka reagoi fluoridin kanssa. Näin 2-fosfoglyseraatin muuttuminen fosfoenoyylipyruvaatiksi (PEP) keskeytyy, jonka seurauksena energiaaineenvaihto vaurioituu vakavasti. Enolaasi ei kykene vastustamaan fluoridia eikä myöskään intrasellulaarisia ph-siirtymiä. Sen ph-optimi on 7,3 7,7. Vähentynyt happotuotanto, joka kertoo ATP-pitoisuuden vähenemisestä johtuvasta mikro-organismien tuhoutuneesta energia-aineenvaihdunnasta, heijastaa fluoridien antimikrobista vaikutusta ja on näin tärkein toimintamuoto karieksen ehkäisyssä. PROPHYLAXEdialog Erikoisnumero 2007 90
2. PEP-fosfotransferaasi: Edelleen sokeri kulkeutuu bakteerikalvon läpi, sillä fosfoenoyylipyruvaatti-fosfotransferaasi-järjestelmä (PEP-PTF) tarvitsee ATP:tä glukoosin translokaatioon kalvossa samoin kuin sokerin aktivointiin. Entsyymi II Glukoosi + PEP ---> Glukoosi-6-P + Pyruvaatti Entsyymijärjestelmä itsessään ei reagoi fluoridin kanssa, joten sokerin puutteellinen pääsy soluun johtuu ATP:n puutteesta. 3. Protonin siisrtävä ATP:asi ja protonia liikuttava voima: Kun on kyse anaerobisista bakteereista, ekstra- ja intrasellulaarisien tilojen välille muodostuu phgradientti paikannettussa kalvossa olevan, protoneita poissiirtävän ATPase:n avulla. Tämä huolehtii aminohappojen kuljetuksesta ja lisäksi sokerin kuljetuksesta soluun. ATP-aktivoinnin puutteen vuoksi tämä solun toiminta on tuhoutunut. 4. Makromolekyylit/polysakkaridit (PS): Suun bakteerit muodostavat ekstra- ja intrasellulaarisia polysakkarideja varastoon ravinnon odotusaikana ja elatuspohjaksi sekä "liimaksi" kiinteille pinnoille kiinnittymistä varten. Fluoridi ehkäisee vesiliukenemattomien ekstrasellulaaristen polysakkaridien synteesia S. mutansin avulla, kun taas vesiliukoisten polysakkaridien synteesiin sillä ei ooe vaikutusta. Vaikka toisaalta kuvattiin PS:n fruktoosi-glukoosi-suhteiden lykkääntymistä fluoridirasituksen takia, ei toisaalta voitu huomata, että fluoridi olisi mitenkään vaikuttanut glukosyli- tai fruktosylitransferaasiin (200 ppm:n asti). Sitä vastoin fluoridin ennaltaehkäisevät vaikutukset on kuvattu makromolekulaaristen solunrakennusaineiden synteesissä samoin kuin lipoteikohapossa tai solun seinän peptidoglykaaneissa. Ehkäisyvaikutuksen synoptisesssa tarkastelussa ei täten tärkeää ole pelkästään fluoridin aikaansaama glykolyysin esto vaan bakteerit vahingoittuvat lisäksi ph-gradienttien häiriöiden vuoksi. In-vivo-siirrettävyys In-vito-laboratoriotutkimuksissa ei ole annettu ilman muuta F-pitoisuuksia hammasplakin biokalvossa ja siksi siellä organisoitujen, strukturoitujen bakteerien reaktiokaavat eroavat merkittävästi niiden käyttäytymisestä planktonseoksena. Vertailu amiinifluoridin, amiinikloridin ja klooriheksidiinin bakteereita tappavasta vaikutuksesta planktonisiin tai myös biokalvona organisoituihin bakteereihin osoittaa, että biokalvon ehkäisyyn tarvitaan 75 300 kertaa korkeampia pitoisuuksia saman tuloksen saavuttamiseksi. Tuote Planktoniset Biokalvon bakteerit bakteerit MBK* Tuhoutumisaika MBK* Tuhoutumisaika µm min µm min AmF 20 < 5 1.500 < 5 AmCI 10 < 5 1.500 < 5 CHX 5 < 5 1.500 < 5 Amiinifluoridin (AmF), amiinikloridin (AmCl) ja klooriheksidin (CHX) antibakteeriset vaikutukset S. sorbrinukseen 6715 planktonisesti tai biokalvona (Shani et al. 2000) *Bakteereita tappava vähimmäispitoisuus Myös ns. Stephan-käyrä, joka rekisteröi fluoripitoisen sakkaroosiliuoksen luovutusluvun, vahvisti nämä biokalvon muuttuneet reaktiot. Rinnakkaisten in-vitrotutkimusten mukaan happotuotannon ennaltaehkäisyn olisi pitänyt ilmaantua aikaisemmin ja päättyä voimakkaammin (kuva 2). in vitro: ppm F Bakteerikanta 002 (Bibby 1941) in vivo: luonnollinen plakki 005 (Neff 1987) keinotekoinen plakki 100 (Bodden 1982) interproksimaalinen plakki 030 (Cornick 1988) ph 8 Suun sisäisesti mitattu Stephan-käyrä 7 6 5 4 3 1000 ppm F 100 ppm F 10 ppm F 0 ppm F 20 40 60 min (Graf 1968) Kuva 2: Hammasplakin ehkäisy eri fluoridipitoisuuksien avulla (ylhäällä) ja Stephan-käyrän kulku, kun annettu sokeriliuos sisältää samanaikaisesti fluoridia Tästä huolimatta plakin hapontuotanto näyttää laskevan noin 0,2 ph-yksikön verran jatkuvan fluoridin luovutuksen aikana, millä katsotaan olevan merkittävän kariesta ehkäisevän vaikutuksen. 10 Erikoisnumero 2007 PROPHYLAXEdialog
Amiinifluoridin vaikutuksen erittely Amiinifluoridissa kationi muodostaa joko monoamiinia (Olaflur) tai diamiinia (Dectaflur), jossa on sen lisäksi apolaarinen alifaattinen ketju. Nämä vastakkaiset komponentit antavat molekyylirakenteelle tensidiominaisuuksia. Seurauksena on hampaan pinnan optimaalinen kostuminen amiinifluoridilla niin, että toisaalta vuorovaikutus kovakudoksen kanssa ja toisaalta plakin läpäisy ovat erityisen intensiivisiä. Amiinifluoridin orgaanisilla komponenteilla on erillisiä antibakteerisia vaikutuksia, jotka tulevat esille vuorovaikutuksessa bakteerikalvon kanssa ja jotka voidaan erottaa epäorgaanisen fluoridin (joka muodostuu "pienempänä" ionina "slow releasing device":sta paljon nopeammin) diffuusiomalleista (Shani et al. 1998). Vähimmäisehkäisypitoisuus amiinifluoridilla S. sorbinukselle on 100 kertaa alhaisempi kuin natriumfluoridilla (Shani et al. 1996). Amiinifluoridi tuhoaa myös gramnegatiivit, jolloin jopa vaikeasti vaikutettavat A. actinomycetemcomitansit saavutetaan kymmenesosalla elmexin pitoisuudesta (Olaflur) (Oosterwaal et al. 1989, 1990). Sylkeä sisältävää hammaskiillettä koskevan tutkimuksen pohjalta kuvailtiin amiinifluoridin pitkään kestävää, klooriheksidiin verrattavaa substantiivisuutta (Decker et al. 2003). Bakteriostaattisia tai bakteereja ehkäiseviä pitoisuuksia, joita muodostui 3 46 minuutin vaikutusaikana 65 260 µg/ml:ssa 40 pääjaksossa (Kay, ilson 1988), ei voida johtaa pelkästään F-ionista. Natriumfluoridin ja amiinifluoridin vaikutuksesta enolaasiin ja pysyväkalvoiseen ATPase:en (GABA, sisäinen raportti) tehdyn tutkimuksen pohjalta on epäilty eri mekanismeja vuorovaikutuksessa, sillä natriumfluoridi ehkäisee enolaasia kun taas amiinimäärällä on suojaava ja jopa stimuloiva vaikutus entsyymiin. Sitä vastoin ATPase on huomattavasti herkempi amiinifluoridille kun natriumfluoridille. Näin amiinifluoridin kaikkien vaikutusten summa torjuu voimakkaasti bakteeriglykolyysin. Hammasplakissa amiinifluoridilla on erityisen pitkään kestävä ns. "Depot"-vaikutus (Dolan et al. 1974), sillä 90 minuutin kuluttua suun NaF-huuhtelusta plakin sokerirasitus ei aiheuta minkäänlaista pienenemistä Stephan-käyrällä, kun taas amiinifluoridin käytön jälkeen näkyy huomattava aineenvaihduntatoiminnan väheneminen (Schneider, Mühlemann 1974). Amiinifluoridin antiglykolyyttinen vaikutus kestää kolmesta kuuteen tuntiin. Amiinifluoridin kliinisestä käytöstä on useassa tapauksessa ilmoitettu seuraavan antibakteerinen vaikutus. Tämä käy ilmi myös yksittäisistä meridolin, klooriheksidiinn tai amiinifluoridin käyttöä koskevista tutkimuksista (Schulz et al. 1991). 21 päivän jälkeen ilman suuhygieniaa todettiin 40% plakkikerros oikean sivuyläetuhampaan labiaalipinnalla. Tämä kerros väheni 13%, kun suu huuhdeltiin kahdesti päivässä amiinifluoridilla (250 ppm F) (Kuva 3). Tämän kaltaista plakin vähenemistä ei voida saavuttaa natriumfluoridilla (250 ppm) (Perdok et al. 1989). % 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Amiinifluoridilla on fluoridin vaikutuksesta johtuvia antibakteerisia ominaisuuksia, koska 39 24 3.5 18 Plasebo AmF/SnF 2 CHX AmF se jakautuu suuontelossa kaikille pinnoille erityisen nopeasti tensidiluonteensa ansiosta, se puhdistaa ajallisesti pidempään suuonteloa ja hammasplakkia, sillä on erityinen "plaquofilia", se vaikuttaa antiglykoottisesti ja siten sillä on myös korkea bakteriostaattinen ja bakterisidinen vaikutus. Yhteenvetona voidaan todeta, että on olemassa vakuuttavia tuloksia fluoridin antibakteerisesta ja kariesta ehkäisevästä vaikutuksesta. Fluoridi-ionien vaikutusta voidaan tehostaa tietyillä anioneilla, kuten amiinifluorin avulla on voitu todistaa. Fluoridin vaikutusta tukevat tehosteet ovat tärkeä edellytys kattavassa karieksen ehkäisyssä, kuten amiinifluoridivalmisteiden vaikutuksen kliinisissä tutkimuksissa on osoitettu. Yhteydenotto-osoite: Prof. Dr. Dr. Lutz Stößer Klinikum der Friedrich-Schiller-Universität Jena Poliklinik für Präventive Zahnheilkunde Bachstrasse 18 D-07743 Jena Puh: +49(0)3641-934800 Fax: +49 (0)3641-934802 Sähköposti: lutz.stoesser@med.uni-jena.de 2 21 Päivä 21 Päivä 0 Kuva 3: Plakkikertymät hampaassa 12 viiden päivän kuluttua (ei suuhygieniaa) ja 21 päivän kuluttua kun hampaat on huuhdeltu plasebolla, amiinifluoridilla/tinafluoridilla (250 ppm F), CHX:llä (0,2%) tai amiinifluoridilla (250 ppm F) 13 24 PROPHYLAXEdialog Erikoisnumero 2007 11
Kliininen kokemusraportti amiinifluoridista yksilöllisessä ja kollektiivisessa karieksen ennaltaehkäisyssä Dr. med. dent. Andreas Trummler, Head of St. Gallen Paediatric and Adolescent Dental Clinic (previously School Dental Clinic), Switzerland Amiinifluoridin täsmälliset ja havaitut vaikutukset karieksen ehkäisyssä (kuten esimerkiksi elmex-geelissä) on dokumentoitu parhaimmalla mahdollisella tavalla viimeisen 40 vuoden aikana in vitro- ja in vito-tutkimuksissa. Jotta lasten ja nuorten kariesta olisi saatu vähennettyä 60-luvun puolivälissä, St. Gallenin kaupungissa ja kantonissa Sveitsissä organisoitiin koko lasten kouluhammashoito uudelleen. Sen aikaisista koulun toimintakertomuksista havaitaan, että kariestapaukset häiritsivät opetusta suuressa määrin, kun lasten oli kesken tuntien lähdettävä valtavien kipujen ja märkäpaiseiden vuoksi kouluhammaslääkärin vastaanotolle. 12-vuotiaiden DMFT-indeksi St. Gallenin kaupungissa vuonna 1968 oli vielä 8,6. Monta vuotta kestävän karieksen ennaltaehkäisevän hoidon ansiosta arvo laski jatkuvasti aina viime vuosien 0,8:aan, vaikka viimeisen 15 vuoden aikana maahanmuuttajien ja pakolaisten määrä on ollut suuri (jopa 30% kaikista koululaisista!). 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 DMF-T-indeksi 12-vuotiaiden kariestilanne 1965 1971 1984 1998 2006 DMF-T-indeksi 8 7 6 5 4 3 2 14-vuotiaiden kariestilanne Kuinka näihin ilahduttaviin tuloksiin on päästy? 60-luvun lopulta alkaen karieksenehkäisyohjelmassamme on noudatettu seuraavia pääpiirteitä: lasten hampaiden säännölliset kliiniset tutkimukset luokittain koulun hammasklinikalla sekä mahdollisuus käyttää päivittäin avoinna olevaa, maksutonta vastaanottoa, jossa voidaan suorittaa lisätutkimuksia ja josta saa neuvoja sekä tietoa hampaiden kehityksestä oikeaan suuhygieniaan opastaminen päiväkoti-iästä lähtien ravintoneuvontaa ja opastusta sokerinkulutuksen kontrollointiin säännöllinen hampaiden fluoraus amiinifluoridilla ryhmässä ja yksilöllisesti pienten kolojen ja halkeamien paikkaus (syyn mukaisesti) 70-luvun puolivälistä alkaen Kouluhammashuoltoa valvoo ja rahoittaa kantoni tai kunta. Maaseudulla hammashuollosta huolehtii sopimuksella valitut yksityishammaslääkärit ja kaupunkikeskittymissä huollon toteuttamisesta vastaa pääasiassa 90 kuntien omaa kouluhammasklinikkaa. Vuosien mittaan tultiin tietoisiksi, että reikiintymistä ehkäistäkseen ja remineralisaatiota varten eli hampaiden korjaamiseksi hammaskiilteen pinta tarvitsee fluorideja jatkuvasti ja tiettyinä pitoisuuksina (kolme vuotta siitä eteenpäin kun hampaat ovat puhjenneet). Sen vuoksi säännöllinen ja jatkuva lasten ja nuorten hampaiden fluorin saanti on nykyään olennainen osa karieksen vastaisessa työssä. Fluoritablettien sekä nestemäisen elmexin käyttö kollektiivisessa hammaslääkärin ohjaamassa karieksen ennaltaehkäisyssä 70-luvun alussa korvattiin elmex geelillä ja ns. "KAI"-hampaidenharjausteknii kalla. Nämä toimenpiteet ovat osoittautuneet yksinkertaisiksi, edullisiksi ja tehokkaiksi. Kouluhammasklinikalla lapset harjoittelevat luokkaopetuksen yhteydessä KAI-tekniikkaa käyttäen samalla elmex geeliä aina opettajan opastuksella ja tämän läsnä ollessa. Näin lapset ovat aktiivisesti mukana kollektiivisessa karieksen ehkäisyssä ja oppivat myös itse ottamaan vastuuta. 1 0 1974 1978 1982 1987 1991 1995 1998 2000 2002 2006 12 Erikoisnumero 2007 PROPHYLAXEdialog
Lisäksi oppilaille ja opettajille tarjotaan tietoa, ohjeita ja motivointiapua karieksen ennaltaehkäisyä koskien (hygienia, ravinto, fluoraus, paikkaus, hammasvauriot jne.). Tapaamisissa esitellään tuotteita ja näytetään kuvia sekä Powerpoint-esityksiä. Havainnollinen kananmunalle tehty elmex geeli-happosuojatesti saa maallikot ja lapset ymmärtämään paremmin amiinifluoridin vaikutuksen. Samoin testi, jossa näytetään amiinifluoridin aikaansaama tasainen pintakostuminen verrattuna natriumfluoridi. Kliinisessä tapauksessa näemme tuloksen elmex geelin käyttämisestä 1 2 kertaa viikossa yhdessä päivittäisen hammaslangan käytön kanssa (14-vuotias lapsi). Mesiaalinen happohyökkäys 16-vuotiaana korjaantui vuodessa huomattavasti eikä paikkaa tarvittu viiden vuoden kuluttua. Kouluissa karieksen ennaltaehkäisyyn liittyvistä toimenpiteistä vastaavat pääasiassa opettajat. Kouluhammashoitolain mukaan opettajat harjoittelevat lasten kanssa kahden viikon välein oikeaa hampaidenharjaustekniikkaa käyttäen samalla elmex geeliä. Tämä toteutetaan "Gefos"-aloitteen puitteissa (Gesundheitsfördernde Schule Terveyttä edistävä koulu) peruskoulun 1. 6. luokalla, osaksi myös yläkoulussa. "Riskiluokissa", joissa kariesta esiintyy enemmän, motivoituneet opettajat harjaavat lasten kanssa hampaita jopa kerran viikossa elmex geelillä. Kouluhammasklinikka lahjoittaa kouluille ilmaisia hammasharjoja ja elmex geeliä. Elmex geelin makua kritisoitiin aiemmin kovasti. 90-luvun alussa geelin makua muutettiin ja sen jälkeen myös päiväkotilapset käyttävät geeliä mielellään. Suositussa päivällispöydässämme on tarjolla Junior tai elmex antikaries-hammastahnaa: Työlleen omistautuneet opettajat 1 2 neuvovat ja valvovat oppilaidensa välituntihuoltoa ja ovat perustaneet "välituntikioskin". 0 Kioskilta oppilaat voivat oma-aloitteisesti valita korkealaatuisia ja terveellisiä tuotteita ja tarjouksia - ja näin toimia myös lisääntyvää nuorten sairaalloista lihavuutta vastaan. Reikiintymisen ennaltaehkäisyvastaavamme kouluttavat opettajia intensiivisesti kaikissa karieksen ehkäisyyn liittyvissä kysymyksissä ja motivoivat heitä aina uudestaan kouluhammasklinikkavierailuilla. Tärkeää on se, kuinka hammaslääkäri, ennaltaehkäisyapulainen tai opettaja suosittelee tuotetta. Oma innostus tarttuu ja saa lapset vakuuttuneiksi, että omasta suun terveydestä huolehtiminen on tärkeää ja hyvä asia. 10 9 8 7 6 5 4 3 Menestyksekkäässä karieksen ehkäisyssä on yhtä lailla ratkaisevaa intensiivinen yhteistyö päiväkotilasten vanhempien kanssa. Ehkäisyvastaavamme kutsuu tämän kohderyhmän saamaan neuvoja ja tietoja ja yrittää saada ryhmän motivoitumaan jokaisesta näkökohdasta, sillä vain kaikkien osapuolten välinen yhteistyö voi johtaa tuloksiin. Lapset, joilla on kariesta tai hampaantäytteitä, % Kollektiivinen karieksen ehkäisy yläkoulussa ei ole aivan yksinkertaista. Kuitenkin osa opettajista kannustaa oppilaitaan esimerkiksi ranskantunnilla harjaamaan hampaitaan elmex-geelillä. Myös tällaisessa tapauksessa ennaltaehkäisyn onnistumiselle on ehdottoman tärkeää hyvä yhteys oppilaan ja opettajan välillä. Opettajat suosittelevat aktiivisesti elmex-geelin käyttöä kotona. Jotta ECC (Early Childhood Caries) saataisiin voitettua, nykyiseen laajennettuun karieksenehkäisyohjelmaamme sisältyy myös yhteistyön neuvoloiden, lastenlääkärien sekä kerhojen ja iltapäiväkerhojen kanssa). Suosittelemme elmex Lasten hammastahnan käyttöä heti lapsen ensimmäisen hampaan puhjettua ja elmex Junior-hammastahnan käyttöä kuudesta vuodesta alkaen. elmex gelée ohjelma alkaa päiväkodissa silloin, kun lapsi osaa sylkeä geelin pois suustaan. Kariesinfektio päiväkoti-ikäisillä (5 6-vuotiaat) ja ensiluokkalaisilla (7-vuotiaat) Päiväkoti-ikäiset Ensiluokkalaiset (7-vuotiaat) 1967 1975 1983 1987 1991 1993 1997 1998 2000 2002 2005 Luonnollisesti myös koulunsa lopettaville suositellaan elmex geelin käytön jatkamista, sillä se auttaa ehkäisemään kariesta koko elämän ajan. Eikä pelkästään kariesta vaan myös hammaseroosiota, joka on kasvanut merkittäväksi ongelmaksi. ECC-ilmiö, joka johtuu viimeisen 15 vuoden aikana tapahtuneesta maahanmuutosta sellaisista maista, joissa reikiintymistä ei ole ennaltaehkäisty, sekä moderni elämäntapa ovat tarpeeksi painavia syitä ja kannustimia jatkaa kariesta ehkäisevää työtä kaikilla eri tasoilla. Amiinifluoridi on olennainen ja tärkeä yhteistyökumppanimme tässä työssä. Yhteydenotto-osoite: Schulzahnärztlicher Dienst, Dr. Andreas Trummler, Klinikleiter Schreinerstrasse 1 CH-9000 St. Gallen Puh: +41 71 224 6300 Fax: +41 71 224 6320 Sähköposti: andreas.trummler@stadt.sg.ch PROPHYLAXEdialog Erikoisnumero 2007 13
Karieksen esiintyminen esikouluikäisillä lapsilla eri ravinto- ja ennaltaehkäisymuuttujien välinen vastaavuus Prof. Dr. Klaus Pieper, Dr. Anahita Jablonski-Momeni, Philipps University, Marburg, Germany Johdanto Kuten DAJ-tutkimus 2004 osoitti, lasten ja nuorten karieksen väheneminen jatkui (Pieper 2005). Kuitenkin on todettava, että samaan aikaan, kun 12-vuotiaiden hammasterveys on parantunut kaikissa Saksan osavaltioissa, tilanne 6-7-vuotiaiden kohdalla on huomattavasti epäyhtenäisempi. Joillakin alueille myös tässä ikäryhmässä voitiin puhua "Caries decline":sta kun taas joissakin osavaltioissa hammasterveys pysyi samassa tilassa tai jopa huononi. Maitohammaskarieksen erilainen kehitys eri osavaltioissa voidaan mahdollisesti selittää poikkeavalla sosiodemografisella kehityksellä, esimerkiksi sillä, että joillekin alueille muuttaa enemmän ulkomaalaisia kuin toisille alueille. Myös työttömyys, nuoremman sukupolven diskriminointi ja maahanmuuttajien sopeutumisvaikeudet saattavat ainakin tietyillä alueilla olla pääongelmana (Ferchland 2004). Neljännessä saksalaisessa hammasterveystutkimuksessa (DMS IV) todettiin, että yleisestä lasten hampaiden terveyden parantumisesta huolimatta eri sosiaaliluokkien välillä oli suuria eroja karieksen esiintymisessä lapsilla (Micheelis ja Schiffner 2006): Perheen reikiintymistä ennaltaehkäisevät toimet ja vanhempien sosiaalinen status sekä erityisesti heidän koulutuksensa korreloivat keskenään. Vanhemmat, joiden sosioekonominen status on korkeampi, huolehtivat pääsääntöisesti paremmin lastensa hampaiden kunnosta kuin vanhemmat joiden sosioekonominen status on alhaisempi (Micheelis ja Schröder 1999). Jotta jo pikkulapsia ja esikouluikäisiä voidaan tavoitteellisesti hoitaa ennaltaehkäisevästi, on tunnistettava aikaisessa vaiheessa ne lapset, jotka tarvitsevat erityisesti paljon ennakoivaa hoitoa. Kyseisen tutkimuksen tarkoitus oli kartoittaa esikoululaisten lasten vanhempien ennaltaehkäiseviä toimia Pohjois-Hessenissä sekä tutkia, mitkä tekijät vaikuttavat lasten hammasterveyteen. Tutkimukseen osallistuvat henkilöt ja tutkimusmenetelmä Tutkimus toteutettiin aldeck-frankenbergin läänissä. Tutkimukseen osallistuivat kaikki tutkimuksen aikana päiväkotia käyvät 5 7-vuotiaat lapset, joiden vanhemmat olivat antaneet suostumuksensa tutkimukseen. Maaliskuusta heinäkuuhun 2006 kestävään tutkimukseen osallistui yhteensä 1082 esikouluista 86 eri päiväkodista. Tämä vastaa 67,6% kaikista esikoululaisista. Tutkimus toteutettiin päiväkodeissa. Tutkimuksessa merkittiin ylös jokaisen lapsen paikkaamattomat reikiintyneet hampaat, karieksen vuoksi paikatut hampaat sekä poistetut hampaat (d 3 mft). Vanhemmille jaetulla kyselylomakkeella kartoitettiin sekä kotona että hammaslääkärissä suoritetut reikiintymisen ehkäisytoimet. Lomakkeeseen kuului myös erillinen osio, jonka avulla selvitettiin lapsen varhaislapsuuden ruokavaliota. Lomakkeessa oli otettu huomioon kaikki itsenäiset tekijät, jotka kirjallisuuden mukaan vaikuttavat hammasterveyteen (Harris et al. 2004). Karieksen ja eri vaikuttavien tekijöiden välisen yhteyden todentamiseksi käytettiin bivariaatteja analyysitekniikkoja. Jotta saatiin selvitettyä eri itsenäisten tekijöiden yhtäaikainen vaikutus hampaiden terveyteen, käytettiin asteittaista logistista regressioanalyysia. Luottamusväli oli α < 0,05. Tulokset Yhteensä 55%:lla 5 7-vuotiaista oli terveet maitohampaat (ei hammaskariesta) (d 3 mft = 0). Keskimmäinen d 3 mft oli 1,88 ja hampaiden korjausaste oli 45,7%. 12,9%:lla lapsista todettiin hammasvaurioita yläetuhampaissa, mutta vain 3,3%:lla ilmeni 4 vaurioitunutta yläetuhammasta, mikä merkitsee tuttipullokariesta (ECC, Early Childhood Caries Typ II) (yne 1999). Lapsilla, joiden perheiden sosiaalinen status on alhaisempi, d 3 mft-indeksi oli 2,46 eli kaksi kertaa niin korkea kuin lapsilla, joiden perheen sosiaalinen status on korkea (keskimmäinen d 3 mft = 1,33). 72,3%:lla vanhemmista ilmoitti, että lapsen hampaiden hoito oli aloitettu jo tämän ensimmäisen elinvuoden aikana. Pikkulapset ja esikoululaiset käyttivät lähes poikkeuksetta lapsille tarkoitettuja hammastahnoja. Yleisimmin (69,2% vastaajien lapsista) käytettiin elmex lasten hammastahnaa, joka sisältää amiinifluoridia. Lapsilla, jotka nukkuivat kauemmin vanhempiensa vieressä ja joita tällöin imetettiin tai annettiin jatkuvasti pulloa, oli huomattavasti korkeammat dmft-arvot kuin niillä, joiden kanssa ei toimittu näin. (Kuva 1). 14 Erikoisnumero 2007 PROPHYLAXEdialog
Vauvan syöttämisen muuttujat suhteessa kaksimuuttujaisen analyysin D 3 MFT-tuloksiin DMFT 6 5 4 3 p = 0,595 p = 0,006 2,83 p = 0,123 p < 0,001 2,88 p < 0,001 2,47 2 2,2 1,86 1,92 1,78 1,75 1,58 1,62 1 Kuten logistisesta regressioanalyysistä käy ilmi (taulukko), varhaislapsuuden karieksen synnyn ratkaiseva tekijä oli tuttipullosta juominen öisin 8. elinkuukauden jälkeen. Tutkimus osoitti vastaavasti, että korkea sosioekonominen status ja vanhempien apu lapsen hampaiden harjauksessa myös sen jälkeen, kun lapsi on täyttänyt 3 vuotta, vaikutti merkittävästi siihen, ettei lapsella ollut maitohammaskariesta. 0 Kuva 1 Imetyskauden Imetys Tuttipullon Tuttipullon > 2 sokerikesto > 8 kk vanhempien käytön kesto käyttö pitoista vuoteessa yöllä > 8 kk juotavaa/vrk Kyllä Ei Taulukko: Asteittaisen logistisen regressioanalyysin tulokset. Taulukosta käy ilmi, mitkä muuttujat jäävät lopullisessa toimenpiteessä jäljelle malliin. Aikaisen ja kattavan kotona tapahtuvan karieksen ennaltaehkäisyn tärkeys käy selkeästi ilmi kuvasta 2: Esikoululaisilla, joiden hampaiden hoito on aloitettu ja lapsen ensimmäisenä elinvuotena, keskimmäinen dmft oli 1,68 ja hampaiden kunto merkittävästi parempi kuin niillä samanikäisillä lapsilla, joiden hampaiden hoito oli aloitettu myöhemmin (keskimmäinen dmft = 2,51). Lapsilla, jotka harjasivat hampaansa harvemmin kuin kerran päivässä, oli kaksi kertaa enemmän dmf-hampaita kuin niillä, jotka harjasivat hampaansa säännöllisesti. Erityisen suotuisa vaikutus oli sillä, että vanhemmat auttoivat vielä 3-6-vuotiaita lapsiaan hampaiden harjauksessa: dmft-keskiarvo nillä lapsilla, joita autettiin hampaiden hoidossa pitkäaikaisesti, oli 1,56 eli merkittävästi alhaisempi kuin keskimmäinen dmft-arvo nillä, joita vanhemmat eivät enää myöhemmässä vaiheessa auttaneet lapsiaan hampaiden harjauksessa (dmft = 2,56). Kotona suoritetun ennaltaehkäisyn muuttujat suhteessa kaksimuuttujaisen analyysin D 3 MFT-tuloksiin DMFT 6 p = 0,011 p = 0,053 p = 0,002 p = 0,056 p<0,001 5 Muuttuja Regressio- ald- p-arvo Vetosuhde kerroin tekijä (odds ratio) Tuttipullon käyttö yöllä 0,72 12,5 < 0,001 2,05 Fluoritablettien käyttö 0,54 2,8 0,095 0,58 Vanhempien auttaminen yli 3-vuotiaiden lasten 0,42 4,9 0,027 0,66 hampaiden harjauksessa Korkeampi sosioekonominen status Keskustelua 0,36 4,4 0,037 0,7 Tässä tutkimuksessa todettiin, että tutkimukseen osallistuneilla esikoululaisilla esiintyi suhteellisen vähän kariesta. 55%:lla 5 7-vuotiaista ei ollut minkäänlaisia merkkejä reikiintymisestä ja dmft-keskiarvo oli 1,88. Näin kariesarvot olivat jonkin verran paremmat aldeck-frankenbergin läänissä kuin viimeisessä, Hessenissä tehdyssä DAJ-tutkimuksessa (Pieper 2005) saadut vastaavat arvot (50,6% dmft = 0). 4 3 2 1 1,68 2,51 2,34 1,82 1,66 0 Hammashoidon Fluoriditablettien Fluoratun Hampaiden Vanhempien aloitus ennen käyttö ruokasuolan harjaus vähintään suorittama harjaus 1. syntymäpäivää käyttö kerran päivässä 3-vuotiaalla ja sitä vanhemmalla Kuva 2 Kyllä Ei 2,3 1,85 3,72 1,56 2,56 Tutkimukset osoittavat, että kotona suoritetut reikiintymistä ehkäisevät toimenpiteet parantavat huomattavasti hampaiden terveyttä. Aivan kuten muistakin tutkimuksista kävi ilmi, suuhygieniassa on suuria luokkaeroja, mikä tarkoittaa, että mitä matalampi sosioekonominen status sitä enemmän lapsia, jotka harjaavat hampaansa harvoin (Schenk ja Knopf 2007). PROPHYLAXEdialog Erikoisnumero 2007 15
Yksi vaihtoehto hampaiden terveyteen vaikuttavien sosiaaliluokkaerojen tasoittamiseen on päivittäinen valvottu hampaiden harjaus päiväkodeissa tai iltapäiväkerhoissa. Näin niillä lapsilla, joiden hampaita ei kotona hoideta lainkaan tai hoidetaan vain huonosti, on mahdollisuus ainakin kerran päivässä päiväkodissa harjata hampaat fluorihammastahnalla. Amiinifluoridia sisältävien lasten hammastahnojen käyttö (elmex lasten hammastahna) voi vaikuttaa myönteisesti karieksen ennaltaehkäisemiseen (Stößer 2006). Jotta voidaan varmistaa päiväkotien hampaidenharjausohjelman tehokkuus, mainitulla tutkimusalalla suoritetaan juuri tällä hetkellä tulevaisuutta varten tarpeellista interventiotutkimusta. Tämän avulla olisi tutkittava muun muassa, onko niiden lasten, jotka esikouluiässä saavat ennaltaehkäisevää hoitoa, hampaiden kunto parempi, kuin niiden, jotka eivät osallistu tai osallistuvat vain epäsäännöllisesti hampaiden reikiintymistä ehkäiseviin toimiin. Yhteydenotto-osoite: Prof. Dr. med. dent. Klaus Pieper Funktionsbereich Kinderzahnheilkunde Medizinisches Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde Georg-Voigt-Strasse 3 D-35033 Marburg Puh: +49(0)6421-2866690 Fax: +49(0)6421-2866691 Sähköposti: pieper@med.uni-marburg.de 16 Erikoisnumero 2007 PROPHYLAXEdialog