Calcium-Haushalt

Fluorid kann Zahnschmelz-produzierende Zellen schädigen

von Robert Klatt

Fluorid kann in zu hohen Dosen den Calcium-Haushalt stören und so bei Kindern eine Zahnfluorose auslösen, die auch im späteren Leben bestehen bleibt.

New York (U.S.A.). Der Zahnschmelz des Menschen besteht zu 95 Prozent aus anorganischen Materialien, die durch eine spezielle Schichtung eine der härtesten Oberflächen der Natur bilden. Obwohl Zahnschmelz das stabilste Material des Körpers ist, kann es trotzdem von Säuren, Bakterien und wie laut einer im American Journal of Pathology veröffentlichten Studie herausgefunden wurde, womöglich auch von Umweltchemikalien angegriffen werden.

Um den Zahnschmelz vor Säuren zu schützen, enthalten die meisten Zahnpasten Fluoride. Diese chemischen Verbindungen verringern die Anfälligkeit der Zähne gegenüber Säuren, indem sie die Mineralisierung des Zahnschmelzes fördern. Besonders Kinder, deren Zähne noch nicht vollentwickelt sind, kann dies helfen.

Zahnfluorose durch falsche Zahnpasta

Die eigentlich positive Wirkung der Fluoride kann bei Kindern aber zu einer Zahnfluorose führen, wenn diese während des Zahnwachstums zu viel davon aufnehmen. Es handelt sich dabei um weiße Verfärbungen im Zahnschmelz, rauen Oberfläche und im Extremfall um zu gering mineralisierte Bereiche der Zähne. Diese Schäden bleiben, weil Zahnschmelz im Gegensatz zu Knochen im späteren Leben nicht repariert wird oder nachwächst, auch als Erwachsene bestehen.

Calcium-Haushalt durch Zahnpasta gestört

Nun haben Wissenschaftler New York University untersucht, welche Ursachen eine Fluorose auslösen können, die in Industrieländern etwa ein Viertel aller Kinder betrifft. Francisco Aulestia, Autor der im Fachmagazin Science Signaling publizierten Studie erklärt, dass „es angesichts der Häufigkeit dentaler Fluorose und des geringen Wissens über die dahinterstehenden zellulären Mechanismen wichtig ist, dieses Problem genauer zu erforschen.“ Genutzt wurden für die Experimente Kulturen von Ameloblasten. Diese Zahnschmelz-produzierenden Zellen wurden dann erhöhten Natriumfluorid-Dosierungen ausgesetzt, um eventuelle Folgen beobachten zu können.

Es konnte so nachgewiesen werden, dass Fluorid den Calcium-Haushalt der Zellen stören kann, was zu geringen Calcium-Einlagerungen in den Zellen führt. Die Produktion der Zahnschmelzminerale scheitert dann am fehlenden Rohstoff Calcium. Zusätzlich werden auch die Mitochondrien, dies sind Energielieferanten der Zellen, durch zu viel Fluorid geschädigt und der Zellstress nimmt laut der beobachteten veränderten Aktivität der Gene zu.

Zellstress behindert Calcium-Verarbeitung

Laut Rodrigo Lacruz, Co-Autor der Studie „geben die Beobachtungen einen Einblick daran, wie eine Fluorose entsteht.“ Zellen, die zu viel Fluorid aufnehmen, leiden also unter dauerhaften Stress und können Calcium nicht mehr verarbeiten. Dies verringert die Herstellung der Schmelzkristalle und somit auch die Bildung des calciumhaltigen Zahnschmelzes.

Die Studie zeigte außerdem, dass diese Prozess nur durch Natriumfluorid ausgelöst wird. Natriumchlorid oder Natriumbromid, zwei chemisch ähnliche Verbindungen sorgen hingegen nicht für Probleme im Calciumhaushalt. Dies bestätigt laut den Studienautoren, dass „tatsächlich das Fluorid die Zahnfluorosen auslöst.“

American Journal of Pathology, doi: 10.1016/j.ajpath.2013.04.004

Science Signaling, doi: 10.1126/scisignal.aay0086

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