DT News - Germany - Eisenmangelanämie: Therapie findet Anwendung in Zahnmedizin

science daily / ZWP online Redaktion

Di. 26. September 2023

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LEIPZIG – Die Fachzeitschrift Nano Letters veröffentlichte kürzlich eine neue Studie über eine Therapiemöglichkeit bei Eisenmangelanämie und deren Nutzen für die Behandlung, Vorbeugung und sogar die Diagnostik von Karies

Die Untersuchungen wurden von der University of Pennsylvania sowie der Indiana University durchgeführt.

Die Therapie erfolgt in Form einer Kombination aus einer Eisenoxid-Nanopartikel-haltigen Lösung (Ferumoxytol) und Wasserstoffperoxid. Diese Eisenoxidpartikel besitzen enzymähnliche Eigenschaften und werden daher als Nanozyme bezeichnet. Wenn Ferumoxytol auf die Zähne aufgetragen wird, binden die enthaltenen Nanozyme die kariesverursachenden mutans-Bakterien auf der Zellmembran. Wenn anschließend die Spülung mit Wasserstoffperoxid benutzt wird, wirkt das enthaltene Eisenoxid wie ein Katalysator, der das Wasserstoffperoxid in ein Oxidationsmittel umwandelt. Dieses Mittel tötet dann die Streptococcus s. mutans Bakterien ab, indem die Zellmembran zerstört wird. Nanozyme werden zunehmend auf ihr Potenzial in biomedizinischen und umweltbezogenen Anwendungen untersucht.

Die 15 Teilnehmer*innen der Studie trugen die Lösung auf echten Zahnschmelz auf, welcher in einer prothesenähnlichen Apparatur platziert wurde, die die Proband*innen trugen. Viermal täglich mussten die Studienteilnehmer*innen eine zuckerhaltige Lösung auf den Zahnschmelz in der Prothese auftragen, um die Aufnahme von Saccharose-haltigen Speisen zu simulieren. Die Proband*innen wurden in drei Gruppen aufgeteilt, eine bekam das Ferumoxytol und dann die Wasserstoffperoxid-Spülung, die andere eine Lösung, die nur inaktiven (Nicht-Nanozym-)Komponente von Ferumoxytol enthielten, die dritte Gruppe bekam ausschließlich Wasser. Die Prothesen mit dem Zahnschmelz sollten in der zweiwöchigen Tragezeit lediglich täglich ausgespült, dabei aber nicht gebürstet werden. Nach 14 Tagen analysierten die Forscher den Biofilms, der sich auf dem Zahnschmelz in der Prothese gebildet hatte.

Die Studie ergab, dass bei der ersten Gruppe die zweimal tägliche Anwendung das Ferumoxytol, dass in der Folgespülung enthaltene Wasserstoffperoxid aktivierte und somit die Bildung von schädlichem Zahnbelag deutlich reduzierte. Die Therapie verlangsamte die Bildung des Biofilms und wirkte gezielt auf S. mutans ein, die hauptsächlich für Karies verantwortlich sind. Gutartige Bakterien im Mundraum wurden von der Ferumoxytol-Wasserstoffperoxid-Therapie nicht negativ beeinflusst. Hyun Koo, Professor an der School of Dental Medicine der University of Pennsylvania: „Es stört Biofilme, insbesondere die von Streptococcus mutans, die Karies verursachen, und reduziert auch das Ausmaß des Zahnschmelzabbaus. Dies ist die erste uns bekannte Studie, die in einem klinischen Umfeld durchgeführt wurde und den therapeutischen Wert von Nanozymen gegen eine Infektionskrankheit zeigt.“

In der letzten Phase der Studie fügten die Forscher einen Marker hinzu, dieser färbt sich blau, wenn er reaktiven Sauerstoffspezies ausgesetzt wird. Ähnlich wie bei der Katalyse von Wasserstoffperoxid durch Ferumoxytol-Nanopartikel. Es zeigte sich, dass die Intensität der blauen Markierung mit sauren Biofilmen übereinstimmt, die S. mutans enthalten. Auf Basis dieses Nachweises erklärt Koo, dass diese Therapie das Potenzial hat, als Medikament zur Prävention, Diagnostik und Behandlung von Karies eingesetzt zu werden.

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