Schmelzmatrixproteine: Durchbruch für regenerative Parodontaltherapie

Heinz: „Grundsätzlich verwende ich auch bei Bindegewebstransplantaten immer Emdogain, da McGuire in einer histologischen Untersuchung nach Rezessionsdeckung mit BGT Wurzelresorption nachweisen konnte, wohingegen der Einsatz von Emdogain in dieser Studie zu Regeneration im Rezessionsbereich führte.“ [12-14]

Eine geniale Idee aus Schweden

Was nach einem „Wunderpräparat“ für die parodontale Regeneration klingt, hat seinen Ursprung in einer genialen Idee: Ende der 1980er-Jahre nutzten Prof. Dr. Lars Hammarström (Karolinska Institut, Stockholm, Schweden) und sein Team ein Schmelzmatrixderivat (Enamel Matrix Derivative – EMD, ein Proteinextrakt aus nicht durchgebrochenen porcinen Zahnknospen), um in einem Parodontitismodell am Affen die natürlichen Prozesse der Zahnentwicklung nachzubilden.
Das Großartige: Es gelang, einen voll funktionsfähigen Zahnhalteapparat wiederherzustellen. [3-5]

Aufwendige Membrantechnik in die Parodontologie eingeführt

Bis dahin bestand eine chirurgischen Parodontaltherapie darin, durch offenes Debridement die Krankheitsprogression zu stoppen. Dies führte jedoch statt zu einem funktionstüchtigen Parodont zur Bildung von narbenartigem Gewebe zwischen Zahn und umgebendem Knochen in Kombination mit einem langen Saumepithel auf der vormals erkrankten Wurzeloberfläche. „Man spricht dannvon parodontaler Reparation“, erklärt Heinz und führt weiter aus: „Um eine parodontale Regeneration zu erzielen, wurden bereits seit den 70er-Jahren autologer Knochen sowie Knochenersatzmaterialien appliziert und in der Mitte der 80er die hochsensible und technisch sowie pekuniär aufwendige Membrantechnik in die Parodontologie eingeführt.“

Der biologische Ansatz zur parodontalen Regeneration des Forscherteams um Hammarström kam also einer Revolution auf dem Gebiet der Parodontologie gleich und führte bald zu ersten klinischen Studien sowie zur Entwicklung des Präparats Emdogain, einem Komplex aus nativen Proteinen wie Amelogenin (ca. 90 Prozent) und Ameloblastin.

Emdogain wurde 1996 von der schwedischen Firma Biora eingeführt und wird seit der Firmenübernahme durch Straumann (deutscher Sitz Freiburg im Breisgau) im Jahr 2003 unter dem Dach des Unternehmens hergestellt. „Emdogain brachte den Durchbruch in der parodontologischen Praxis für die regenerative Parodontaltherapie“, ist Heinz überzeugt.

Inzwischen ist das Präparat ein gut erforschtes und einfach anzuwendendes Gel: Mehr als 500 Humanstudien über 950 Peer-Review-Publikationen zum Produkt, darunter zehn-Jahres-Daten und human-histologische Untersuchungen, gibt das Unternehmen als Referenz an.

„Emdogain enthält Schmelzmatrixproteine aus embryonalen, porcinen Zahnkeimen gelöst in einer Propylenglykolalginat-Trägersubstanz“, so Heinz. Eine Immunreaktion beim Menschen wurde bislang nicht beschrieben und gilt pharmakologisch als ausgeschlossen.

Wirkprinzip – molekulares Mimikry

Der Erfolg ist den Amelogeninen zu verdanken, denn die Protein-Familie in EMD initiiert die Neubildung von zellfreiem Zement. „Schmelzmatrixderivate, also EMD, ahmen die natürliche Umgebung des sich entwickelnden Gewebes nach. Das führt im Sinne einer Mimikry zur natürlichen Stimulation für Zelldifferenzierung und Zellreifung sowie zur Geweberegeneration“, führt Heinz aus [3-6]. Es ist das Verdienst unter anderem von Prof. Dr. Anton Sculean, die zellulären Effekte von Emdogain am Menschen nachgewiesen zu haben. In einer ersten Studie von Sculean zur Wirkungsweise zeigte sich histologisch sechs Monate postoperativ neu gebildetes Gewebe wie Zement mit Kollagenfasern und in den meisten Fällen auch Knochen. [17, 20-23]

Emdogain unterstützt es die Regeneration aller Strukturen des Parodonts.

„Appliziert man Emdogain auf die gereinigte Wurzeloberfläche eines parodontal erkrankten Zahnes“, so Heinz, „unterstützt es die Regeneration aller Strukturen des Parodonts. Die Proteine schließen sich zu einer unlöslichen Matrix zusammen, die bis zu vier Wochen auf der Wurzeloberfläche nachweisbar ist und in diesem Zeitraum die Bildung von Wurzelzement vermittelt. Die Auffüllung des Knochendefekts erfolgt in den darauf folgenden Monaten.“ [1, 18, 19]. In der ersten Phase der Wundheilung wirkt das Präparat antibakteriell und begünstigt eine deutlich schnellere Fibroblastenanhaftung sowie „die Anziehung von Progenitorzellen auf die Wurzeloberfläche“, erklärt Heinz. Dadurch werden Anlagerung von Zellen, Umbau und Konsolidierung von Gewebe und Proliferation gefördert [1, 2].

Ein neues parodontales Attachment entsteht

Heinz: „Anschließend, nach der Phase der Proliferation, differenzieren sich Progenitorzellen (Vorläuferzellen) in Zementoblasten bildende Zellen.“ In dem Maße, in dem neuer Zement auf der Wurzeloberfläche gebildet wird, entsteht zeitlich versetzt ein neues parodontales Ligament und neuer Alveorlarknochen, also ein neues parodontales Attachment [7-10, 15, 16, 24]. „Darüber hinaus hat Emdogain eine ‚biologische Barrierefunktion‘ und verhindert epitheliales Tiefenwachstum, ein weiterer wichtiger Aspekt für die parodontale Regeneration“, betont der erfahrene Parodontologe. Denn dieser Umstand verschafft parodontalem Gewebe die nötige Zeit, in der neue desmodontale Fasern eine Verbindung zur Wurzeloberfläche eingehen und neuer Alveolarknochen den Defekt füllen kann.

"Um die Wirkung klinisch und röntgenologisch definitiv bewerten zu können, muss man sich bis zu drei Jahren Zeit nehmen"

Zur Beurteilung des Behandlungserfolgs gehört auch etwas Geduld: „Um die Wirkung klinisch und röntgenologisch definitiv bewerten zu können, muss man sich bis zu drei Jahren Zeit nehmen“, erklärt Heinz. So lange kann die „biologische Reifung“ dauern.

Indikationen und Vorgehen

„Unabdingbare Voraussetzung für den Erfolg einer Therapie mit Emdogain wie bei jeder regenerativen Behandlung ist die gute Vorbereitung des Patienten: Die Gewebsstrukturen sollten gesund und entzündungsfrei sein, der Patient sollte die Techniken für eine optimale Mundhygiene sicher anwenden können“, betont der Parodontologe. Er sieht „keine Kontraindikation, das Präparat in allen Bereichen der dentalen Chirurgie einzusetzen“ und merkt zusätzlich an: „Es gibt inzwischen genügend Evidenz dafür, dass die Regenerationsrate mit derjenigen von Membranen vergleichbar ist – nur viel leichter für den Zahnarzt und kostengünstiger für den Patienten anzuwenden.“ Aufgrund verschiedener Darreichungseinheiten (0,15, 0,3 und 0,7 Milliliter) kann eine Behandlung mit Emdogain im Vergleich zu Membranen erheblich wirtschaftlicher angeboten werden.

Aktuelle Indikationsbereiche sind

• ein- bis dreiwandige intraossäre Defekte,

• mandibuläre Furkationsdefekte (Grad I und II) sowie
• singuläre und multiple Rezessionsdefekte Miller Klasse 1 bis 3.

„Je nach Defektmorphologie setze ich Emdogain in Kombination mit Knochenersatzmaterial zur Stützfunktion ein“, erklärt Heinz und ergänzt: „Nämlich dann, wenn aufgrund des Defektausmaßes zu erwarten ist, dass der präparierte Lappen in den knöchernen Defekt hineinkollabiert. So kann der Defekt ausreichend stabilisiert und das Weichgewebe vom Defekt ferngehalten werden.“

Nach möglichst atraumatischer Schnittführung, Präparation und Mobilisation des Lappens wird Straumann PrefGel, 24-prozentige EDTA-Suspension (Ethylendiamintetraessigsäure), auf die gereinigte Wurzeloberfläche aufgetragen. Nach zwei Minuten wird sorgfältig mit physiologischer Kochsalzlösung abgespült und Emdogain sofort auf die blut- und speichelfreie Wurzeloberfläche aufgetragen. Grundsätzlich muss bei der Applikation eine erneute Kontamination der konditionierten Wurzeloberflächen mit Blut oder Speichel vermieden werden.

Die Wunde muss ungestört ausheilen

Weiterer mitentscheidender Faktor für den Erfolg der Therapie ist ein stabiler  Nahtverschluss. „Die Wunde muss ungestört ausheilen“, betont der Experte. Der Lappen wird also dem Zahnhals möglichst dicht anliegend mit atraumatischem Nahtmaterial fixiert. „Postoperative Komplikationen und entzündliche Reaktionen sind nahezu ausgeschlossen“, fasst Heinz seine Erfahrung zusammen. Eine Zahnreinigung im operierten Gebiet entfällt für mindestens drei Wochen und im Sulkus oder Approximalbereich für mindestens drei bis vier Wochen postoperativ (vgl. Periodontal Treatment Guide, Straumann). Heinz: „In dieser Phase spülen die Patienten zur Infektionsprophylaxe drei Wochen mit einer antiseptischen Mundspülung (z.B. 0,1 bis 0,2 Prozent Chlorhexidindigluconat-Lösung) respektive tragen lokal CHX-Gel auf. Eine Interdentalbürste darf frühestens nach sechs Wochen wieder im operierten Bereich eingesetzt werden.“

Fazit

Die systematische Infektionskontrolle, eine sehr gute Mundhygiene und eine strikte postoperative Nachsorge („Der Patient kommt entsprechend seinem Parodontitisrisiko bis zu viermal im Jahr in die Praxis“) tragen wesentlich zum Erfolg der regenerativen Parodontaltherapie mit Emdogain bei [11, 17]. Heinz betont mit Nachdruck: „Die Compliance des Patienten und die Compliance der Praxis, die das Nachsorge-System auch umsetzt, sind das A und O.“ Der Spezialist erinnert an das „protrahierte Potenzial“ des Präparats: „Nach einigen Monaten lässt sich erkennen, dass Regeneration bereits stattgefunden hat, aber die definitive knöcherne Regeneration lässt sich erst nach drei Jahren röntgenologisch beurteilen.“ So erfolgt in seiner Praxis nach regenerativer Behandlung eine Taschensondierung im operierten Bereich frühestens nach zwölf Monaten.

„Emdogain ist einzigartig“, hebt Heinz hervor und formuliert den Wunsch, „dass sich Anwender nicht entmutigen lassen, wenn nicht auf Anhieb der gewünschte Erfolg sichtbar ist. Denn dann besteht noch immer die Möglichkeit, mit einem zweiten Eingriff eine weitere Verbesserung zu erzielen. Das enorme Potenzial dieses Präparats geht über die Zahnheilkunde hinaus und könnte, wie wissenschaftliche Studien vermuten lassen, auch in der Orthopädie, Dermatologie und in anderen medizinischen Fachbereichen zur Anwendung gelangen.“ 

Literatur

1. Buti J, Baccini M, Nieri M, La Marca M, Pini-Prato GP. Bayesian network meta-analysis of root coverage procedures: ranking efficacy and identification of best treatment. J Clin Periodontol. 2013 Apr;40(4):372-86. doi: 10.1111/jcpe.12028. Epub 2013 Jan 24.

2. Cochran DL, King GN, Schoolfield J, Velasquez-Plata D, Mellonig JT, Jones A. The effect of enamel matrix proteins on periodontal regeneration as determined by histological analyses. J Periodontol. 2003 Jul;74(7):1043-55.

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Im Gespräch mit der Autorin: Dr. Bernd Heinz, Spezialist für Parodontologie. Der überzeugte Emdogain-Anwender ist in eigener Praxis in Hamburg niedergelassen. Seit 1997 setzt er sich für die Deutsche Gesellschaft für Parodontologie (DGP) ein und gab sein Know-how als Dozent der Akademie Praxis und Wissenschaft (APW), im Masterprogramm Parodontologie (DGP) sowie an der Uni Freiburg an Zahnmediziner weiter. Neben seiner Praxistätigkeit hielt der mehrfache Preisträger (Meridol-Preis Multicenter-Furkationsstudie; erster Preis Corsodyl-Wettbewerb) national und international zahlreiche Vorträge und Seminare, ist Autor zahlreicher Publikationen und war in 14 wissenschaftlichen Studien mit Prof. Dr. Dr. Søren Jepsen (Uni Bonn) aktiv.