Georgios Romanos im Gespräch mit der pip-Redaktion: Titan gilt als körperverträglich, erzeugt im Allgemeinen keine Fremdkörperreaktionen und wird von den körpereigenen Zellen gut toleriert. Bedingt durch die Oberflächenbehandlung oder das Insertionsprotokoll kann es jedoch zum Abrieb von Titan-Nanopartikeln (Titanpartikel) kommen – belanglos oder beachtenswert?
Interview mit Prof. Dr. med. dent. Georgios Romanos, DDS., Ph.D., Department of Periodontology, Director for Laser Education, School of Dental Medicine, Stony Brook University
pip: Wie entsteht bei dentalen Implantaten ein Abrieb von Titanpartikeln, die in das umliegende Hart- und Weichgewebe abgegeben werden?
Georgios Romanos: Die bei der Insertion von Implantaten vor allem in dichtem Knochen entstehenden Reibungsphänomene sind bekannt und in vielen Studien, auch von mir selbst, untersucht worden. Das Phänomen beobachten wir daneben nicht nur bei der Einbringung, sondern auch bei der Reinigung von Implantaten im Falle periimplantärer Entzündungen. Daneben kann es durch Mikrobewegungen an der Implantat-Pfosten-Verbindung zu Deformationen und zu korrosiven Prozessen kommen, die das Implantat beschädigen und langfristig zu einer Porosität und zu Brüchen führen können. Auch wenn das Problem damit nicht ganz vermieden werden kann, ist in jedem Fall geraten, im harten Knochen stets einen Gewindeschnitt vorzunehmen, um das Eindrehmoment zu verringern. Die Implantatgeometrie spielt daneben eine große Rolle, insbesondere bei den Sofortversorgungs- und belastungsprotokollen, die heute vom Patienten zunehmend gewünscht und vom Zahnarzt befriedigt werden wollen.
pip: Hat die Implantat-Pfosten-Verbindung oder nur die Oberfläche einen Einfluss auf diese Abriebprozesse?
Georgios Romanos: Leider mussten wir bei in-vitro-Tests feststellen, dass es selbst bei etablierten Systemen zu diesen Phänomenen kommen kann – und dies ganz unabhängig davon, ob eine interne oder externe Hex-Verbindung vorliegt. Dass wir nicht mehr klinische Auswüchse verzeichnen, ist meines Erachtens schlicht darauf zurückzuführen, dass Implantate häufig verblockt und die Mikrobewegungen allein dadurch reduziert werden.
pip: Finden sich diese Titanpartikel nur im umliegenden Gewebe oder wandern diese auch?
Georgios Romanos: Titanpartikel werden durch Reibung abgelöst und wandern ganz eindeutig auch in die umliegenden Hart- und Weichgewebe. Die Präsenz von Riesenzellen um Implantate ist in mehreren Studien nachgewiesen – das Immunsystem erkennt diese Partikel und, je nach Größe, phagozytiert sie. Aber schon frühe Untersuchungen von Ferguson et al. in den 60er-Jahren und später von Schliephake et al. und Weingart et al. zeigten die Akkumulation von Titanpartikeln in Organen wie der Leber, Milz und auch in Lymphknoten, was doch Anlass zu einer gewissen Sorge gibt. In einer ganz aktuellen Autopsie-Studie eines Patienten mit zwölf Implantaten und Sofortbelastung finden sich im periimplantären Knochen nach sieben Monaten bei vollständig osseointegrierten Implantaten Titanpartikel in einem Abstand von 2,5 mm im periimplantären Knochen.
pip: Sehen Sie einen klaren Zusammenhang zwischen dem Abrieb von Titanpartikeln und der Entstehung einer Periimplantitis?
Georgios Romanos: In einer Pilot-Studie eines Patientenkollektivs mit periimplantären Entzündungen konnten Titanpartikel spektromorphometrisch ganz eindeutig nachgewiesen werden. Während Titan selbst als höchst biokompatibel, korrosionsbeständig, hypoallergen und nicht toxisch gelten darf, gilt das keineswegs für die abgeriebenen Titan-Nanopartikel, die nachgewiesenermaßen immunogen sind und Entzündungsreaktionen hervorrufen. In einem systematischen Review aus dem Jahr 2018 im International Journal of Molecular Sciences konnten wir in Stony Brook ganz klar in diesem Zusammenhang die Begünstigung von Mukositis und Periimplantitis aufzeigen.
pip: Welche Implantate bzw. Implantat-Pfosten-Verbindungen können diese evidenten Risiken minimieren?
Georgios Romanos: Eine konische Implantat-Pfosten-Geometrie kann die Mikrobewegungen reduzieren bzw. sogar eliminieren und damit entsprechend auch den Abrieb und die Reibungskorrosion. Daneben werden Implantatoberflächen aus härterem Material oder spezielle Keramikoberflächen in Zukunft vom ganz besonderen klinischen Interesse sein. Die Kunst wird darin bestehen, die Stabilität des Implantats und bewährter Geometrien nicht zu schwächen – auch zugunsten der Beibehaltung der erfolgreichen bestehenden chirurgischen und prothetischen Versorgungsprotokolle – aber die biologische Reaktion der umliegenden Gewebe zu verbessern bzw. die immunologische Antwort weitestgehend zu reduzieren.
Vielen Dank für das interessante Gespräch.