Der Einfluss von Zahnpasten auf die gingivale epitheliale Barrierefunktion

Abstract

Die Integrität des Epithels wird durch verschiedene interzelluläre Kontakte wie Tight junctions aufrechterhalten. Die Hauptfunktion der Tight junctions besteht in der Ausbildung einer parazellulären Barriere, deren Durchlässigkeit einer ausgeprägten Regulation unterliegt. Die gingivale epitheliale Barrierefunktion kann auf physiologische, pharmakologische und pathologische Einflüsse reagieren. Zwischen der Anzahl der Tight junctions Stränge und dem transepithelialen elektrischen Widerstand besteht ein logarithmischer Zusammenhang. Bestimmte Inhaltsstoffe von Zahnpasten (wie SLS) haben dosisabhängig Einfluss auf die Zellkontakte der oralen Mukosa und somit auf die Barriere. Andere Inhaltsstoffe sind in der Lage, die desquamative Wirkung von SLS zu vermindern (Triclosan, Zink). In zahlreichen Studien wurde die Reaktion der Mukosa auf Inhaltsstoffe von Zahnpasten untersucht. Es konnten dosisabhängige Effekte gezeigt werden.Ziel vorliegender Arbeit war, den Einfluss kommerziell erhältlicher Zahnpasten auf die gingivale epitheliale Barriere in vitro zu testen. Des Weiteren sollte die Zytotoxizität der Zahnpasten untersucht werden. Dazu wurden immortalisierte gingivale humane Keratinozyten der Zelllinie Gie No3B11 über einen Zeitraum von 72 Stunden verschiedenen aufbereiteten Zahnpasten ausgesetzt. Getestet wurden die Zahnpasten Colgate (SLS und Triclosan), Rot Weiss (SLS), Dontodent Kräuter (Kamille, Myrrhe, Salbei, M. arvensis) und Aronal (SLS und Zink). Es wurden wässrige Aufbereitungen, sog. Slurries in den Verdünnungen 1:100 und 1:1000 eingesetzt. Der transepitheliale elektrische Widerstand wurde mit Hilfe eines Volt-Ohm-Meters über den Versuchszeitraum nach jeweils 1 - 8, 24, 48 und 72 Stunden gemessen. Die Zytotoxizität wurde mit Hilfe eines LDH-Tests bestimmt. Die Messung der Absorption erfolgte mittels eines Multireaders. Die Auswertung zeigte, dass keine der getesteten Zahnpasten zytotoxische Eigenschaften über den Versuchszeitraum hatte. Bei allen eingesetzten Zahnpasten konnten konzentrationsabhängig Einflüsse auf den TER beobachtet werden. Die gemessenen Mittelwerte unter Applikation der Verdünnungen 1:1000 waren zu allen Zeitpunkten höher als die der Verdünnungen 1:100. Aufbereitungen, welche den Wirkstoff SLS enthielten, verursachten signifikante und hoch signifikante Unterschiede. Der stärkste Abfall des TER wurde bei der SLS-haltigen Zahnpasta festgestellt. Der stärkste Anstieg des TER resultierte aus der Applikation der zinkhaltigen Zahnpasta. Die vorliegenden Ergebnisse weisen darauf hin, dass die negativen Effekte von SLS durch das Vorhandensein von Triclosan oder Zink vermindert wurden. Die Kombination von Zink oder Triclosan im Vergleich zur SLS-haltigen Zahnpasta induzierten eine Erhöhung der TER-Werte. Die Ergebnisse zeigen, dass SLS-haltige Zanhpasta-Aufbereitungen den TER konzentrationsabhängig erniedrigen können. Triclosan und Zink scheinen einen eher protektiven Effekt auf die Barrierefunktion zu haben. The integrity of the epithelium is maintained by different intercellular contacts, e.g. tight junctions. The main function of the tight junctions is the formation of a regulated para-cellular permeable barrier.The gingival epithelial barrier function is able to react to physiological, pharmacological and pathological influences [118]. The correlation between the number of tight junctions and the transepithelial electrical resistance has been described as logarithmic [34, 113]. Certain ingredients of tooth pastes (like SLS) affect dose dependently cell-cell contacts of the oral mucosa and its barrier [68]. Other ingredients are able to reduce the desquamative effect of SLS (triclosan, zinc) [66]. Various studies analyzed the reaction of the mucosa to ingredients of dentifrices that demonstrated dose dependent effects [66, 68, 69, 95, 119, 121].The aim of this study was to analyze the effects of commercial available dentifrices on the gingival epithelial barrier function in vitro. In addition, the cytotoxicity of the dentifrices should be investigated. Immortalized human gingival keratinocytes of the cell line Gie No3B11 were exposed to the different toothpaste preparations over a period of 72 hours. The dentifrices Colgate (SLS and triclosan), Rot Weiss (SLS), Dontodent Kräuter (chamomile, myrrh, sage, M. arvensis) and Aronal (SLS and zinc) were used. Slurries in the dilutions 1:100 and 1:1000 were used. The transepithelial electrical resistance (TER) was measured after 1 - 8, 24, 48 and 72 hours using a volt ohm meter. The cytotoxicity was determined by LDH-release measuring the absorbance using a multireader device. The results showed that none of the tested dentifrices had cytotoxic properties. Dose dependent reactions on TER could be observed for all dentifrices. The measured values of the dilution 1:1000 were higher compared to the dilution 1:100. Preparations containing the active agent SLS, induced significant and highly significant differences between the two dilutions. The most distinct decrease was observed using the toothpaste without additional components. The most distinct increase was induced by a toothpaste containing zinc. Present results suggest that the barrier-negative effects of SLS may be reduced by triclosan or zinc. The combination of zinc or triclosan and SLS compared to only SLS containing toothpaste increased the TER. The results of this study suggest that single active agents, especially SLS, dose dependently affect the TER dependent on the concentration. Triclosan and zinc seem to influence the barrier function in a rather protective manner.