Wissenschaftliche Informationen dentognostics GmbH by sanmelody

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									                    Wissenschaftliche Informationen
                        dentognostics GmbH



                                       Jena, März 2009




                                     PD Dr. Lutz Netuschil

                                       dentognostics GmbH
                                       Tatzendpromenade 2
                                           07745 Jena


                                           ln@dento.de
                                       www.dentognostics.de




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Publikationen und Literatur
1. Allgemeine Informationen in zahnmedizinischen
Journalen
Netuschil L,
Parodontitis- und Periimplantitis-Frühwarnung
Welcher diagnostische Test bringt welche Aussage?
P L AQ U E N C AR E F r üh j a hr 2 0 0 9, 5- 9


Frühzeitige Diagnostik der Periimplantitis
Z u s am me n fas s u n g a u s
X u et a l . AOS 2 00 8 66 : 21 9 - 2 2 4

N o l te J , Pr e sc h e r N , N et us c h i l L , B uma n n A :
Entzündungsdiagnostik, ein modernes Therapiekonzept
Z W P 3 /2 0 07 6 4 - 6 7


2. Posterpräsentationen und Publikationen
2007/2008
N o l te J , B l um e J , K oh n ke E , N e t u s c hi l L :
Verlauf aktiver Matrix-Metalloproteinase-8 während parodontaler Therapie – eine
Praxis-Pilotstudie.
P o s t er pr ä se nt a t i on D e ut s ch e r Z a hn är z te t a g / D G Z MK D ü s s e l d orf N o v. 20 0 7

Ehlers V, Kasaj N, Pr escher N, Willershausen B:
MMP-8-Konzentration bei Patienten mit chronischer Parodontitis und Periimplantitis.
P o s t er pr ä se nt a t i on D e ut s ch e r Z a hn är z te t a g / D G Z MK D ü s s e l d orf N o v. 20 0 7

Ehlers V, Kasaj N, Pr escher N, Willershausen B:
MMP-8-Messungen bei Patienten mit chronischer Parodontitis und
Schwangerschaftsgingivitis.
D t s c h Z a h närz t l . Z . ( 2 0 08 ) 6 3 : 2 06 - 2 0 8




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3. Zusammenstellung internationaler Literatur

Welche klinischen Aussagen sind auf der Basis der Messung von aktiver MMP-8
möglich?
Z u s am me n s te l l u n g i n te r na t i o na l er L it er at ur , N et u s ch i l 2 00 9




4. Publikationen Annals New York Acad. Sciences
M u n j a l S , M ie t h e P , N e t us c h i l L , S tr u ck F , Ma i er K, B a ue r m e i s ter C :
Immunoassay-based diagnostic point-of-care technology for oral specimen.
A n n N Y A c a d S c i ( 2 00 7) 10 9 8 : 4 86 - 4 8 9

M u n j a l S K , Pr e s c her N , S tr u c k F , S or sa T , M a i er K , N et u s c h i l L :
Evaluation of immunoassay ba sed MMP-8 detection in gingival crevicular fluid on a
point-of-care platform.
A n n N Y A c a d S c i ( 2 00 7) 10 9 8 : 4 90 - 4 9 2

P r e s ch er N , M a i er K, M u nja l S K , S or s a T , B au er me is t e r C - D , S tr u c k F , N e tu sch i l L :
Rapid quantitative chairside test for active MMP-8 in gingival crevicular fluid: first
clinical data.
A n n N Y A c a d S c i ( 2 00 7) 10 9 8 : 4 93 - 4 9 5




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                               1.
                  Allgemeine Informationen in
                 zahnmedizinischen Journalen




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Parodontitis- und
Periimplantitis-Frühwarnung
Welcher diagnostische Test
bringt welche Aussage?

E  s besteht Nachfrage und somit Handlungsbe-
   darf – diagnostisch wie therapeutisch. Die Da-
ten der vierten Deutschen Mundgesundheitsstudie
                                                           gen auf Basis aktueller Literatur „periimplant mu-
                                                           cositis ... 50 % of sites ... peri-implantitis 12 % bis
                                                           40 % of sites". Was also die potenzielle Gefähr-
DMS IV [1, 2], vom Dezember 2006 belegen ein               dung der Implantate resp. der Implantatträger
Aufkommen von 15 bis 20 Millionen Menschen mit             durch aufkeimende Periimplantitis betrifft, ist dem
Parodontitis in der BRD.                                   nichts mehr hinzuzufügen.

Dieser hohen Zahl vorrangig unbehandelter Paro-
dontitisfälle stehen zurzeit „nur" ca. 3 Millionen         Diagnosezeitpunkt und -mittel
Implantate gegenüber. Allein 2008 wurden unge-
fähr 900.000 Implantate gesetzt. Die real existie-         Page & Kornman (1997) [6] haben in ihrem klas-
rende Gefährdung dieser Implantate durch Periim-           sischen Schema den Ablauf der parodontalen Ent-
plantitis ist erst in letzter Zeit wirklich ernst genom-   zündungsreaktion kurz und prägnant skizziert
men worden: Noch vor wenigen Jahren wurde                  (Abb. 1). Dieses Schema kann auch zur Zuordnung
Periimplantitis nahezu vollkommen negiert. Erst            kommerziell vorliegender Tests herangezogen wer-
Prof. Mombelli machte in einem Vortrag (2006)              den. Wann sollte diagnostiziert werden? Möglichst
schlaglichtartig auf dieses Phänomen aufmerksam,           früh natürlich – aber welche konventionellen oder
indem er Periimplantitis als „Tsunami" titulierte.         neuen Tests können frühzeitig genug vor „dem
Diesen Ausführungen entsprechend bedeutet Tsu-             Periimplantitis-Tsunami" warnen?
nami (aus dem Japanischen) „Welle im Hafen".
Damit gemeint ist eine unsichtbare, auf dem of-
fenen Meer nicht erkennbare Welle, deren zerstö-           Sonde und Röntgen
rerische Wucht erst im Hafen bzw. beim Auftreffen
auf Land – und damit unrettbar zu spät – offenbar          Sonde und Röntgen sind keine Frühwarnsysteme
wird.                                                      – sie dokumentieren nachträglich einen bereits ein-
Auch die Angaben zur Häufigkeit von Periimplanti-          getretenen Weich- (Sonde) oder Hartgewebeabbau
tis wurden in jüngster Zeit stark nach oben korri-         (Röntgen). Als Frühwarnsystem sind sie somit sinn-
giert: Noch 2006 veröffentlichten Roos-Jansaker et         los. Da Ereignisse der Vergangenheit objektiviert
al. [3], dass Periimplantitis bei 16 % ihrer Patienten,
dabei bei 6,6 % der Implantate, zu finden war. In
                                                            Pathogenese der Parodontitis
einer folgenden Publikation derselben Gruppe [4]            nach Page & Kornman 1997
2007 las sich das bereits so: „Implant mucositis ...
59 % ... periimplantitis 15 % of all cases". Einer-          Plaqueindex              Genetische                    Entzündungstests            Sonde, Röntgen
                                                             Mundhygiene              Risikotests                   BOP, aMMP-8 Test            Bakterientest (PCR)
seits hatten sich demnach die Werte für Periim-
plantitis im direkten Vergleich zu 2006 mehr als
                                                                                                        Matrix-
verdoppelt, andererseits wurde richtigerweise auch                          Angriff                     metallo-                        Zeit
                                                                                          Gingiva     proteinasen      Sofortige                Später sichtbare
auf periimplantäre Mukositis geprüft – und analog               Bakterien
                                                                                        Wirtsgewebe                  Kollagenolyse              klinische Zeichen
                                                                 Biofilm
zu Gingivitis ein hoher Prozentsatz diagnostiziert.                                                                  Gewebeabbau        Tage     der Erkrankung
                                                                            Abwehr                    z.B. MMP-8                       Wochen
Wieder ein Jahr später – genauer: September                                                                                            Monate
2008 – wurde ein „Consensus Report" des „Euro-
pean Workshop Periodontology" veröffentlicht [5]:
Die hochkarätigen Fachleute des Workshops bele-            Abb.: 1


PLAQUENCARE Frühjahr 2009                                                                                                                                       
Prophylaxe



                 werden, kann zudem weder durch Sonde noch                  Interleukin-Gentest
                 durch Röntgen eine Aussage über den aktuellen
                 Zustand des Gewebes – ausgeheilt, arretiert oder           Im Interleukin-Test (Abb. 3) werden zwei verschie-
                 akut entzündet – gegeben werden.                           dene Gene (Gen-Loci) und von diesen wiederum
                                                                            beide Allele untersucht, die die Reaktionslage des
                                                                            Patienten bezüglich seiner Ausschüttung von Inter-
                 Bakteriologische PCR-Tests                                 leukin 1α/1β bezeichnen. Je nach Aussage des
                                                                            Tests (normale Konstellation/pathologische Kons-
                 Ohne Zweifel ist der bakterielle Biofilm Auslöser für      tellation) wird eine normale oder eine erhöhte Ent-
                 parodontale wie auch periimplantäre Entzündungs-           zündungsreaktion – auf den Reiz des bakteriellen
                 prozesse. „Bakterien sind eine notwendige, aber            Biofilms hin – postuliert.
                 nicht ausreichende Voraussetzung" für Parodonti-
                 tis oder Periimplantitis [7]. Bakterien sind immer da,
                                                                              Der Interleukin-Test …
                 können immer nachgewiesen werden, haben aber
                 – es sei denn in hohen Konzentrationen – keine
                                                                              • ist ein genetischer Marker – unveränderbar!
                 prognostische Aussagekraft (Abb. 2).
                                                                              • zeigt die allg. Reaktionslage des Patienten
                                                                              • ist im Zusammenhang mit (starkem) Rauchen
         Bakterientests haben nur eine eingeschränkte                           von Bedeutung
         Aussagekraft hinsichtlich Parodontitis oder                          • ist in der Parodontologie in der Diskussion;
         Periimplantitis                                                        in der Implantologie hilfreich

         • zeigen die potentielle Gefährdung (Angriff)
                                                                            Abb.: 3
           durch Bakterien – sagen nichts über die tatsäch-
           lich gegebene Gefährdung
                                                                            Von der Arbeitsgruppe von N. P. Lang, Bern, wurde
                                                                            kürzlich eine Arbeit vorgelegt [8], die die Aussage-
         Wann sind Bakterientests sinnvoll?
                                                                            kraft des Tests vergleichsweise massiv in Frage stellt
         Bei zahnärztlicher Entscheidung ob Antibiotika
                                                                            (Abb. 4). Da in der internationalen Literatur nur
         oder andere antibakterielle Mittel eingesetzt
                                                                            eine insuffiziente Evidenz gefunden werden kann,
         werden sollen / müssen und wenn ja: welche?
                                                                            dass der Interleukinstatus etwas (1) zur Progression
                                                                            der Parodontitis und/oder (2) zum Behandlungser-
       Abb.: 2                                                              folg beiträgt, müssen die Ergebnisse entspre-
                                                                            chender kommerzieller Tests „with caution" „inter-
                 Diese in der Parodontologie bereits eingeschränkte         preted" werden. Dies bedeutet – wie der wissen-
                 Aussagekraft stellt sich für die Implantologie noch-       schaftlich arbeitende Autor dieser Zeilen weiß –,
                 mals verschärft dar. Die Literatur zur Mikrobiologie       dass der Test der runden Ablage anheimzugeben
                 der Periimplantitis ist zurzeit leider mehr als dürftig.   ist. Kein Wunder, dass der Test hinsichtlich seines
                 So können die verschiedensten Aussagen wie:                diagnostischen Nutzens in der Parodontologie
                                                                            höchst umstritten ist.
                 • die Mikrobiologie von Parodontitis und Periim-           Aber dies ist nur die eine Seite der Medaille: Die
                   plantitis ist gleich,                                    verschlechterte Reaktionslage des Patienten ist ein
                                                                            „Hintergrundfaktor" bei der parodontologischen
                 • die Mikrobiologie von Parodontitis und Periim-           Behandlung, noch mehr bei Implantationen und
                   plantitis ist prinzipiell gleich, aber ...               noch wesentlicher bei (starken) Rauchern. Sellmann
                                                                            [9] betont deshalb vollkommen zu Recht den fo-
                 • die Mikrobiologie beider Entitäten ist zwar ziem-        rensischen Aspekt des Interleukin-Tests: „Eine be-
                   lich ähnlich, aber es gibt doch Unterschiede ...
                                                                              Der Interleukin-Test als diagnostischer Parameter
                 ... aus den vorliegenden Literaturstellen herausdes-
                                                                              in der Parodontologie
                 tilliert werden.
                 Wann sind dann aber bakteriologische Tests sinn-
                                                                              “Conclusion: …(i) there is insufficient evidence to
                 voll? Diese sind dann angebracht, wenn der Sinn
                                                                              establish if a positive IL-1 genotype status
                 und die Ausrichtung einer eventuellen Antibiotika-
                                                                              contributes to progression of periodontitis and/or
                 gabe geprüft werden muss. Auch hier ist die Thera-
                                                                              treatment outcomes. Therefore (ii) results
                 piebedürftigkeit in der Regel jedoch längst einge-
                                                                              obtained with commercially available tests should
                 treten, wie es die gängige Entnahmepraxis aus der
                                                                              be interpreted with caution.“
                 bereits bestehenden Tasche ja reflektiert. Bakteri-
                                                                              (nach Huynh-Ba G. [8])
                 entests stellen somit ebenfalls keine Frühwarnsys-
                 teme dar.                                                  Abb.: 4


                                                                                                    PLAQUENCARE Frühjahr 2009
                                                                                                               Prophylaxe



    sondere Bedeutung kann dieser Test auch erlangen,
                                                             Der BOP als diagnostischer Parameter in der
    wenn Sie im Fall von Implantationen, Mukositiden,
                                                             Parodontologie
    Periimplantitiden oder sogar Implantatverlusten in
    Regress genommen werden sollten." Wissenschaft-
                                                             “…negative predictive value…98 % renders
    lich nahezu nutzlos, hat dieser Test also seine Be-
                                                             continuous absence of BOP a reliable predictor…
    deutung in der generellen Einordnung des (Implan-
                                                             of…health.“ (nach Lang et al. [10])
    tat-)Patienten, der Patientenaufklärung und der
                                                             Specificity:                          88 %
    forensischen Absicherung.
                                                             Sensitivity:                          29 %
                                                             Negative predictive value:            98 %
                                                             Positive predictive value:             6%
    BOP – Nutzt die Bestimmung der Blu-
    tungsneigung etwas?
                                                           Abb.: 5
    Die Ermittlung des BOP (Bleeding on Probing) wird
    von Zahnärzten in hohem Maße positiv einge-            „inflammatorische Wirtsreaktion" (→ Interleukin-
    schätzt – Motto: Wenn es blutet, ist dies ein Zei-     Test) sofort zur beginnenden Gewebedestruktion
    chen für Entzündung, also auch einer Gewebedes-        parodontal oder periimplantär.
    truktion. Lang et al. [10] belegen in ihrer grundle-   Tragendes Molekül dieses Gewebeabbaus ist die
    genden Arbeit aber genau das Gegenteil: Nur die        körpereigene Kollagenase-2, synonym: Matrix-Me-
    mehrfache/mehrzeitige (!) Abwesenheit des BOP          talloproteinase-8 (Abb. 6). Dieses Enzym wird von
    hat eine klinisch relevante Aussagekraft (negative     den polymorphkernigen Leukozyten (PML) aktiviert
    predictive value: 98 %); die Anwesenheit von Blu-
    tung (positive predictive value: 6 %) hat demge-
                                                             Der aMMP-8-Wert als diagnostischer Parameter
    genüber keinerlei klinische Relevanz. Mit anderen
                                                             in der Parodontologie und Implantologie
    Worten: Nachweislich ist die Ermittlung des BOP
    ebenfalls für die runde Ablage – Entschuldigung,
                                                             MMP-8-Matrix-Metalloproteinase-8, synonym
    ich wiederhole mich ...
                                                             Collagenase 2, ist das Enzym, welches im Entzün-
    Dieselbe Aussage gilt übrigens auch im Rahmen
                                                             dungsfall Kollagen abbaut/zerstört.
    der Implantologie (Abb. 5): Mehrere Autoren – sie-
    he Schwarz und Becker [11], darunter Lang [12]
                                                             Der aMMP-8-Test misst nicht „die Parodontitis“
    selbst – belegen auch hier nur die Aussagekraft der
                                                             (wie Sonde oder Röntgen), auch nicht „die
    „negative predictive values".
                                                             Entzündung“ (wie z. B. BOP, IL-1) – aMMP-8 ist
                                                             „Destruktionsmarker“, ein Biomarker für akut
                                                             vorliegenden/akut laufenden Gewebeabbau, der
    Kollagenase-Test: Bestimmung der ak-                     erst Wochen oder Monate später mittels Sonde
    tiven Matrix-Metalloproteinase                           oder Röntgen objektivierbar wird.

    Das Pathogeneseschema der Abb. 1 führt vom
                                              über die
     bakteriellen Biofilm (→ Bakterientests)26.01.2009 14:49:46
durimplant_drittelQ_plaquencare_jan09.pdf 1                Abb.:   6




    PLAQUENCARE Frühjahr 2009                                                                                           
Prophylaxe



                 und sezerniert, insofern das körpereigene Gewebe
                 sich „entschlossen" hat, eine Entzündungsreaktion
                 hochzufahren. Die aktive Form der Matrix-Metallo-
                 proteinase-8 (aMMP-8) ist somit das reale Endpro-
                 dukt der anlaufenden Entzündungskaskade; durch
                 ihre kollagenolytische Wirkung ist sie ursächlich
                 verantwortlich für die Zerstörung des dreidimensio-
                 nalen Kollagennetzwerkes des Parodonts. Sie ist
                 somit ein Frühmarker für die parodontale wie auch
                 die periimplantäre Gewebsdestruktion. Diese kann
                 erst Wochen oder Monate später mittels Sonde
                 und/oder Röntgen verifiziert werden.

                                                                                                                               Daten Praxis Dr. N
                 aMMP-8 – Wissenschaftlicher Status                                                                            Präsentation
                                                                                                                               Deutscher Zahnär
                 Durch zahlreiche internationale Publikationen [13,                                                            Düsseldorf, Nov. 2
                 14] ist klar belegt, dass durch die Ermittlung von
                                                                          Daten Praxis Dr. Nolte
                 aMMP-8 im Sulkusfluid (GCF) die Patientenkollek-
                 tive in gesund – Gingivitis – Parodontitis differen-     Präsentation
                                                                          Deutscher Zahnärztetag,
                 ziert werden können (Abb. 7). Die aMMP-8-Kon-            Düsseldorf, Nov. 2007
                 zentrationen gehen nach Paro-Behandlung wie
                                                                        Abb.: 8

         Die Fakten in der Parodontologie sind …

         • Die aMMP-8-Werte sind niedrig im gesunden                      Es ist erwiesen – in der Implantologie
           (nicht entzündeten) Zustand …
         • … leicht erhöht bei Gingivitis …                               “Gingival Indes is not a clinically important
         • … stark erhöht bei akuter parodontaler                         marker for bone loss, but collagenase-2 … in
           Entzündung, bei akutem parodontalen                            peri-implant sulcus fluid are …“
           Gewebeabbau.                                                    (nach Ma et al. [16])
         • aMMP-8-Werte gehen zurück nach erfolg-
           reicher Paro-Behandlung (zurück bis zu                         Kategorie Bone Loss: < 1 mm          1-3 mm     > 3 mm
           „gesunden“ Werten).                                            GI                   0,6             0,6        1,2
                                                                          MMP8 (ng/mL)         861             1265       2021

       Abb.: 7
                                                                        Abb.: 9
                 z.B. SRP zum Teil wieder in den gesunden Bereich
                 zurück [15] (siehe DGZMK-Abstract Nolte et al.,        noch dramatischer: Der Differenzfaktor von 1 zu
                 Abb. 8). Somit kann, im positiven Normalfall, be-      971 reflektiert den hohen Grad der zerstörerischen
                 reits nach 2 bis 3 Wochen der Therapieerfolg be-       Aktivität der aMMP-8 im Vergleich zum „healthy
                 legt werden. Im negativen Fall einer refraktären Si-   implant".
                 tuation bleiben die aMMP-8-Messwerte demge-
                 genüber auf hohem Niveau. Hier kann ebenfalls
                 bereits nach der kurzen Zeit von 2 bis 3 Wochen        Zusammenfassung
                 abgeklärt werden, ob weitere Behandlungsschritte
                 eingeleitet werden müssen, ehe ein weiterer Ge-        Von Röntgen und Sonde sowieso abgesehen, kön-
                 webeverlust eingetreten ist. Analoge Aussagen          nen nach dem Stand derzeitiger Literatur weder
                 gelten auch für die Implantologie. Ma et al. [16]      der PCR-Bakterientest noch der Interleukin-Test
                 zeigten, dass der aMMP-8-Level im periimplantären      noch „Bleeding on Probing" als Frühwarnsystem
                 Sulkusfluid (PISF) mit der Kategorie „Bone Loss"       für das Anlaufen zerstörerischer Prozesse in der
                 korreliert (Abb. 9). Eine weitere neue Arbeit Xu et    Parodontologie und/oder der Implantologie heran-
                 al. [17] (Abb. 10) verdeutlicht nochmals den Unter-    gezogen werden. Nur der Nachweis der aktiven
                 schied in der aMMP-8-Konzentration zwischen ge-        Matrix-Metalloproteinase-8 (aMMP-8) zeigt, ob ein
                 sunden Verhältnissen und Parodontitis: ein Unter-      Gewebe stabil ist oder ob die Phase eines kollage-
                 schied der Werte von 1 zu 80, was eine saubere         nolytischen Gewebeabbaus vorliegt (Abb. 1). Der
                 diagnostische Differenzierung erlaubt. Beim Auf-       aMMP-8-Test ist als einfach zu handhabender Ein-
                 treten von Periimplantitis ist dieser Unterschied      sendetest kommerziell verfügbar.

8                                                                                                  PLAQUENCARE Frühjahr 2009
                                                                                                                                                                        Prophylaxe




       Es ist erwiesen – in der Implantologie:

                                                                                          1000

                                                                                          900

                                                                                          800




                                                      concentration compared to healthy
                                                                                          700
        Bei Periimplantitis (PI)


                                                         % increase in collagenase
                                                                                          600
        sind die aMMP-8-
                                                                                          500
        Werte („collagenase
                                                                                          400
        concentration“)
                                                                                          300
        gegenüber dem
                                                                                          200
        „gesunden“ Implantat
                                                                                          100
        (HI) nahezu auf 1000%
                                                                                            0
        erhöht [17 ].                                                                            HG    teeth     CP                HI     implants   PI




Abb.: 10



                            PD DR. LuTZ NETuSCHIL
                            Wissenschaftlicher Leiter
                            dentognostics GmbH
                            Tatzendpromenade 2
                            07745 Jena
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                            Mobil: 0177 7352929
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 LITERATuR
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 6-8
                                                                                                 [12] Lang NP, Wetzel AC, Stich H, Caffesse RG: Histologic probe
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 dontitis: an introduction. Perio-dontology 2000 1997; 14: 9-11                                  dontal treatment and maintenance. J Periodont Res 2003; 38:
                                                                                                 400-404
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 and/or treatment outcomes: a systematic review. J Clin Perio-                                   [17] Xu L, Yu Z, Lee HS, et al.: Characteristics of collagenase-2
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                                                                                                 Acta Odont Scand 2008; 66: 219-224
 [9] Sellmann HH: Risikountersuchungen in der Zahnarztpraxis.
 Spitta Fachinformationen, Balingen 2007




PLAQUENCARE Frühjahr 2009                                                                                                                                                        
Informationen aus der Wissenschaft Ausgabe 1-2009
Ein Informationsdienst der dentognostics GmbH




Frühzeitige Diagnostik der Periimplantitis

Neue Studie belegt ausgezeichnete Aussagekraft des Biomarkers
Matrix-Metalloproteinase-8 (Collagenase-2) zur Detektion von Periimplantitis

Das körpereigene Enzym Collagenase-2 (synonym: Matrix-Metalloproteinase-8, MMP-8+) ist
aufgrund seiner kollagenolytischen Wirkung ursächlich verantwortlich für den zerstörerischen
Abbau von Weich- und Hartgeweben bei Parodontitis und Periimplantitis (Birkedahl-Hansen
1993, Ma et al. 2003, Sorsa et al. 2004).


Eine neue Studie

           Xu et al.: Charakteristics of collagenase-2 from gingival crevicular fluid and peri-
           implant sulcular fluid in periodontitis and peri-implantitis patients
           Acta Odontologica Scandinavica 2008; 66: 219-224

belegt       eindeutig          die      Aussagekraft   des   Biomarkers     aMMP-8+       bei     Periimplantitis
(Daten und Abbildung (Scan) aus Ergebnisteil und Diskussion von Xu et al. 2008):


          Patienten-                       Gingiva-       Taschen-            „Bone            Collagenase-
           gruppe                           Index           tiefe             loss“*             Aktivität
                                                                                                (rel. Units)
Gesund                                        0,6             3,3              keiner                 1
Moderate Parodontitis                         1,6             5,6               alle                  80
Schwere Parodontisis                          2,0             5,9               alle                  78
Gesundes Implantat                            1,0             2,4              keiner                 1
Periimplantitis                               2,0             5,0               alle                 971


* „Bone loss“: Röntgenologisch nachweisbarer Knochenverlust bei keinen (Gesund) bzw. allen
(Parodontitis / Periimplantitis) zur Bestimmung der Collagenase-Aktivität ausgewählten „Sites“




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| E-mail: i nf o@den tog nos t ic s .de | www.dent og nos ti c s .de | Gesc häfts führ er: Dipl. Kfm . Kurt Mai er   |
| Amtsgericht Jena HRB 2 093 60 | F ina n z amt EKSt.Nr. 161/ 10 7/0 955 | USt-IdNr. [V AT-IDNr].. DE212 708 33 0    |
| Hy poVereins bank J ena Ko nto 32 65 212 9 9 BLZ 830 20 087 | Spark a s s e J ena Kon to 351 90 BLZ 8305 303 0     |
090115 Info aus der Wissenschaft 01-09                         - 1 -
Die Autoren ziehen die Schlussfolgerung „… die vorliegende Studie … ist Basis für eine MMP-
8-basierte … Diagnostik der Periimplantitis.“ Weitere Stimmen zu dieser Studie:


Prof. U. Saxer, DGP-Tagung, Nürnberg 26.09.2008 zu aMMP-8*:

         „Die Arbeit von Xu et al. (2008) belegt, dass dieser Marker in der Implantologie
                   von noch wesentlicherer Bedeutung ist als in der Parodontologie“


Prof. H.H. Renggli, Fortbildung Zahnwerk, Schwabach 03.10.2008 zur aMMP-8-Diagnostik: „Ich betone
seit 20 Jahren, dass wir in der Parodontologie nur immer dem Geschehen hinterherlaufen.“ . . .

„Ein wesentlicher Fortschritt in unserer Diagnostik – Dies ist das allererste Mal in diesen
         20 Jahren, dass wir einen prophylaktisch sinnvollen Marker zur Hand haben.“


Jena im Januar 2009



PD Dr. Lutz Netuschil
Wissenschaftlicher Leiter
dentognostics GmbH


*   Die aktive, gewebszerstörende Form der Matrix-Metalloproteinase-8 (aMMP-8) kann nach (für
    den Patienten völlig schmerzfreier) PISF-Entnahme problemlos quantitativ durch den aMMP-
    8-Test der dentognostics GmbH in 07745 Jena, nachgewiesen werden. Obige Literaturzitate
    liegen bei der dentognostics GmbH vor. Bitte kontaktieren Sie uns www.dento.de bzw.
    info@dento.de

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zahnmedizin parodontologie/prophylaxe




              Entzündungsdiagnostik                                                                         etc. sowie durch visuelle intraorale Ins-
                                                                                                            pektion und klinische Erfahrung festge-

              Ein modernes                                                                                  stellt werden kann. Zur Bestimmung der
                                                                                                            infektiösen Faktoren haben wir seit Jahren
                                                                                                            die Möglichkeit, eine semiquantitative
                                                                                                            mikrobiologische Untersuchung (übli-

              Therapiekonzept                                                                               cherweise durch Nachweis mikrobieller
                                                                                                            Nukleinsäuren) durchführen zu lassen,
                                                                                                            um bei bestimmten Verlaufsformen und
           | Dr. Jens Nolte, Nico Prescher, Dr. Lutz Netuschil, Prof. Dr. Axel Bumann                       rezidivierenden Fällen eine adjuvante
                                                                                                            Antibiotika-Therapie verordnen zu kön-
              Die parodontologische Diagnostik steht vor einem Wandel: Neben der                            nen (Beikler et al., DGP/DGZMK Statement
              traditionellen klinischen Befundung gewinnen paraklinische Parameter                          2004). Zur Verifizierung der mit klinischen
              wie z. B. Bakteriennachweise mehr und mehr an Bedeutung. In diesem                            Methoden „subjektiven“ Entzündungszu-
              Zusammenhang wird der Fokus neben der bekannten Bakterienanalytik                             stände besteht neuerdings auch die Mög-
                                                                                                            lichkeit, in der Praxis binnen ca. 30 Min. ei-
              verstärkt auf die korrespondierende Wirtsreaktion gelenkt, d.h. auf das
                                                                                                            nen akuten Entzündungsgrad mit einem
              Entzündungsgeschehen während einer Parodontitis.
                                                                                                            labordiagnostischen Verfahren selbst zu
                                                                                                            bestimmen (Schema 1).
                                                                                                            Die sehr komplexen Gesamtzusammen-


               D          ie heutige paraklinische Diag-
                          nostik der Wirtsreaktionen – z. B.
                          von Interleukinen wie IL-6 – be-
               schränkt sich auf die Durchführung in Uni-
               versitätskliniken und Speziallaboratorien
                                                                    | Parodontitis
                                                                 Parodontitis wird heute als Erkrankung
                                                                 des Parodontiums durch eine chronische
                                                                 Infektion und Entzündung verstanden, die
                                                                 zu Gewebe- und ggf. Knochenabbau
                                                                                                            hänge sind in Lehrbüchern sowie in
                                                                                                            verschiedenen Übersichtsartikeln be-
                                                                                                            schrieben (z.B. Hellwege 2003).

                                                                                                               |   Matrixmetalloproteinase
               und hat deshalb kaum Relevanz für die             führt. Als Ausgangssituation zeigt sich           MMP-8
               niedergelassene Praxis erlangt. Zukünftige        typischerweise ein Entzündungszustand,     Entzündungsgeschehen im Körper wer-
               Konzepte bieten hier als Alternative eine         der bis heute in der Praxis nur indirekt   den von körpereigenen Mediatoren, wie
               echte „Chairside-Diagnostik“ an.                  durch verschiedene Indizes, wie API, BOP   z. B. Prostaglandinen, Interleukinen, und
                                                                                                            weiteren Faktoren (z.B. Tumornekrose-
                                                                                                            faktor, TNF etc.) ausgelöst und reguliert
                   Parodontitis-Diagnostik                                                                  (siehe Schema 2). Um den „angelock-
                   Klinisch Chairside                            Paraklinisch Einsendetest                  ten“, attrahierten Entzündungszellen
                   • Plaqueindizes                               • Mikrobiologische Bestimmung              vor Ort möglichst viel Bewegungsspiel-
                   • Gingiva- und Blutungsindizes                (z. B. molekularbiologischer Nachweis
                                                                                                            raum zu geben, werden parallel vorran-
                   • Taschentiefe, Attachment-Verlust             von Markerkeimen der Parodontitis)
                      (etc.)                                     • Spezialuntersuchung Entzündungs-         gig Kollagenasen, also Bindegewebe-
                   • Röntgen                                     mediatoren (an Universitätskliniken)       abbauende Enzyme, lokal und systemisch
                                                                 Chairside                                  in aktiver Form freigesetzt.
                                                                 • Entzündungsmonitoring über Quanti-       Matrixmetalloproteinasen (MMPs) sind
                                                                    fizierung der aktiven Kollagenase       solche gewebszerstörenden Kollagena-
                                                                    (MMP-8)
                                                                                                            sen. Es gibt eine Reihe verschiedener
               Schema 1: Konzept einer umfassenden Parodontitisdiagnostik.                                  MMPs, die als „MMP-Familie“ bezeich-
               Vereinfacht dargestellt verläuft der Entzündungsprozess wie folgt:                           net werden. Sie werden in drei Haupt-
                                                                                                            gruppen unterteilt:
                    (1) Auslösender Reiz,
                                z.B. subgingivale Plaque/Biofilm                                            • Kollagenasen, z.B. MMP-8 und andere,
                                                                                                              die natives Kollagen abbauen
                    (2) Freisetzung von bakteriellen Virulenzfaktoren,                                      • Gelatinasen, z.B. MMP-9 und andere,
                                 v.a. Lipopolysaccharide (LPS), Proteasen, Immunmediatoren                    die z.B. denaturiertes Kollagen ab-
                                                                                                              bauen
                    (3) Attraktion und Aktivierung von Entzündungszellen,
                                                                                                            • Stromelysine, die z.B. Elastin und Pro-
                                 z.B. Makrophagen, Polymorphkernige Granulozyten (PMN)
                                                                                                              kollagen verarbeiten.
                   (4a) Freisetzung von geweblichen körpereigenen Mediatoren,
                                 wie z.B. Prostaglandine und Interleukine sowie                             Darunter ist MMP-8 die für parodonto-
                                                                                                            pathische Abbauprozesse wichtigste im
                   (4b) Aktivierung von Matrixmetalloproteinasen (MMPs),
                                                                                                            Sulkusfluid erfassbare Matrixmetallo-
                                 d.h. von gewebszerstörenden Kollagenasen
                                                                                                            proteinase. Durch individuell unter-
               Schema 2: Ablauf des parodontalen Entzündungsgeschehens (Review Netuschil et al. 2007).      schiedliche, bei bestimmten Patienten



 64   ZWP 3/2007
zahnmedizin parodontologie/prophylaxe




                                                              sogar überschießende Freisetzung bzw.
            [ die autoren ]                                   Aktivierung derartiger Mediatoren er-
              Dr. med. dent. Jens Nolte                       geben sich schwere und/oder therapie-
              Tätigkeitsschwerpunkt Prophylaxe/Paro-          refraktäre Verläufe. Dies ist beim einzel-
              dontologie                                      nen Patienten insbesondere mit klini-
              1979–1985 Studium der BWL in Göttingen
              1987–1992 Studium der Zahnmedizin in            schen Methoden nicht vorab erkennbar,
              Kopenhagen                                      jedoch für den späteren Krankheitsver-
              Seit 1995 selbstständig in einer Einzelpraxis   lauf von entscheidender Bedeutung.
              Seit 1998 Schulungstätigkeit im Bereich         Daher ist die Bestimmung von Entzün-
              Prophylaxe/Parodontologie
                                                              dungsmarkern für eine adäquate Thera- Abb.1a: DentoTestkit
              ZA Nico Prescher                                pieplanung relevant.
              Dissertationsthema: Klinische Studie zur        MMP-8 im Sulkusfluid weist die Akti-
              Chairside Diagnostik von MMP-8                  vität einer parodontalen Entzündung
              2000–2006 Studium der Zahnmedizin               nach und damit einen aktiven, be-
              Friedrich-Schiller-Universität Jena
                                                              handlungsbedürftigen Zustand. Aktive
              Dr. rer. nat. habil. Lutz Netuschil             MMP-8 ist ein objektivierender Marker
              Tätigkeitsschwerpunkt: Biofilmforschung,        zur Erkennung des Potenzials der aktuel-
              orale Antiseptika, Entzündungsmechanis-         len Gewebezerstörung.
              men
              1970–1978 Studium der Biochemie und
              Diplomarbeit Max-Planck-Institut Tübingen
                                                                |   Messung der
              1979–2004 Wiss. Assistent an den Abtei-               MMP-8-Konzentration
              lungen für Zahnerhaltung und Parodonto-         Aufgrund des quantitativen Nachweises
              logie Tübingen, Homburg/Saar und Dres-          des Entzündungsmarkers wird die me-
              den
              Seit 2004 Wissenschaftliche Leitung             chanische Therapie eingeleitet. Der Ver-
              dentognostics GmbH, Jena                        lauf der Entzündung bzw. der Erfolg der
                                                              Therapie kann kurzfristig, z.B. nach Abb.1b: DentoAnalyzer
              Prof. Dr. Axel Bumann                           zwei Wochen, über die erneute Messung
              Tätigkeitsschwerpunkte Kieferorthopädie,        der MMP-8-Konzentration im Sulkus- eine qualifizierte Mitarbeiterin des Pra-
              3-D-Bildgebung, Funktionsdiagnostik
                                                              fluid kontrolliert werden. Sollte in be- xisteams zu übertragen.
                                                              sonders hartnäckigen Fällen die Thera- Mit dieser Methodik zur Bestimmung ak-
                                                              pie nicht erfolgreich sein, kann dies früh- tiver MMP-8 kann erstmals ein valider
                                                              zeitig an nicht rückläufigen MMP-8- Entzündungsmarker in der Praxis chair-
                                                              Konzentrationen erkannt werden. In side quantifiziert werden. Das Testsys-
                                                              solchen Fällen sollte eine adjuvante tem wurde von dentognostics in Jena in
            [ kontakt ]                                       antibakterielle Therapie in Erwägung enger Zusammenarbeit mit einer multi-
              Die Zahnarztpraxis am Landratspark              gezogen und zur Auswahl geeigneter disziplinären wissenschaftlichen Ar-
              Dr. Jens Nolte                                  Antibiotika eine mikrobiologische Di- beitsgruppe entwickelt.
              Am Landratspark 1                               agnostik (siehe Schema 1) veranlasst Zurzeit wird das System in einigen aus-
              23795 Bad Segeberg
              Tel.: 0 45 51/96 85 61                          werden. Daneben stehen noch lokale gewählten Fachpraxen für die Bereiche
              Fax: 0 45 51/96 85 62                           antibakterielle Maßnahmen (Antisep- Kieferorthopädie, Parodontologie und
              E-Mail: Praxis@DrNolte.de                       tika, Lokalantibiotika, Laser, fotodyna- Implantologie für den Praxisalltag er-
                                                              mische Therapie) zur Verfügung.             probt und in die fachspezifischen Kon-
            | tipp                                                                                        zepte eingebunden.
                                                                 | PA-Behandlungskonzept                  Durch eine Ermittlung des MMP-8 im
              Kursangebote
              Logica Dentis                                   Zur Bestimmung der Konzentration des Sulkusfluid ist der Erfolg der Parodontal-
              Am Landratspark 1                               Entzündungsmarkers MMP-8 wird eine therapie in der Praxis sowohl für den Be-
              23795 Bad Segeberg                              Probe des Sulkusfluid mittels eines klei- handler wie auch für den Patienten gut
              Tel.: 0 45 51/85 62 70
              www.Logica-dentis.de                            nen Entnahmestreifens aufgenommen sichtbar darzulegen.
                                                              und mithilfe eines Testkits in den Dento- Im PA-Konzept der Testpraxis Dr. Nolte in
              Kursangebote                                    Analyzer eingesetzt (Abb. 1a und 1b). Der Bad Segeberg wird derzeit, während der
              VIZ                                             Analyzer übernimmt automatisch die ge- gesamten Therapie, von der ersten PZR
              Caroline-von-Humboldt-Weg 34
              10117 Berlin                                    samte Testdurchführung. Binnen 20 Min. über die PA-Vorbehandlung sowie PA-
              Tel.: 0 30/27 89 09 30                          erhält man nun eine Konzentrationsbe- Behandlung bis zur Reevaluierung ein re-
              www.viz.de                                      stimmung der MMP-8 an der Entnahme- gelmäßiges Monitoring durchgeführt.
                                                              stelle und damit eine direkte Aussage Im Folgenden wird kurz der Ablauf
            | info                                            über den Entzündungszustand des Ent- des PA-Konzeptes der Zahnarztpraxis
              Eine Literaturliste kann in der Redaktion an-   nahmegebietes. Die Durchführung dieser Dr. Nolte für einen Neupatienten mit einer
              gefordert werden.                               wenigen Schritte ist leicht und sicher an Parodontitis beschrieben.



 66   ZWP 3/2007
                                                                                                 parodontologie/prophylaxe            zahnmedizin




                                              5. Termin                                         lich um eine PEK (Professionelle Erfolgs-
           Klinische Befundung
                                              1. PA-Vorbehandlung nach 6–8 Wochen.              Kontrolle) mit erneuter Aufnahme eines PA-
                                              6. Termin                                         Befundes und aller notwendigen Indizes. Bei
                                              2. PA-Vorbehandlung nach 14 Tagen (und            der dritten PPK und bei der PEK können
                                              eventuell weitere Vorbehandlungstermine           wiederum MMP-8-Tests durchgeführt wer-
            Chairside- Diagnostik
                                              bei schlechter Compliance des Patienten).         den. Hierdurch erhält der Behandler bei sei-
                                              7. Termin                                         nem Reevaluierungsgespräch ca. drei Mo-
                                              Pa-ScRp (FMD) OK und UK in einer Sitzung          nate nach dem ScRp ein gutes Monitoring
                                              oder innerhalb von 24 Stunden.                    des Entzündungsverlaufes der letzten fünf
             sofortiger Report                8.–13. Termin                                     Monate an den Entnahmestellen und kann
                                              6 x PPK (Professionelle Plaque-Kontrolle) im      diese auch dem Patienten als objektive Da-
                                              14-Tage-Rhythmus.                                 ten vorlegen und somit eine Weiterbehand-
                                              13. Termin                                        lung sinnvoll untermauern.
                                              Die 6. PPK ist eine PEK (Professionelle Er-
  Differenzierte patientenbezogene
                                              folgs-Kontrolle), mit erneuter PA-Messung             | Zukunftskonzept
              Befundung für
                                              zur Reevaluierung des Erreichten.                 Für ein zukünftiges diagnostisches Kon-
    • Therapieausrichtung                     14. Termin                                        zept sind mehrere Anforderungen zu for-
    • Therapiekontrolle                       Reevaluierungsgespräch mit dem Behand-            mulieren: Für den Zahnarzt relevante Diag-
    • Langzeitkontrolle                       ler über weitere Therapiemaßnahmen, z. B.         nosekonzepte müssen Chairside-tauglich
                                              erneutes ScRp, offenes Vorgehen, augmen-          sein. In der konventionellen, derzeitigen
Schema 3: Zukünftige Struktur zahnärztlicher
Diagnostik (Umzeichnung nach Netuschil & Bau- tative Eingriffe oder Entlassung in ein enges     Diagnostik sind klinische Befundung und
ermeister 2006).                              Recall.                                           paraklinische Diagnostik noch getrennt.
                                                                                                Letztere Befunde (z.B. PA-Markerkeime –
1. Termin                                     Wird bei einem Patienten eine Parodontitis        Einsendediagnostik) finden bei bestimm-
01, und Aufnahme aller notwendigen Be-        vermutet, erfolgt die erste MMP-8-Pro-            ten Verlaufsformen Berücksichtigung. Im
funde (PSI, Rö, FAL usw.) sowie der Aufklä-   beentnahme bereits vor Beginn der ersten          zukünftigen Konzept verlaufen klinische
rung über das Prophylaxekonzept der Praxis.   professionellen Zahnreinigung. Vorbehand-         und paraklinische Diagnostik simultan
2. Termin                                     lung nach ca. 6–8 Wochen. Die zweite Probe        (Schema 3).
1. Professionelle Zahnreinigung (PZR) mög-    wird zwei Wochen nach dem ScRp (Scaling           Wesentlicher Bestandteil dieser modernen
lichst binnen der nächsten 5–7 Tage.          & Root Planing) bestimmt. Nach der Durch-         Diagnostik sollte zudem ein sofortiger, dif-
3. Termin                                     führung der geschlossenen PA-Behandlung           ferenzierter, wissenschaftlich unterlegter
2. PZR nach 14 Tagen.                         erhalten alle Patienten 6 PPKs. Hierbei wer-      Report sein, der die patientenindividuelle
4. Termin                                     den in einem Intervall von jeweils 14 Tagen       umfängliche Befundung unterstützt und
Besprechung mit dem Behandler über das        die sulkusnahen Zahnflächen bis max. 1 mm         die Grundlage für eine wissenschaftlich
weitere Vorgehen und Aufklärung über das      unterhalb des Gingivalsaums mit z. B. CHX         korrekte, zielgerichtete und damit mög-
PA-Konzept der Praxis.                        poliert. Bei der 6. PPK handelt es sich eigent-   lichst effiziente Therapieplanung bildet. |



                                                                                                                                               ANZEIGE
                     2.
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                2007 / 2008




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Zwischenseiten WissInfo Neu 090319                 - 6 -
                                 MMP-8-Konzentration bei Patienten mit
                                      chronischer Parodontitis
                                         und Periimplantitis
                                                                                                                                                                P 100
                                         V. Ehlers1, A. Kasaj1, N. Prescher2 , B. Willershausen1,
                                                   Poliklinik für Zahnerhaltung, Mainz1
                                          Poliklinik für Konservierende Zahnheilkunde, Jena2


Einleitung:
Unter den Matrixmetalloproteinasen ist die Matrixmetalloproteinase-8 (MMP-8) ein für parodontalpathogene Abbauprozesse in der
Sulkusflüssigkeit erfassbares Enzym. Die MMP-8 baut in ihrer aktiven Form das parodontale Gewebe ab und ist mit der damit
verbundenen Knochendestruktion assoziiert.
Ziel der vorliegenden Studie war es, die gingivale Sulkusflüssigkeit auf die Präsenz aktiver Matrixmetalloproteinase (aMMP-8) bei
verschiedenen Patientenkollektiven, darunter Patienten mit gesund erscheinender Gingiva, chronischer Parodontitis und Periimplantitis,
quantitativ zu erfassen.



Material und Methoden:
                                                                                                                                      aMMP 8 - Werte (ng/ml)
Die aMMP-8-Messungen erfolgten auf Basis immunologischer Verfahren
                                                                                                     22
automatisiert bei allgemeingesunden erwachsenen Patienten beiderlei                                  20

Geschlechts (26-79 Jahre). Alle Patienten wurden in der Poliklinik für                               18


Zahnerhaltung der Universitätsklinik Mainz untersucht.                                               16
                                                                                        Mittelwert
                                                                                                     14

                                                                                                     12
Unter den untersuchten Patienten befanden sich:                                                      10
                                                                                                                                                         18,7
• Patienten mit gesund erscheinender Gingiva (n=15),                                                  8                                                                                16,5
• Patienten mit chronischer Parodontitis (n=15),                                                      6

                                                                                                      4
                                                                                                                       7,5
• Patienten mit Periimplantitis (n=5) mit jeweils 4 Implantaten.                                      2

                                                                                                      0
Bei den Patienten erfolgte eine anamnestische Datenerhebung, OPG-                                                    Gesund                     Chronische Parodontitis           Periimplantitis
Aufnahme, zahnärztliche Untersuchung mit Erfassung der Mundhygiene
(Plaqueindex nach Quigley-Hein), Blutungsgrad der Gingiva (PBI),
                                                                                                          Abb. 3: MMP-8-Werte bei den unterschiedlichen Patientenkollektiven
Sondierungstiefen und Attachmentlevel.
Die aMMP-8-Messung erfolgte mittelsTeststreifen, welche für 30
Sekunden in die zu untersuchenden Zahnfleischtaschen appliziert                            Schlussfolgerung:
wurden. Anschliessend fand die Eluierung des Teststreifens (Dauer 30                       In der vorliegenden Studie wurden hohe aMMP-8-Werte insbesondere
sec) und Verdünnung des Eluats statt. Die Messung erfolgte im                              bei Patienten mit Periimplantitis und mangelhafter Mundhygiene
DentoAnalyzer über ein immunologisches Verfahren (Dentognostics                            gefunden. Bei Patienten mit chronischer Parodontitis lag vorrangig ein
GmbH, Jena), die quantitative Bestimmung der aMMP-8 lag nach 20                            Zusammenhang zwischen hohen aMMP-8-Konzentrationen und dem
Minuten vor.                                                                               Entzündungsgrad der Gingiva vor.
                                                                                           Erwartungsgemäß lag der MMP-8-Wert bei gesunder Gingiva in einem
                                                                                           niedrigen Bereich. Bei chronischer Parodontitis und bei Periimplantitis
                                                                                           waren erhöhte MMP-8-Werte festzustellen. So sind neben der klinisch
                                                                                           sichtbaren Entzündungsreaktion auch im Hinblick auf die gesteigerte
                                                                                           Aktivität der aMMP-8 regelmäßiger Recall bei chronischer Parodontitis
                                                                                           und ständige Prophylaxe (PZR) bei Implantatpatienten unabdingbar.
                                                                                           Neben den klinischen Parametern (Sondierungstiefen, Rezession, PBI,
                                                                                           GI) und der klassischen parodontalen Diagnostik erlaubt die
                                                                                           Enzymdiagnostik von aktiver Matrixmetalloproteinase eine erweiterte und
                                                                                           objektive Ermittlung der parodontalen Entzündungssituation. Die
                                                                                           quantitative Erfassung der aMMP-8, welche für die parodontale
                                                                                           Destruktion sowie für den parodontalen Knochenabbau wesentlich
  Abb. 1: Teststreifen in situ                Abb. 2: OPG-Ausschnitt: Periimplantitis      verantwortlich ist und als ein entscheidender Entzündungsmarker der
                                                                                           Gingiva gilt, kann frühzeitig individuelle und optimierte Therapieoptionen
                                                                                           zulassen und somit helfen, schwerwiegende Parodontalerkrankungen und
Ergebnisse:                                                                                Implantatverlust zu verhindern.
Die niedrigste MMP-8-Konzentration beim gesunden Patientenkollektiv
lag unter der Nachweisgrenze von 2 ng/ml MMP-8-Eluat, der höchste bei
27     ng/ml    mMP-8-Eluat       (Mittelwert    7,5     ng/ml).  PBI=0,4,
Sondierungstiefe=2,6 und PI=0,4.
Die Patienten mit chronischer Parodontitis wiesen MMP-8-
Konzentrationen unter 2 ng/ml bis 77 ng/ml MMP-8-Eluat auf (Mittelwert
18,7 ng/ml). PBI=1,8, Sondierungstiefe=5,3 und PI=1,1.
Bei den unter Periimplantitis leidenden Patienten zeigten sich Werte unter
2 ng/ ml bis hin zu 75 ng/ml MMP-8-Eluat (Mittelwert 16,5 ng/ml).
PBI=1,8, Sondierungstiefe=4,6 und PI=1,2.
Bei den gesunden Patienten korrelierten höhere MMP-8-Werte mit einer
leichten Form der Gingivitis, hinsichtlich der dentalen Plaqueakkumulation
ergab sich demgegenüber kein unmittelbarer Bezug.
Bei chronischer Parodontitis korrelierten vor allem erhöhter Blutungsgrad
                                                                                                          Abb. 4: Klin. Bild: Periimplantitis
sowie auch hoher Plaquebefall mit hohen MMP-8-Konzentrationen.
Unter den Imlantatpatienten fanden sich höhere MMP-8-Werte primär bei
mangelhafter Mundhygiene, gefolgt vom Entzündungsgrad der Gingiva.                                                                                                Abb.5: Der DentoAnalyzer
                                              MMP-8-Konzentration der                                                                                                  P 48
                                         Sulkusflüssigkeit bei Patienten nach
                                               akutem Myokardinfarkt
                                               V. Ehlers1, I. Willershausen1, A. Kasaj1, B. Röhrig2 ,
                                                           B. Willershausen1, T. Münzel3

                  1Poliklinik für Zahnerhaltung, Klinikum der Johannes Gutenberg-Universität Mainz
                  2IMBEI,  Johannes Gutenberg-Universität Mainz
                  3II. Med. Klinik und Poliklinik, Klinikum der Johannes Gutenberg-Universität Mainz



 Einleitung:
 In der vorliegenden Studie sollte die Konzentration von aktiver Matrixmetalloproteinase-8 (aMMP-8) bei Patienten nach akutem
 Myokardinfarkt ermittelt werden, um mögliche destruktive Enzymveränderungen im Sulkusbereich zu erfassen und dies mit internistischen
 Laborwerten (unspezifische Entzündungszeichen, Herzenzyme, Lipidprofil) zu vergleichen.




                                                                                     Ergebnisse:
 Material und Methoden:
 Für diese Untersuchung sind 20 Parodontien von 10 männlichen                        Folgende internistische Laborbefunde bei Patienten nach Herzinfarkt wurden
 Patienten (Durchschnittsalter: 68±13,5 Jahre) nach akutem                           erfasst:
 Myokardinfarkt zahnärztlich untersucht und die Konzentration aktiver
 Matrixmetalloproteinasen (aMMP-8) ermittelt worden.                                 -LDL-Cholesterin: 133,6±48,9 mg/dl (Normwert <150 mg/dl)

 20     Kontrollparodontien   von    10     männlichen    Patienten                  -Creatinin-Kinase (CK): 296,8±449,2 U/l (Normwert <80 U/l)
 (Durchschnittsalter: 66±7,2 Jahre) mit vergleichbaren parodontalen
 Situationen wurden befundet; die Kontrollpersonen waren                             -Leukozyten: 7,1±1,2 /ng (Normwert 3,5-10 /ng)
 herzgesund und ohne Allgemein- oder Systemerkrankungen.
                                                                                     -Fibrinogen: 324±74,7 mg/dl (Normwert 150-350 mg/dl)
 Bei allen Patienten erfolgte die anamnestische Datenerhebung, die
 zahnärztliche Untersuchung mit Erfassung der Mundhygiene                            - C-reaktives Protein (CRP): 14,7±22,3 mg/l (Normwert <5 mg/l).
 (Plaqueindex nach Quigley-Hein), Blutungsgrad der Gingiva
 (PBI,GI), Sondierungstiefen und klinischem Attachmentlevel (AL)                     Die Patienten nach akutem Myokardinfarkt, die leichte bis moderate
 sowie einer radiologischen Untersuchung (OPG-Aufnahme).                             parodontale Erkrankungen aufwiesen, zeigten MMP-8-Werte im
 Die zahnärztliche Befundung der koronarerkrankten Patienten                         Konzentrationsbereich von 6 bis 200 ng/ml MMP-8-Eluat (Median: 40,
 erfolgte nach dem positiven Votum der regionalen Ethikkomission                     Mittelwert: 59,8±61,9 ng/ml MMP-8-Eluat).
 sowie des Bundesamtes für Strahlenschutz.
                                                                                     Bei den herzgesunden Patienten mit leichter bis moderater chronischer
 Die aMMP-8-Messung wurde bei allen Patienten mittels Teststreifen                   Parodontitis wurden signifikant geringere MMP-8-Konzentrationen von 2 bis
 durchgeführt, welche für 30 Sekunden in die zu untersuchenden                       29 ng/ml MMP-8-Eluat beobachtet (Median: 8,5, Mittelwert: 11,4±9,3 ng/ml
 Zahnfleischtaschen appliziert wurden.                                               MMP-8-Eluat; p<0,001).
 Nach Eluierung des Teststreifens (Dauer: 30 sec) und
 Zusammensetzen des Testkits erfolgte die quantitative Bestimmung                    Die MMP-8-Werte korrelierten bei den Kontrollparodontien mit dem
 der aMMP-8 im DentoAnalyzer (Dauer: 12 Minuten) über ein                            klinischen Entzündungszustand der Gingiva (r=0,4), nicht jedoch bei den
 immunologisches Verfahren (Dentognostics GmbH, Jena).                               Parodontien der koronarerkrankten Patienten.




                                                                                                                                           MMP - 8 - Werte
                                                                                                                                              [ng/ml]
                                                                                                                 50




                                                                                                                 40




                                                                                                                 30
                                                                                                        Median




                                                                                                                 20                                 40




                                                                                                                 10



                                                                                                                               8,5

                                                                                                                  0

                                                                                                                          Kontrollgruppe       Herzpatienten




Abb.1: MMP-8 und Blutungsgrad bei Kontrollgruppe     Abb.2: MMP-8 und Blutungsgrad bei Patienten                      Abb.3: MMP-8-Konzentrationen bei Kontrollpatienten sowie bei
                                                            nach Herzinfarkt                                                 Patienten nach Myokardinfarkt


Schlussfolgerung:
Die veränderte parodontale Enzymsituation bei Patienten nach Myokardinfarkt spiegelt sich in signifikant hohen MMP-8-Werten wider;
allgemeininternistische Probleme scheinen folglich keinen unwesentlichen Einfluss auf die Situation in der Mundhöhle zu haben.
                                 3.
                   Welche klinischen Aussagen
                  sind auf Basis der Bestimmung
                       von MMP-8 möglich?




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                         Welche klinischen Aussagen sind auf der Basis
                             der Bestimmung von MMP-8 möglich?



I.    Vorbemerkungen


1.    Matrixmetalloproteinasen (MMPs) sind wesentlich mit Entzündungsprozessen assozi-
      ierte Kollagenasen.
      Kinane DF: Regulators of tissue destruction and homeostasis as diagnostic aids in periodontology. Pe-
       riodontology 2000 2000; 24: 215-225
      Mäntylä P: The scientific basis and development of a matrix metalloproteinase (MMP)-8 specific chair-
       side test for monitoring of periodontal health and disease from gingival crevicular fluid. PhD-Thesis,
       Helsinki 2006
      Page RC, Offenbacher S, Schroeder HE, Seymour GJ, Kornman KS: Advances in the pathogenesis of
       periodontitis: summary of developments, clinical implications and future directions. Periodontol 2000
       1997; 14: 216-248
      Ramseier CA, Kinney JS…..Giannobile WV: Identification of Pathogen and Host-Response Markers
       Correlated with Periodontal Disease. J Periodontol 2009; 80: 436-446
      Ryan ME, Golub LM: Modulation of matrix metalloproteinase activities in peridontitis as a treatment
       strategy. Periodontology 2000 2000; 24: 226-238


2.    Deren Aktivität wird durch Bakterien ausgelöst: “Current evidence indicates that most
      destruction of the periodontium is host mediated, driven by a bacterial challenge”
      (aus Sanz & Quirynen 2005).
      Dabei ist zu beachten, dass verschiedene Bakterienarten einen unterschiedlichen Einfluss
      ausüben. So zeigt Actinobacillus actinomycetemcomitans keine Korrelation mit klinischen
      Entzündungszeichen (Albandar et al. 1990), in Übereinstimmung mit Asikainen et al. (1986):
      „such sites may look clinically healthy“.
      Albandar JM, Olsen I, Gjermo P: Associations between six DNA probe-detected periodontal bacteria
       and alveolar bone loss and other clinical signs of periodontitis. Acta Odontol Scand 1990; 48: 415-
       423
      Asikainen S, Jousimies-Somer H, Kanervo A, Saxén L: Actinobacillus actinomycetemcomitans and
       clinical periodontal status in Finnish juvenile periodontitis patients. J Periodontol 1986; 57: 91-93
      DeCarlo A, Grenett H, Harbar G, Windsor J, Bodden M, Birkedal-Hansen B, Birkedal-Hansen H. Intro-
       duction of matrix metalloproteinases and a collagen-degrading phenotype in fibroblasts and epithelial
       cells by secreted Porphyromonas gingivalis proteinase. J Periodontal Res 1998; 33: 408-420
      Kornman KS, Page RC, Tonetti MS: The host response to the microbial challenge in periodontitis: as-
       sembling the players. Periodontology 2000 1997; 14: 33-53
      Sanz M, Quirynen M on behalf of the European Workshop in Periodontology group A: Advances in the
       aetiology of periodontitis. Group A Concensus report of the 5th European Workshop in Periodontol-
       ogy. J Clin Periodontol 2005; 32 (Suppl. 6): 54-56




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3.    Im Vergleich zu anderen MMPs ist insbesondere MMP8 in Sulkusfluid (GCF) zu finden
      (während z.B. MMP1 im parodontalen Gewebe verbleibt).
      Ingman T, Sorsa T, Konttinen Y, Saarai H, Lindy O, Suamalainen K: Salivary collagenase, elastase-
        and trypsin-like proteases as biochemical markers of periodontal tissue destruction in adult and loca-
        lized juvenile periodontitis. Oral Microbiol Immunol 1993; 8: 298-305
      Nomura T, Takahashi T, Hara K: Expression of TIMP-1, TIMP-2 and collagenase mRNA in periodonti-
       tis-affected human gingival tissue. J Periodontal Res 1993; 28: 354-362
      Suomalainen K, Sorsa T, Saxen L, Vauhkonen M, Uitto V-J. Collagenase activity in gingival crevicular
       fluid of patients with juvenile periodontitis. Oral Microbiol Immunol 1991; 6: 24-29
      Review:
      Kinane DF: Regulators of tissue destruction and homeostasis as diagnostic aids in periodontology.
       Periodontology 2000 2000; 24: 215-225


4.    Dies führt zur unbestrittenen Aussage, dass MMP8 die für parodontopathische Pro-
      zesse wichtigste in GCF erfassbare Matrixmetalloproteinase darstellt
      Birkedal-Hansen H: Role of matrix metalloproteinases in human periodontal diseases. J Periodontol
       1993; 64: 474-484
      McCulloch CA: Host enzymes in gingival crevicular fluid as diagnostic indicators of periodontitis. J Clin
       Periodontol 1994; 21: 497-506
      Sorsa T, Uitto V-J, Suomalainen K, Vauhkonen M, Lindy S: Comparison of interstitial collagenases
       from human gingival, sulcular fluid and polymorphonuclear leukocytes. J Periodont Res 1988; 23:
       386-393
      Sorsa T, Mäntylä P, Ronka H, Kallio P, Kallis GB, Lundqvist C, Kinane DF, Salo T, Golub LM, Teronen
       O, Tikanoja S: Scientific basis of a matrix metalloproteinase-8 spezific chair-side test for monitoring
       periodontal and peri-implant health and disease. Ann N Y Acad Sci 1999; 878: 130-140
      Sorsa TA, Tikanoja SH, Lundqvist LC : Methods and test kits for specific and sensitive diagnosing of
       periodontal diseases. European Patent Specification, EP 0 777 859 B1, 2002
      Sorsa T, Tjäderhane L, Salo T: Matrix metalloproteinases (MMPs) in oral diseases. Oral Diseases
       2004; 10: 311-318
      Sorsa T, Tjäderhane L, Konttinen YT, et al.: Matrix metalloproteinases: Contribution to pathogenesis,
       diagnosis and treatment of periodontal inflammation. Ann Med 2006; 38: 306-321
      Teronen O, Konttinen YT, Lindqvist C, Salo T, Ingman T, Lauhio A, Ding Y, Santavirta S, Sorsa T:
       Human neutrophil collagenase MMP-8 in peri-implant sulcus fluid and its inhibition by clodronate. J
       Dent Res 1997: 76: 1529-1537




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II. Aussagen wissenschaftlicher Studien ohne therapeutisches Vorgehen


In Übereinstimmung zu obigen generellen Aussagen ist durch die Literatur belegt:


5.    Durch Bestimmung aktiver MMP8 in GCF eindeutige (signifikante) Unterscheidung der
      Patientenkollektive Gesund / Gingivitis / Parodontitis
      Mäntylä P, Stenman M, Kinane DF, Tikanoja S, Luoto H, Salo T, Sorsa T: Gingival crevicular fluid col-
       lagenase-2 (MMP-8) test stick for chair-side monitoring of periodontitis. J Periodontol Res 2003; 38:
       436-439
      Mäntylä P, Stenman M, Kinane D, Salo T, Suomalainen K, Tikanoja S, Sorsa T: Monitoring periodontal
       disease status in smokers and non-smokers using a gingival crevicular fluid matrix metalloproteina-
       se-8 (MMP-8) specific chair-side test. J Periodontal Res 2006; 41: 503-512

      Die Aussagen unserer eigenen Pilotstudien stimmen mit diesen publizierten Befunden
      überein (siehe unsere Veröffentlichungen Ann NYAS 2007).



6.    Durch Bestimmung der Kollagenaseaktivität in Sulkusfluid eindeutige Differenzierung
      zwischen progressiven und nicht progredienten Stellen
      Lee W, Aitken S, Sodek J, McCulloch CAG: Evidence of a direct relationship between neutrophil colla-
       genase activity and periodontal tissue destruction in vivo: role of active enzyme in human periodonti-
       tis. J Periodont Res 1995; 30: 23-33



7.    Orale Implantologie/Periimplantitis
      Ma J, Kitti U, Teronen O, Sorsa T, Husa V, Laine P, Ronka H, Salo T, Lindqvist C, Konttinen YT:
       Collagenases in different categories of peri-implant vertical bone loss. J Dent Res 2000; 79: 1870-
       1873
      Ehlers V, Kasaj A, Röhrig B, Prescher N. Willershausen B: MMP-8-Konzentrationen bei Patienten mit
       chronischer Parodontitis und Periimplantitis. Dtsch Zahnärztl Zeitschr 2008; 63: 564-567
      Xu L….. Golub LM, Sorsa T, Kuula H: Characteristics of collagenase-2 from gingival crevicular fluid
       and peri-implant sulcular fluid in periodontitis and peri-implantitis patients: pilot study. Acta Odont
       Scand 2008; 66: 219-224



      Zur Arbeit Xu et al. 2008 siehe unsere Kurzfassung „Informationen aus der Wissen-
      schaft Ausgabe 1-2009“




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8.    MMP8 in der KFO

      Apajalahti et al. (2003)                   MMP8 bereits vier Stunden nach orthodont. Behandlung signifi-
                                                 kant erhöht
      Avellan et al. (2005)                      Die schmerzhafte, provozierte Bewegung von Zähnen ruft eine
                                                 sofortige signifikante Erhöhung aktiver MMP8 hervor

      Apajalahti S, Sorsa T, Railavo S, Ingman T: The in vivo levels of matrix metalloproteinase-1 and -8 in
       gingival crevicular fluid during initial orthodontic tooth movement. J Dent Res 2003; 82: 1018-1022
      Avellan N-L, Sorsa T, Tervahartiala T, Mäntylä P, Forster C, Kemppainen P: Painful tooth stimulation
       elevates matrix metalloproteinase-8 levels locally in human gingival crevicular fluid. J Dent Res
       2005; 84: 335-339



9. MMP8 in der Endodontie (Wurzelbehandlung)

      Wahlgren et al. (2002)                      MMP8 nach Wurzelkanalbehandlung signifikant erniedrigt; eine
                                                  Ausnahme: Prüfung ergab Wurzelfraktur („was later diagnosed“)

      Wahlgren J, Salo T, Teronen O, Luoto H, Sorsa T, Tjaderhane L: Matrix metalloproteinase-8 (MMP-8)
       in pulpal and periapical inflammation and periapical root-canal exudates. Int Endod. J 2002; 35: 897-
       904




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III. Aussagen wissenschaftlicher Studien mit therapeutischem Vorgehen

Durch Bestimmung aktiver MMP8 in GCF kann ein eindeutiger Nachweis des therapeuti-
schen Vorgehens/des therapeutischen Erfolges geführt werden.

10. Mechanische Therapie: Hochsignifikante Reduktion der MMP8-Werte durch SRP
    (Scaling/Root Planing) und/oder Parodontaltherapie
      Chen HY, Cox SW, Eley BM, Mäntylä P, Rönkä H, Sorsa T: Matrix metalloproteinase-8
       levels and elastase activities in gingival crevicular fluid from chronic adult periodontitis patients. J
       Clin Periodontol 2000; 27: 366-369
      Emingil G, Atilla G, Sorsa T, Luoto H, Kirilmaz L, Baylas H: The effect of adjunctive low-dose doxycy-
       cline therapy on clinical parameters and gingival crevicular fluid matrix metalloproteinase-8 levels in
       chronic periodontitis. J Periodontol 2004; 75: 106-115
      Kinane DF, Darby IB, Said S, Luoti H, Sorsa T, Tikanoja S, Mäntylä P : Changes in gingival crevicular
       fluid matrix metalloproteinase-8 levels during periodontal treatment and maintenance. J Periodont
       Res 2003: 38; 400-404
      Mäntylä P, Stenman M, Kinane DF, Tikanoja S, Luoto H, Salo T, Sorsa T: Gingival crevicular fluid col-
         lagenase-2 (MMP-8) test stick for chair-side monitoring of periodontitis. J Periodontol Res 2003;
         38: 436-439
      Mäntylä P, Stenman M, Kinane D, Salo T, Suomalainen K, Tikanoja S, Sorsa T: Monitoring periodontal
       disease status in smokers and non-smokers using a gingival crevicular fluid matrix metalloproteina-
       se-8 (MMP-8) specific chair-side test. J Periodontal Res 2006, 41: 503-512


11. Medikamentöse Therapie: Eindeutiger Nachweis der Wirkung von subdosiertem Doxy-
    cycline (SDD / LDD) und anderer Medikamente auf MMP8-Level in Korrelation zu klini-
    schen Parametern
      Choi D-H, Moon I-S, Choi B-K, Paik J-W, Kim Y-S, Choi S-H, Kim C-K: Effects of sub-antimicrobial
       dose doxycycline therapy on crevicular fluid MMP-8, and gingival tissue MMP-9, TIMP-1 and IL-6
       levels in chronic periodontitis. J Periodont Res 2004; 39: 20-26
      Emingil G, Atilla G, Sorsa T, Luoto H, Kirilmaz L, Baylas H: The effect of adjunctive low-dose doxycy-
       cline therapy on clinical parameters and gingival crevicular fluid matrix metalloproteinase-8 levels in
       chronic periodontitis. J Periodontol 2004; 75: 106-115
      Golub LM, Sorsa T, Lee HM, Ciancio S, Sorbi D, Ramamurthy NS, Gruber B, Salo T, Konttinen YT:
       Doxycycline inhibits neutrophil (PMN)-type matrix metalloproteinases in human adult periodontitis
       gingiva. J Clin Periodontol 1995; 22: 100-109
      Greenwald RA, Golub LM: Non-antibiotic properties of Tetracyclines. Proceedings of a symposium
       held in Garden City, New York, Nov. 13-17, 1997. Adv Dent Res 1998; Vol 12
      Teronen O, Konttinen YT, Lindqvist C, Salo T, Ingman T, Lauhio A, Ding Y, Santavirta S, Sorsa T:
       Human neutrophil collagenase MMP-8 in peri-implant sulcus fluid and its inhibition by clodronate.
       J Dent Res 1997: 76: 1529-1537




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IV. Weiterführende Literatur

      Hellwege KD: Die Praxis parodontaler Infektionskontrolle und Gewebemodulation. Selbstverlag, Lau-
        terecken 2003. www.mehrzahngesundheit.de
      Lindhe J, Meyle J: Peri-implant diseases: Consensus report of the Sixth European Workshop on Pe-
        riodontology, Group D. J Clin Periodontol 2008; 35 (8 Suppl): 282-285
      Micheelis W, Schiffner U: Vierte Deutsche Mundgesundheitsstudie (DMS IV), Hrsg.: Institut der deut-
        schen Zahnärzte (IDZ), Deutscher Zahnärzte Verlag, Köln 2006
      Page RC, Kornman KS: The pathogenesis of human periodontitis: an introduction. Periodontology
        2000 1997; 14: 9-11
      Renvert S, Roos-Jansaker AM, Lindahl C, Renvert H, Rutger Persson G: Infection at titanium implants
        with or without a clinical diagnosis of inflammation. Clin Oral Implants Res 2007; 18: 509-516



V. Eigene Publikationen

      Munjal S, Miethe P, Netuschil L, Struck F, Maier K, Bauermeister C: Immunoassay-based diagnostic
       point-of-care technology for oral specimen. Ann NY Acad Sci 2007; 1098: 486-489
      Munjal SK, Prescher N, Struck F, Sorsa T, Maier K, Netuschil L: Evaluation of immunoassay based
       MMP-8 detection in gingival crevicular fluid on a point-of-care platform. Ann NY Acad Sci 2007;
       1098: 490-492
      Netuschil L: Vom Biofilm- zum Entzündungsmanagement. Dental-Barometer 2007; 5: 34-35
      Netuschil L: Parodontitis- und Periimplantitis-Frühwarnung. Welcher diagnostische Test bringt welche
       Aussage? PLAQUENCARE 2009: 5-9
      Prescher N, Maier K, Munjal S, Sorsa T, Bauermeister C, Struck F, Netuschil L: Rapid quantitative
       chairside test for active MMP-8 in gingival crevicular fluid: first clinical data. Ann NY Acad Sci 2007;
       1098: 493-495




S:\dentognostics\Vertrieb 2009\Wiss Info Stand IDS 2009 für KM\MMP-8 Klinische Relevanz Kurzfassung V5-2009.doc   6 v. 6
                                4.
                       Publikationen 2007
                  New York Academy of Sciences




| dentognostics GmbH | dentolabs Jena | Tatzendpromenade. 2 | D-07745 Jena | Germany |
| Telefon +49-(0)3641-310 580 | Fax +49-(0)3641-310 5899 | dentolabs Servicetelefon 01805-336861 |
| www.dentognostics.de | E-Mail: info@dentognostics.de | Geschäftsführer Dipl. Kfm. Kurt Maier |

Zwischenseiten WissInfo Neu 090319                 - 5 -
Immunoassay-Based Diagnostic
Point-of-Care Technology
for Oral Specimen
SARVAN MUNJAL,a PETER MIETHE,b LUTZ NETUSCHIL,a
FRIEDHELM STRUCK,a KURT MAIER,a AND CLAUS BAUERMEISTERc
a Dentognostics    GmbH, Jena 07743, Germany
b FZMB,   Bad Langensalza, Germany
c Laboratories   for Oral Microbiology, Moers, Germany


     ABSTRACT: We have outlined our progress in developing a novel point-
     of-care platform to quantify micro-organisms causing dental infections
     and/or inflammatory markers reflecting an oral disease status. This sys-
     tem is based on a sandwich immunoassay technology known as ABICAP
     (Antibody Immuno Column for Analytical Processes) using poly-
     horseradish peroxidase conjugates. This assay enabled us to quantify 500
     colony-forming units of Streptococcus sobrinus per milliliter of saliva. The
     platform allows rapid and convenient performance chairside of such tests
     by a dentist or dental hygienist within 20 minutes at the dental office.

     KEYWORDS: caries risk test; chairside; immunoassay; oral specimen;
     point-of-care; Streptococcus sobrinus


As a novel point-of-care (PoC) platform, a DentoAnalyzer (FIG. 1), was devel-
oped that renders possible the quantitative detection of various microorgan-
isms as well as inflammatory markers (proteins) in order to monitor an oral
disease status. Considering the importance of noninvasive sampling and PoC
platform for dental offices,1,2 the DentoAnalyzer was designed as a portable
user-friendly bench-top instrument. It automatically conducts the whole assay
process, that is, steps like liquid handling as well as readout based on a software
program and a robust algorithm.
   The key component is a cartridge (FIG. 2) consisting of a liquid-handling
module containing all the relevant reagents for immunological reactions like
clinical sample, conjugate, wash buffers, and substrate (precipitating TMB); a
reaction chamber containing six filters (including positive and negative con-
trols), where the immunological reactions take place; and a waste container.

  Address for correspondence: Dr. Lutz Netuschil, Dentognostics GmbH, Winzerlaer Str. 2, D-07743,
Jena, Germany. Voice: +49-(0)3641-508 503; fax: +49-(0)3641-508 509.
  netuschil@dentognostics.de

  Ann. N.Y. Acad. Sci. 1098: 486–489 (2007).   C   2007 New York Academy of Sciences.
  doi: 10.1196/annals.1384.017
                                                   486
MUNJAL et al.                                                                    487




   FIGURE 1. Dento Analyzer containing a cartridge at the inner side of its door (see
FIGURE 2).


Two antibodies directed against specific epitopes of the antigens are used in a
sandwich-based immunoassay technology known as antibody immuno column
for analytical processes (ABICAP), which is based on an immunoaffinity fil-
ter design using flow-through solid-phase filters with extremely high binding
potential.3–6
   Oral samples including saliva and sulcus fluid have been tested for determi-
nation of intact bacteria (e.g., S. mutans, S. sobrinus) and marker enzymes (e.g.,
matrix metalloproteinase-8).7 The samples or elution products were diluted in
an appropriate dilution buffer, transferred into the DentoTest disposable and
placed in the DentoAnalyzer. The immuno-captured analyte is detected by the
488                         ANNALS OF THE NEW YORK ACADEMY OF SCIENCES




               FIGURE 2. Cartridge for automated immuno-analysis.


addition of the detection antibody conjugated to poly-horseradish peroxidase
(Poly-HRP, SDT GmbH, Baesweiler, Germany). The enzymatic reaction yields
a blue precipitate on the filter surface (FIG. 2) with an optical density propor-
tional to the analyte concentration. The quantitative measurement is based on
kinetic analysis (FIG. 3) of TMB dye formation.8




                  FIGURE 3. Signal course of an assay over time.
MUNJAL et al.                                                                     489



   The poly-HRP-based conjugates display a much higher enzymatic activity
in comparison to conventional conjugates, which makes the test ultrasensitive.
For example, use of ABICAP columns and poly-HRP technology enabled us
to quantify 500 colony-forming units of Streptococus sobrinus per milliliter
of saliva (unpublished data).
   This platform may become a unique chairside test analyzer for den-
tists, allowing quantitative detection of various dental-related bacteria and
inflammatory markers. The device allows rapid and convenient performance
of such tests by a dentist or dental hygienist within 20 min chairside at the dental
office.


                                 REFERENCES

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     diagnosis of infectious diseases. J. Calif. Dent. Assoc. 34: 297–301.
 3. HARTMANN, H., B. LUBBERS, M. CASARETTO, et al. 1993. Rapid quantification
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 6. MEYER, M.H., M. STEHR, S. BHUJU, et al. 2006. Magnetic biosensor for the de-
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 8. ZHAO, S. & R.D. FERNALD. 2005. Comprehensive algorithm for quantitative real-
     time polymerase chain reaction. J. Comput. Biol. 12: 1047–1064.

								
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