Die Bedeutung der Osteoporose in der Zahnmedizin – Teil 2 | ZP-aktuell.de

Die Bedeutung der Osteoporose in der Zahnmedizin – Teil 2

Drucken Von Prof. Dr. Werner Götz aktualisiert am 28.05.2010

Abb. 3 u. 4: Zahnfilme von Autopsiepräparaten unterer Prämolaren mit entsprechenden histologischen Befunden. Links: dichte periapikale Spongiosastruktur, weiblich, 23 J., im histologischen Bild: kräftige Trabekel; rechts: verminderte periapikale Trabekeldichte, weiblich, 67 J., im histologischen Bild: dünne Trabekel und weite intertrabekuläre Räume.

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Gibt es eine Osteoporose des Kieferknochens?

Es ist bekannt, dass nicht alle Knochen von den strukturellen Veränderungen gleichermaßen betroffen sind und insbesondere der Schädel ausgenommen sein soll. Es kann jedoch davon ausgegangen werden, dass auch der bezahnte Kiefer mit dem Alter osteopenischen Veränderungen unterliegt [14, 45, 59, 60, 62]. Auch ein periradikulärer Knochenverlust scheint alterskorreliert zu sein [14, 45]. Unveröffentlichte eigene Untersuchungen an Sektionspräparaten aus dem Frontzahnbereich jüngerer und älterer Frauen ergaben, dass periapikale Knochenbereiche sowohl auf Zahnfilmen als auch im histologischen Bild im Alter einen Verlust spongiöser Strukturen aufweisen (Abb. 3 u. 4). Ein krestaler Knochenverlust mit dem Alter ist dagegen eher hygienebedingt bzw. mit entzündlichen Veränderungen in Einklang zu bringen [14]. Zahlreiche Studien der letzten ca. 50 Jahre haben nun versucht, mögliche Zusammenhänge zwischen den Knochenmineraldichten extrakranialer Regionen und der Kiefer, meist der Mandibula, herzustellen [neuere Übersichten bei 109, 7, 19, 51, 38, 66]. Die Bandbreite der dabei am Kiefer angewandten Messmethoden umfasst absorptiometrische Techniken, quantitative digitale Techniken zur Erfassung optischer Dichten, morphologische und morphometrische Untersuchungen im OPG, auf Zahnfilmen oder Bissflügelaufnahmen, fraktale Analysen u.a. [19]. Die Problematik vieler Studien liegt darin, dass Messungen mit diesen Techniken am Kiefer mit DXA-Messungen am postkranialen Skelett verglichen werden, die als Goldstandard der Osteoporose-Diagnostik gelten. Lässt man aber diese methodischen Probleme außer Acht, findet man bei der Mehrheit der Studien eine positive Korrelation vor allem dann, wenn die Knochendichten von LWS, Hüfte oder Mittelhandknochen mit der der Mandibula bei Frauen nach der Menopause verglichen wurden [z.B. 57, 54, 37, 10, 58]. Somit scheint sich zumindest bei älteren Frauen eine systemische Osteopenie auf die Mandibula auszuwirken. Das langjährige Tragen von Prothesen wird als ein Risikofaktor diskutiert, der den mandibulären Knochenverlust verstärkt [109].

Untersuchungen mit herkömmlichen DXA-Scannern im Kieferbereich sind wegen technischer Probleme und Unannehmlichkeiten für die Patienten schwierig und wenig präzise. Allerdings gelang es Horner et al. [53] und Drage et al. [25], 40 unbezahnten älteren Frauen einen DXA-Scanner an der Mandibula einzusetzen. Sie fanden eindeutige Korrelationen zwischen den dort und an LWS und Hüfte gemessenen Knochendichtewerten. Ob diese Zusammenhänge auch für die Maxilla gelten, ist nicht genau untersucht, obwohl immer wieder behauptet wird, dass bei einem „Durchschlagen“ der Osteoporose auf die Kieferregion eher die Maxilla betroffen sein müsste, da diese schon aufgrund ihrer normalen Anatomie eine zartere Spongiosa beinhalte als die Mandibula [43, 105, 100, 101].

Eine weitere Frage stellt sich nach einem möglichen Zusammenhang zwischen Osteoporose und Zahnverlust. Hintergrund sind alte Beobachtungen aus der Praxis, dass postmenopausale Frauen ein höheres Risiko für Zahnverlust haben [91]. Auch hierbei sind die Zusammenhänge nicht eindeutig: In jüngster Zeit fand sich sowohl eine signifikante positive [z.B. 26, 34, 85] als auch negative Korrelation [113, 89, 56]. Ähnlich widersprüchliche Ergebnisse liegen für einen möglichen Zusammenhang zwischen Osteoporose und dem Ausmaß der Kammatrophie oder die Resorptionsgeschwindigkeit nach Zahnverlust vor [10, 19, 51, 98].

Es sind also weitere wissenschaftliche Untersuchungen nötig, um die Frage nach der Existenz einer oralen Osteoporose zu klären. Im Gegensatz zum Menschen zeigt sich nämlich im Tiermodell, dass bei systemischer Osteoporose die Kiefer betroffen sein können. Nach Ovariektomie entwickelt sich bei Versuchstieren, wie z.B Ratte oder Maus, eine Osteoporose, die der postmenopausalen Osteoporose des Menschen entspricht [19]. Am besten untersucht ist die ovariektomierte Ratte (OVX-Ratte): Bei ihr treten allerdings die Veränderungen am Kiefer erst deutlich nach zusätzlicher Zahnextraktion oder Verabreichung einer kalziumarmen Diät auf. Obwohl eine Übertragung tierexperimenteller Befunde auf den Menschen immer problematisch ist, zeigen neuere Untersuchungen an ovariektomierten Primaten eine gewisse Nähe zum Menschen. Bei diesen Tieren fand sich vor allem in den interradikulären Septen eine schlechtere Knochenstruktur [6].

Chirurgie und Kieferorthopädie

Aus kieferchirurgischer Sicht gilt neben allgemeinen Operationsrisiken (z.B. Lagerung, Beeinträchtigung der Atmung durch Kyphosen) eine Osteoporose als ein spezifisches Risiko eher nur für Operationen am Kiefergelenk, wie Kirk jr. [64] an über 300 Eingriffen zeigen konnte. Osteoporotiker sollen auch ein höheres Erkrankungsrisiko für craniomandibuläre Dysfunktionen aufweisen [65]. Allerdings fanden sich in EMG-Studien keine Auswirkungen auf die Kiefermuskulatur [96].

Bei der endoprothetischen und osteosynthetischen Versorgung von Osteoporosepatienten in der Chirurgie und Orthopädie treten oft Probleme auf [35]. So ist die Stabilität von Endoprothesen, z.B. an der Hüfte, je nach Knochendichte vermindert [2]. Dies steht im Gegensatz zu den Ergebnissen der dentalen Implantologie. Hier zeigen alle bisherigen Studien an osteoprotischen Patienten im Vergleich zu Knochengesunden keine erhöhten Implantatverlustraten, eine gute Prognose für das Implantatüberleben und histologisch keine Unterschiede hinsichtlich der Osseointegration. Deshalb gilt eine alleinige Osteoporose nicht als Kontraindikation [33, 41, 52, 94, 98, 9, 104]. Erdogan et al. [33] berichten allerdings über schlechtere Ergebnisse von Augmentationen im Zusammenhang mit einem Sinuslift.

Mit Zunahme der Erwachsenen-Kieferorthopädie wird auch dieses Fach mehr Osteoporotiker zu versorgen haben. Klinische Studien oder Kasuistiken dazu fehlen bisher. Experimentelle Zahnbewegungen an osteoporotischen Tieren verlaufen schneller und verstärkt, was wohl auf eine erhöhte Aktivität der Osteoklasten und einen verminderten alveolären Knochenumbau zurückzuführen ist [95, 72]. Deshalb werden u.a. eine sorgfältige Planung der kieferorthopädischen Kräfte, Langzeitretentionen wegen erhöhter Rückfalltendenzen und ein engmaschiges Parodontitis-Monitoring empfohlen [72].

„Maskierung“ der Osteoporose am Kiefer?

Die widersprüchlichen und nicht sehr gut belegten Daten zur Frage des Befalls der Kieferknochen bei systemischer Osteoporose sowie die guten klinischen Erfahrungen zur Implantatbehandlung bei Osteoporosepatienten lassen die Vermutung aufkommen, dass die Auswirkungen dieser Erkrankung in der Kieferregion womöglich gering sind.

Abb. 5: Desmale Osteogenese am Unterkiefer; Sternchen: Knochenbälkchen, M = Meckel’scher Knorpel, braun: Blutgefäße; Mensch, 12. Schwangerschaftswoche.

Die Ursachen dafür sind in einigen Besonderheiten der Kiefer zu suchen, die schuld an einer solchen „Maskierung“ sein könnten [41, 42]. Ein Grund könnte in der Entwicklungsgeschichte liegen: Die Kieferknochen, wie fast das gesamte Kopfskelett, entwickeln sich aus sog. Neuralleistenzellen, Abkömmlingen aus der Anlage des zentralen Nervensystems, die sich später zu mesenchymalen Zellen differenzieren. Diese mesenchymalen Vorläuferzellen wandeln sich direkt in knochenbildende Osteoblasten um (Abb. 5). Knochen entsteht also nicht wie z.B. an Langknochen oder der Wirbelsäule über eine indirekte Osteogenese, d.h. über knorpelige Zwischenschritte. Interessanterweise sind es gerade die indirekt gebildeten Knochen, an denen sich eine Osteoporose vor allem manifestiert. Nach einer neueren Theorie in der Knochenforschung gibt es sogar funktionelle Unterschiede zwischen Osteoblasten unterschiedlicher anatomischer Herkunft [112]. Auch für Osteoblasten aus der Kieferregion sind solche Unterschiede, z.B. im Vergleich mit Osteoblasten des Beckenkamms, inzwischen bekannt [1]. Möglicherweise zeigen Knochenzellen der orofazialen Region eine bessere „Resistenz“

Abb. 6: Sagittalschnitt durch einen zahnlosen Unterkiefer; anatomisches Präparat, dichte Kortikalis und kräftige Spongiosatrabekel.

gegenüber bestimmten Osteoporose-bedingten negativen Einflüssen. Nicht nur auf zellulärer Ebene, sondern auch schon hinsichtlich der knöchernen Mikro- und Makrostrukturen sind Unterschiede zwischen Kiefer und anderen Knochen offensichtlich. Ein Vergleich der histologischenStruktur zwischen Beckenkamm und Kiefern ergab vor allem für die Mandibula eine teilweise stabilere Architektur mit höherer Trabekelzahl und größerem trabekulärem Knochenvolumen [106]. An Knochenbiopsien aus Beckenkamm und Mandibula von älteren Patienten stellten Verna et al. [108] eine höhere Knochenumbau-Aktivität im Kiefer fest. Alle diese strukturellen Unterschiede sind zum großen Teil auf die spezielle funktionelle Belastung der Kieferknochen zurückzuführen: Remodellierungsvorgänge müssen der besonderen Biomechanik im Zusammenhang mit Okklusion, Mastikation und physiologischer Zahndrift angepasst sein [59, 99, 106, 48]. Selbst am atrophierten zahnlosen Kieferknochen sind diese Kräfte noch so aktiv, dass sogar bei vielen älteren Menschen ein regionaler Anstieg von Knochendichten, wie z.B. in der interforaminären Region, beobachtet werden kann [20] (Abb. 6). Die spezielle Biomechanik am Kiefer wirkt also vielleicht osteoprotektiv und kompensiert die bei systemischer Osteoporose dort auftretenden katabolen Einflüsse. Selbst bei proteinarmer Mangelernährung scheinen die Auswirkungen auf den Knochen der Kieferregion gering zu sein. Darauf deuten Tierversuche an OVX-Ratten hin [76].

Orale Auswirkungen der pharmakologischen Osteoporose-Therapie?

Neben den sog. Basismaßnahmen, wie regelmäßige körperliche Aktivität, Vermeiden von Untergewicht und Suchtstoffen, regelmäßige Sonneneinstrahlung, Physiotherapie, Schmerzbehandlung und der Gabe von Kalzium und Vitamin D, stützt sich die pharmakologische Therapie der Osteoporose heute auf die Verabreichung antiresorptiv oder anabol wirkender Substanzen [32, 4, 8, 23, 88, 36]. Eine Langzeittherapie mit solchen Substanzen wird heute ab einem 10-Jahres-Frakturrisiko von 30 % für Hüft- und Wirbelkörperfrakturen empfohlen [88]. Dazu gehören Östrogene (Hormonersatztherapie), selektive Östrogenrezeptormodulatoren, Bisphosphonate oder Fragmente des Parathormons (Teriparatid). Die Hormonersatztherapie bei Osteoporose wird allerdings in letzter Zeit wegen verschiedener erhöhter Risiken bei Langzeitanwendung kritisch bewertet [87]. Für die Hormonersatztherapie und die Kalzium- und Vitamin-D-Therapie sind Auswirkungen auf Kieferknochendichte, Zahnverlust und Kammatrophie untersucht worden, wobei sowohl von positiven als auch von negativen Korrelationen berichtet wurde [91, 19, 51].

Zwei fundierte Studien zum Effekt einer Hormontherapie, die prospektiv, randomisiert, doppelblind und placebokontrolliert angelegt waren, ergaben bei postmenopausalen Frauen eine signifikant verbesserte alveoläre Knochendichte bzw. -masse [16, 50]. Eine Supplementierung mit Kalzium und Vitamin D kann sich bei Osteoporose auch positiv auf eine bestehende chronische Parodontitis auswirken [79]. Im Rahmen einer zahnärztlichen Ernährungsberatung von Osteoporotikern sollte also auf die Wichtigkeit einer ausreichenden Zufuhr von Kalzium und Vitamin D hingewiesen werden, nicht nur für das gesamte Skelettsystem, sondern auch speziell für die Mundhöhle [66]. Bisphosphonate gehören heute zu den wichtigsten Säulen einer Osteoporosetherapie. Sie scheinen auch am Alveolarknochen dem weiteren Knochenverlust entgegenzuwirken und die Knochendichte zu verbessern [31]. Auf die Problematik der Kieferosteonekrosen als Nebenwirkung soll hier nicht näher eingegangen werden. Die Osteonekrose-Prävalenz bei oraler Einnahme liegt zwischen 0,001 % und 0,01 %, in einer aktuellen Studie wird sie mit 0,07 % angegeben [75]. Eine engmaschige zahnärztliche Betreuung dieser Patientengruppe wird in jedem Falle empfohlen [67, 92].

Osteoporose-Diagnostik in der Zahnarztpraxis?

Angesichts der epidemiologischen Bedeutung dieser Krankheit wird neuerdings eine mögliche Rolle des Zahnarztes bei Erkennung und Prävention einer Osteoporose diskutiert [82, 21]. Seit einigen Jahren wird untersucht, inwieweit bestimmte Parameter im OPG spezifisch und sensibel genug wären, um einen extrakranialen Knochenmineralverlust anzuzeigen. Es wurde vor allem versucht, einen Zusammenhang zwischen der Knochenmineraldichte z.B. der LWS und verschiedenen radiologischen Befunden an der Mandibula herzustellen. In einer großen multizentrischen Studie an verschiedenen europäischen Zahnkliniken (OSTEODENT-Studie) wurde von

Abb. 7: OPG, 75-jährige Patientin mit bekannter Osteoporose, dünne und erodierte untere Kortikalis am Unterkiefer (Pfeile).

2003 bis 2005 an über 660 Patientinnen die Validität unterschiedlicher radiologischer Verfahren am Unterkiefer zur Diagnostik einer systemischen Osteoporose untersucht [22, 74, 85]. Dazu wählte man eine ganze Reihe morphometrischer Parameter, wie z.B. die Breite der unteren Kortikalis auf Höhe des Foramen mentale, oder morphologische Merkmale, wie z.B. der „Zerklüftungszustand“ des oberen Randes der unteren Kortikalis, der unterschiedlich starke Resorptionszustände widerspiegeln soll [22, 27, 55, 84, 74, 1107, 68, 28] (Abb. 7). Ausgeprägte Erosionen sollen vor allem bei postmenopausalen Frauen ein Zeichen für niedrige Knochenmineraldichte bzw. Osteoporose sein [47, 103, 22, 34, 44]. Eigene unveröffentlichte histologische Untersuchungen an der unteren mandibulären Knochenkortikalis älterer Menschen zeigen, dass hier tatsächlich oft Resorptionslakunen mit zahlreichen Osteoklasten anzutreffen sind (Abb. 8). Selbst bei jüngeren

Abb. 8: Histologisches Präparat der unteren mandibulären Kortikalis mit Ausdünnungen und Resorptionen (Sternchen), weiblich, 69 Jahre.

postmenopausalen Frauen bedeutet nach Taguchi et al. [103] ein stark erodierter unterer Kortex ein hohes Osteoporoserisiko. Auch ein möglicher Zusammenhang dieser Befunde mit biochemischen Serumparametern wurde diskutiert [102, 107, 81]. Neuerdings wurde auch über spezielle Analyseverfahren an Zahnfilmen, die periapikale Trabekelstrukturen darstellen, berichtet [110, 22, 83]. Eine Ausdünnung der Trabekel soll nach einer neuen Studie an der Universität Göteburg generell ein erhöhtes Risiko für Frakturen darstellen [61].

Inwieweit eine Früherkennung durch den Zahnarzt sinnvoll, praktikabel oder bezahlbar wäre, bleibt zu diskutieren. Allerdings könnte ein entsprechender kritischer Blick auf die mandibuläre Kortikalis im OPG durchaus Hinweise auf ein mögliches Osteoporoserisiko geben, wenn einem vielleicht schon aufgrund der Anamnese oder des körperlichen Erscheinungsbildes eine Patientin oder ein Patient verdächtig vorkam.

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Prof. Dr. Werner Götz

Zentrum für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde

Poliklinik für Kieferorthopädie

Oralbiologische Grundlagenforschung

Welschnonnenstraße 17

53111 Bonn

Tel. 0228/28722-431

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Allgemeine Zahnmedizin