In-vitro study of the influence of different dentrifices on the remineralization of enamel lesions under a pH-cycling condition

Problemstellung: Initiale Schmelzläsionen lassen sich, solange die Oberfläche intakt ist, durch die Unterstützung unterschiedlicher Mundhygieneprodukte remineralisieren. Neuere Untersuchungen bestätigen die remineralisierenden Eigenschaften von Produkten mit Nanohydroxylapatiten (nHA). Daher könnten nHA eine Alternative zu Fluoriden darstellen, wobei die Unterschiede beider Substanzen hinsichtlich der remineralisierenden Eigenschaften jedoch nicht ausreichend belegt sind. Zielsetzung: Bei dieser Studie wurden die Unterschiede bezüglich der Remineralisationseigenschaften auf Initialläsionen von Fluorid oder Nanohydroxylapatit untersucht. Material & Methoden: 56 demineralisierte bovine Schmelzproben wurden mit vier verschiedenen Lösungen (1: Remineralisationslösung/Kontrolle; 2: Slurry aus Salviagalen fluoridfrei und Remineralisationslösung/Negativkontrolle; 3: Slurry aus BioRepair und Remineralisationslösung; 4: Slurry aus ColgateTotal und Remineralisationslösung) täglich zweimal für je zwei oder drei Wochen behandelt. Zusätzlich wurden die Proben einem 21-tägigen pH-Cycling ausgesetzt. Hierbei wurden die Proben täglich abwechselnd in Demineralisations- und Remineralisationslösungen gelagert. Anschließend wurden Dünnschliffe (100 μm) her- gestellt, die hinsichtlich des Mineralgehalts (∆ZD) und der Läsionstiefen (∆LtD) mit Hilfe der transversalen Mikroradiographie ausgewertet wurden. Ergebnisse: Die Untersu- chung zeigte, dass nur fluoridhaltige Präparate die Remineralisierung initialer Karieslä- sionen fördern. Die fluoridhaltige Zahnpasta zeigte bereits nach zwei Wochen eine sig- nifikante Remineralisation in jedem Bereich der Läsion (p < 0,05; ANOVA, Bonferroni). Nach drei Wochen konnte bei der fluoridhaltigen Paste eine noch deutlichere Reminera- lisation der Gesamtläsion festgestellt werden. Während des Untersuchungszeitraumes vermochten allerdings weder Fluorid- noch nHA- Präparate, die Läsionstiefe zu verrin- gern. Schlussfolgerung: In der vorliegenden Studie konnte festgestellt werden, dass fluoridhaltige Zahnpasten die Remineralisation der Gesamtläsion fördern. Eine Remine- ralisation der Läsion durch Nanohydroxylapatit konnte nicht festgestellt werden. Die tägliche Anwendung von Nanohydroxylapatit zur Remineralisation von Initialläsionen stellt keine Alternative zur täglichen Anwendung von Fluorid dar. Fluoride sind nach wie vor das Mittel der Wahl hinsichtlich der Remineralisation initialer Schmelzläsionen.Statement of Problem: Initial caries lesions can be remineralized by means of using toothpastes as long as the enamel surface layer is not damaged. Nanohydroxyapatites (nHAP) have been discussed as alternative remineralizing agents to fluorides. Yet, there is only scanty information on true remineralization effects of nanohydroxyapatites. Ob- jectives: The aim of this study was to evaluate the differences of remineralizing properties on initial caries lesion between dentrifices containing fluoride and dentrifices containing nanohydroxyapatite in daily use. Materials & Methods: 56 demineralized specimens prepared from bovine incisors were divided into four groups of 14 specimen each. Each specimen group was treated twice daily with one of the four different remineralizing agents used (1: remineralization solution/positive control; 2: slurry consisting of remineralization solution and a fluoride-free toothpaste ("Salviagalen fluoridfrei")/negative control; 3: slurry consisting of remineralization solution and a toothpaste ("BioRepair") containing nanohydroxyapatite; 4: slurry consisting of remineralization solution and a toothpaste ("ColgateTotal") containing sodium fluorides) for either two or three weeks. Additionally, the specimens underwent a pH-cycling for 21 days, and were stored alternately in demineralizing and remineralizing solutions. Subsequently, thin sections (100 μm) were prepared from each specimen for further investigations. Differences in mineral loss (∆ZD) and lesion depth (∆LtD) were evaluated using transversal micro-radiography. Results: Only the fluoride containing product showed remineralizing properties on initial caries lesion, indicating a remineralization of the whole lesion already after two weeks of treatment (p < 0,05; ANOVA, Bonferroni), whereas nanohydroxyapatite showed no remineralization of the lesion during the same period. Even a more significant remineralization of the whole lesion could be observed for the fluoridated toothpaste after three weeks. However, lesion depths were not reduced at all. Conclusion: Fluoride remineralizes the whole initial caries lesion, whereas nanohydroxyap- atite does not promote remineralization at all. Daily use of nHA is not an alternative option to the regular use of fluoride with regard to remineralization of initial enamel lesions. Fluoride is still a "gold standard" for remineralizaion of initial enamel lesion