Influence of calcium phosphates added to mucin-based solutions used as saliva substitutes on bovine dentin

GesamtdissertationZiel der Untersuchung: Speichelersatzmittel finden ihren Einsatz in der symptomatischen Behandlung einer Hyposalivation. Lösungen, die als Basisstoff Muzin und zusätzlich Ionen zur Kariesprävention enthalten, scheinen eine Remineralisation der Zahnhartsubstanz bewirken zu können. Remineralisationen von Dentin infolge einer Anwendung von muzinbasierten Speichelersatzmitteln können jedoch durch Sialinsäuren im Speichel gehemmt werden. Diese binden an Muzine, die dafür bekannt sind, mit Kalzium Komplexe zu bilden. Ziel dieser Studie war es daher, den Einfluss unterschiedlicher Kalzium- und Phosphatkonzentrationen poten-tieller muzinbasierter Speichelersatzlösungen auf den Mineralgehalt und die Läsionstiefe von demineralisiertem bovinen Dentin in vitro zu untersuchen. Material und Methode: Für den Versuch wurden 153 bovine Dentinproben in Kunstharz eingebettet, oberflächlich poliert und in den äußeren Probenbereichen mit Nagellack abgedeckt. Nach einer Demineralisation von 14 Tagen (pH 5,5) wurde ein weiterer Bereich abgedeckt. Die Proben wurden dann in 14 verschiedenen muzin-basierten Lösungen (30 g/l) mit verschiedenen pH-Werten (5,5 / 6,5) gelagert, die in ihrem Sättigungsgrad in Bezug auf Hydroxylapatit variierten. Als Kontrolle dienten zwei Lösungen ohne den Zusatz von Kalzium, Phosphat und Fluorid und als Vergleich das auf dem Markt erhältliche Produkt Saliva Orthana®. Die sich ergebenden Differenzen für den Mineralgehalt (∆∆Z) und die Läsionstiefe (∆LT) aus den Werten nach der Demineralisation (∆ZDemin; LTDemin) und denen nach der Lagerung in den verschiedenen Lösungen (∆ZEffect; LTEffect) wurden anhand von Dünnschliffen (100 µm) mikroradiografisch (TMR) ermittelt. Ergebnisse: Das allgemeine lineare Modell (ALM) zeigte eine signifikante Abhängigheit von Kalzium für ∆∆Z (p = 0,05) und für ∆LT (p = 0,037). Der pH-Wert beeinflusste ∆∆Z signifikant (p < 0,001), für ∆LT hingegen konnte keine Signifikanz festgestellt werden (p = 0,169). Ebenso konnte weder für ∆∆Z (p = 0,475) noch für ∆LT (p = 0,703) ein signifikanter Einfluss von Phosphat beobachtet werden. Schlußfolgerung: Bereits mit geringen Kalzium- und Phosphatkonzentrationen sind muzinbasierte Speichelersatzmittel in der Lage, eine Demineralisation von bovinem Dentin zu verhindern. Bei übersättigten Lösungen in Bezug auf Hydroxylapatit wurde sogar eine remineralisierende Wirkung beobachtet.Objectives: Saliva substitutes are used to treat the symptoms of xerostomia. Solutions based on mucin additionally containing caries preventive ions seem to be suitable to remineralise dental hard tissues. Remineralisation of dentin by mucin-containing saliva substitutes might be inhibited by sialic acids bound to mucin, which are known to complex calcium. Thus, the aim of this investigation was to evaluate the effects of various mucin-containing solutions to be used as saliva substitutes differing in calcium and phosphate concentrations on demineralised bovine dentin in vitro. Method and materials: 153 bovine specimens were embedded in epoxy resin, polished (4000 grit), and partly covered with nail varnish (control of sound dentin). After demineralisation for 14 days (pH 5,5) the specimens (n = 9) were exposed to 14 mucin-based solutions (30 g/l) at two different pH values (5,5 or 6,5) differing in their saturations with respect to apatites. Two fluoride-free solutions as well as the commercially available saliva substitutes Saliva Orthana® served as controls. The differences in mineral loss (∆∆Z) and lesion dephts (∆LT) between the values prior to (∆ZDemin; LTDemin) and after the storage (∆ZEffect; LTEffect) in the various solutions were evaluated from microradiographs (TMR) of thin sections (100 µm). Results: The general linear model (GLM) revealed an almost as well as a significant dependency on calcium for ∆∆Z (p = 0,05) and ∆LT (p = 0,037), respectively. ´ph´ influenced ∆∆Z significantly (p < 0,001), whereas ∆LT was not influenced significantly (p = 0,169). Neither ∆∆Z (p = 0,475) nor ∆LT (p = 0,703) were influenced significantly by ´phosphate´. Conclusion: Even with low concentrations of calcium and phosphates mucin-based saliva substitutes are capable to inhibit demineralisation of bovine dentin, whereas with solutions supersaturated with respect to apatites a remineralising effect could be observed