Modulation der kieferorthopädischen Zahnbewegung durch die Ernährung bzw. den Elektrolythaushalt

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Christian Kirschneck; Dr. Agnes Schröder
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 407642414

Zur kieferorthopädischen Zahnbewegung wird eine mechanische Kraft auf einen Zahn übertragen. Dadurch entstehen im Parodontalligament (PDL) Druck- und Zugzonen, an denen Knochenabbau- bzw. Knochenaufbauprozesse stattfinden, was eine Zahnbewegung in Kraftrichtung ermöglicht. Trotz der Bedeutung der kieferorthopädischen Behandlung für die Patientengesundheit sind viele Aspekte bislang nur unzureichend erforscht. Da die Zahnbewegung einen steril-inflammatorischen, immunologischen Prozess darstellt, existieren zahlreiche potentielle systemische und exogene Einflussmöglichkeiten. In eigenen Vorarbeiten wurde bereits die Wirkung verschiedener exogener Modulatoren auf kieferorthopädische Zahnbewegung untersucht (Strontiumranelat, Nikotin, Meloxicam). Neben Pharmaka ist eine Modulation auch durch bestimmte Lebensgewohnheiten wie die Ernährung zu erwarten. Unter anderem Elektrolyte wie Natrium und Kalium werden generell in der heutigen Gesellschaft und damit dem kieferorthopädischen Patientengut in hohem, unphysiologischem Maß als Nahrungsergänzungsmittel (z.B. in Fertigprodukten) konsumiert. Sie können über den Elektrolythaushalt und ihre lokale Gewebekonzentration daher in entsprechenden Dosen pharmakologisch-immunologisch wirksam werden. In eigenen Vorarbeiten konnte gezeigt werden, dass es unter NaCl-reicher Ernährung zu einer Na+-Ablagerung in der Haut kommt, welche von einer Makrophageninfiltration begleitet wird. Diese exprimieren vermehrt den Transkriptionsfaktor NFAT5 (verstärkte Transkription osmoprotektiver Gene). Auch führte in Vorversuchen eine erhöhte Na+-Konzentration bei hPDL-Fibroblasten zu einer Induktion von NFAT5 und Genen im Rahmen der Remodellation der extrazellulären Matrix sowie des RANKL/OPG-Systems. Aufgrund des direkten Einflusses von Na+ auf die Aktivität von Immunzellen wie Makrophagen sowie hPDL-Fibroblasten ist anzunehmen, dass die lokale NaCl-Konzentration im Parodont auch einen Einfluss auf die durch eine kieferorthopädische Zahnbewegung induzierte sterile Entzündungsreaktion haben könnte. Die Rolle immunmodulierender Eigenschaften von Elektrolyten diesbezüglich ist jedoch bis heute nicht untersucht. NaCl könnte daher eine unerwartete Beschleunigung oder Hemmung der kieferorthopädischen Zahnbewegung bewirken, aber auch eine Zu- bzw. Abnahme unerwünschter assoziierter Zahnwurzelresorptionen, parodontaler Knochenverluste oder eines Frührezidives der bewegten Zähne in Richtung der Ausgangsposition. Die Erforschung dieser Zusammenhänge ermöglicht neben der Formulierung erster präventiver Handlungsempfehlungen bezüglich des Salzkonsums während kieferorthopädischer Therapie evtl. auch eine gezielte Nutzung von NaCl als adjuvantes Therapeutikum. Das Ziel des beantragen Projektes ist daher die Erforschung der Auswirkungen einer NaCl-reichen/armen Ernährung auf die kieferorthopädische Zahnbewegung und assoziierte Nebenwirkungen sowie die zugrunde liegenden molekularen Prozesse, insbesondere eine mögliche Regulation über NFAT5.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Peter Proff