Root caries prevention via sodium fluoride, chlorhexidine and silver diamine fluoride in vitro

Ziel: Bei Senioren, besonders bei pflegebedürftigen, wird heutzutage vermehrt Wurzelkaries aufgefunden. Daher ist bei dieser Patientengruppe der Bedarf an effektiven Maßnahmen zur Kariesprävention hoch. Das Ziel dieser Untersuchung war es, den Effekt von unterschiedlichen zur Kariesprävention eingesetzten Substanzen in verschiedenen Darreichungsformen auf die Entstehung von Wurzelkaries in einem kariogenen Biofilmmodell zu untersuchen. Methoden: Aus Rinderzahnwurzeln wurden 140 Dentinproben gewonnen und randomisiert sieben Gruppen, mit je 20 Proben, zugeteilt. In vier Gruppen wurde einmalig vor Versuchsbeginn jeweils eine der nachfolgenden Substanzen appliziert: Silberdiaminfluorid (SDF), Chlorhexidinlack (CHXV), Natriumfluoridlack (NaFV) und Placebolack (PV). In zwei weiteren Gruppen wurden im Biofilmmodell einmal täglich Spüllösungen (Natriumfluorid- (NaFR) oder Chlorhexidinlösung (CHXR)) hinzugegeben. Die letzte Gruppe wurde nicht behandelt und diente als Kontrollgruppe. In einem Lactobacillus rhamnosus (LGG) Monokultur Biofilmmodell wurden die kariogenen Bedingungen erzeugt. Dabei wurden die LGG-Kulturen einmal täglich auf die Probenoberflächen appliziert und im Anschluss mehrmals täglich durch Spülungen mit Saccharoselösung, gefolgt von künstlichem Speichel, umspült. Nach 12 Tagen wurden die koloniebildenden Einheiten aus den Biofilmen der Probenoberflächen bestimmt. Ebenfalls wurde der Mineralverlust (ΔZ) und die Läsionstiefe (Ld) der Kariesläsionen unter den kariespräventiv behandelten Probenoberflächen durch Transversale Mikroradiografie ermittelt. Bei den Proben aus den ersten vier Gruppen wurden zusätzlich die an die aufgetragene Substanz angrenzenden unbehandelten Dentinoberflächen untersucht. Ergebnisse: Bei den Proben aus der NaFR Gruppe waren ΔZ und Ld signifikant geringer als bei allen anderen Gruppen (ΔZ = 4687,05 391,31 vol%×µm; Ld = 136,22 21,72 µm). Bei den Proben der SDF-, NaFV- und PV-Gruppe war ΔZ und bei den Proben der SDF- und PV-Gruppe Ld signifikant geringer im Vergleich zur Kontrollgruppe. CHXV und CHXR hatten keinen signifikanten Effekt auf ΔZ und Ld. Keine der Substanzen hatte einen Effekt auf die Bakterienzahl. Ebenfalls hatte keiner der Lacke einen Effekt auf die angrenzende Dentinoberfläche. Schlussfolgerung: Die regelmäßige Anwendung einer Fluoridlösung scheint für die Prävention von Wurzelkaries wirksamer zu sein als der einmalige Gebrauch von Lacken. Zwar wiesen auch drei der vier Lacke eine kariespräventive Wirkung auf, jedoch scheint sich dieser Effekt auf den Applikationsort zu begrenzen. Chlorhexidin hatte, unabhängig von der Applikationsform, keinen bakterienhemmenden Effekt auf LGG im Mundmodell.Objectives: Elderly patients, especially those in need of care, are often diagnosed with root caries. Therefore, the demand for effective caries prevention measures is high in this patient group. The aim of this study was to investigate the effect of different caries prevention agents in different application forms on the development of root caries in a cariogenic biofilm model. Methods: From bovine tooth roots, 140 dentine samples were obtained and randomized into seven groups (n= 20 samples per group). In four groups, the following substances were applied once before the start of the cariogenic challenge in the biofilm model: silver diamine fluoride (SDF), chlorhexidine varnish (CHXV), sodium fluoride varnish (NaFV) and a placebo varnish (PV). Rinsing solutions (sodium fluoride (NaFR) or chlorhexidine (CHXR)) were added once daily within the biofilm model for two groups. One group was left untreated and served as a control group. A Lactobacillus rhamnosus (LGG) monoculture biofilm model was used to generate cariogenic conditions. The LGG cultures were applied once a day to the surfaces of the samples and then rinsed several times a day with sucrose solution, followed by artificial saliva. After 12 days, colony forming units were determined from the biofilm on the surface of the samples. Mineral loss (ΔZ) and the lesion depth (Ld) of the carious lesions under the treated surfaces were also determined by transverse microradiography. For the samples from the varnish groups, the untreated dentin surfaces adjacent to the applied agents were additionally examined. Results: For the samples from the NaFR group, ΔZ and Ld were significantly lower than in all other groups (ΔZ = 4687,05 391,31 vol%×µm; Ld = 136,22 21,72 µm). For the SDF, NaFV and PV groups ΔZ and for the SDF and PV groups Ld was significantly lower compared to the control group. ΔZ and Ld of CHXV and CHXR did not differ significantly compared to the control group. None of the substances reduced the bacterial counts. There was no caries-protective effect of the varnishes to their adjacent dentin surface. Conclusions: Regular use of a fluoride rinse seems to be more effective for the prevention of root caries than once applied varnishes. Although three of the four varnishes had a caries-preventive effect, this effect seems to be limited to the area of their application. Irrespective of application method, chlorhexidine had no bacteriostatic effect on LGG