Titanunverträglichkeit - Immunologische und diagnostische Aspekte

Im Gespräch mit Dr. Volker von Baehr

Unser Zircon Medical Podcast hat kürzlich Dr. Volker von Baehr, den medizinischen Leiter des Instituts für Medizinische Diagnostik in Berlin, eingeladen, um besser zu verstehen, wie Titanimplantate den menschlichen Körper und die allgemeine Gesundheit beeinflussen.

Vorstellung von Dr. Volker von Baehr, dem Ärztlichen Leiter des Instituts für Medizinische Diagnostik in Berlin

Dr. Volker von Baehr ist seit 2002  Ärztlicher Leiter des Instituts für Medizinische Diagnostik in Potsdam, Berlin. Er ist spezialisiert auf spezielle Diagnostik im Bereich der klinischen Immunologie, die sich mit allen chronisch entzündlichen Erkrankungen des Immunsystems befasst. Sein Fachgebiet reicht  von der Allergiediagnostik über die Diagnostik von Autoantikörpern, chronischen Entzündungen, Unverträglichkeiten bis hin zu bestimmten Gentests.

Dr. Von Baehrs Aufgabe am Institut für Medizinische Diagnostik ist es,  360+ Mitarbeiter zu führen, darunter 20 Naturwissenschaftler, die die analytischen Abteilungen leiten. Er überwacht und leitet den gesamten Forschungs- und Entwicklungsprozess einschließlich des routinemäßigen Laborbetriebs. Er sagt, dass diagnostische Labors wie das IMD aufgrund des zunehmenden Drucks von Ärzten und Zahnärzten nach mehr Informationen über die Immunologie entwickelt wurden.

Verständnis von Titanintoleranz und Allergien

Das Labor von Dr. von Baehr führt umfangreiche Forschungen zu Titaninkompatibilitäten durch. Er betont den Unterschied zwischen Titanintoleranz und Allergien. Es gibt verschiedene Arten von Allergien   - klassischer Heuschnupfen unterscheidet sich von einer allergischen Reaktion auf Nickel- oder Metallionen. Es gibt auch verschiedene Mechanismen und Reaktionen, die innerhalb von Organismen auftreten. Der Begriff "Allergie" ist einfach ein Sammelbegriff, der sich auf eine breite Palette von Reaktionen und körperlichen Reaktionen bezieht.

Dr. von Baehr identifiziert zwei primäre Arten von Allergien -  die Standard-Heuschnupfen-Allergie und die zelluläre T-Lymphozyten-vermittelte Allergie (einschließlich Metallallergie). Aber Titan ist ein spezielles Metall, das nicht wie andere Metalle ionisiert ist und die Proteine des Körpers nicht verändern kann. Stattdessen oxidiert Titan leicht und setzt Abriebpartikel frei, was eine verstärkte Fremdkörperreaktion auslöst, die als Titanüberempfindlichkeit bezeichnet werden kann.

Die Reaktion des Körpers auf Titan hat nichts mit klassischen Formen von Allergien wie Nahrungsmittel- und Nickelallergien zu tun. Ganz einfach, alle Titanimplantate setzen Titanoxidpartikel frei, die bestimmte Reaktionen im menschlichen Körper auslösen. Aber manche Menschen reagieren einfach heftiger auf die Titanoxidpartikel, was zu den Symptomen einer Titanintoleranz führt.

Dr. von Baehr stellt auch klar, dass es nichts Pathologisches an einem Patienten gibt, der als Reaktion auf die Titanoxidpartikel harte Symptome zeigt. Die intensive Entzündung ist einfach das Ergebnis einer starken Fremdpartikelreaktion des Individuums, die auf die gleichen Funktionen angewiesen ist, die schädliche Bakterien abwehren. Aber das Problem mit Titan ist, dass die Partikel in einem Bereich existieren, der dem Immunsystem unbekannt ist.

Wenn die Titanoxidpartikel in der Mundhöhle oder im Darm freigesetzt würden, gäbe es kein Problem, da das Immunsystem an Fremdkörper in diesen Regionen gewöhnt ist. Aber wenn ein Implantat in den Körper eingesetzt wird, insbesondere in die Immunzellen des Knochens, versucht das Immunsystem, die Titanoxidpartikel zu eliminieren, sie zu absorbieren und Entzündungen zu erzeugen.

Einige Patienten zeigen mehr Entzündungen, was für eine optimale Heilung kontraproduktiv ist.

Die Verbindung zwischen Titanimplantaten, Parodontitis und Periimplantitis

Im Prinzip sagt Dr.von  Baehr, dass die Abwehrreaktionen des Körpers gegen Bakterien und Titanoxidpartikel ähnlich sind. Der Körper verlässt sich auf die gleichen immunologischen Mechanismen, um schädliche Bakterien und Titanoxidpartikel zu eliminieren. Obwohl der Körper nicht alle Titanoxidpartikel eliminieren kann, sind die immunologischen Mechanismen die gleichen.

Die spezifischen Immunzellen (Lymphozyten) greifen selektiv bestimmte Antigene und Allergene an, aber die unspezifischen Phagozyten eliminieren alle unerwünschten Fremdpartikel wie Bakterien. Wenn es um schädliche Bakterien geht, können die Immunzellen sie erfolgreich eliminieren, obwohl der Patient eine Entzündung erleiden kann. Aber die Immunzellen können  Titanoxidpartikel nicht eliminieren, so dass die unerwünschten Partikel einfach in die Zellen aufgenommen werden.

Aber das Immunsystem hat es schwer, mit Titanoxidpartikeln fertig zu werden.  In Dr.von  Baehrs Worten: "Die Immunzellen schreien um Hilfe, weil sie etwas aufgenommen haben,  mit dem sie nicht fertig werden, und dieser Hilferuf ist besonders stark bei 10% bis 15% der Bevölkerung, die eine erhöhte Entzündung von Bakterien und Titan erfahren. Die gleichen Vorhersagemechanismen können für ein erhöhtes Risiko für Parodontitis und Periimplantitis gemacht werden. "

Letztendlich stellt Dr. von Baehr fest, dass die gleichen immunologischen Funktionen für Parodontitis und Periimplantitis verantwortlich sind. Im Falle einer Parodontitis versuchen die Immunzellen, schädliche Bakterien abzuwehren und zu eliminieren, und im Falle einer Periimplantitis versuchen sie, Titanoxidpartikel zu eliminieren. Folglich haben Personen mit einem höheren Risiko für Parodontitis auch ein höheres Risiko für eine Periimplantitis.

Die Möglichkeit, dass Titanoxidpartikel in andere Teile des Körpers wandern 

Titandioxid ist ein nicht abbaubares Material, so dass das Immunsystem die Titanpartikel nicht abbauen und eliminieren kann. Aber das Immunsystem kann die Titanpartikel erfolgreich aus dem Implantat und in das breitere Gewebe verteilen. Einige Studien an Tieren haben auch das Vorhandensein von Titanpartikeln in regionalen Lymphknoten gezeigt, was darauf hindeutet, dass sich die Partikel verteilt haben. Aber in den meisten Fällen ist die Entzündung im Mund lokalisiert.

Dr.von  Baehr stellt klar, dass die Dispersion von Titanpartikeln ein lokales Problem ist und die Entzündung hauptsächlich im Mund auftritt. Aber er stellt fest, dass man die Möglichkeit nicht ausschließen kann, dass sich Titanoxidpartikel irgendwo in den Lymphknoten befinden, wie es bei Tierversuchen der Fall war.

Dr. von Baehr zitiert das Beispiel von Nickel- und Medikamentenallergien, wenn er diskutiert, wie sich Titanoxidpartikel und Entzündungen auf andere Teile des Körpers ausbreiten können. Die Entzündungsreaktion von Nickelallergien kann sich auf andere Bereiche ausbreiten, was zu Ekzemen auf der Haut und anderen Problemen führt. Aber Titanoxidpartikel sind in der Regel zu groß, um durch die Blutgefäßwände und Gewebe zu gelangen, so dass das Risiko systemischer Verbindungen zu anderen Teilen des Körpers gering ist.

Titanintoleranz — Risikofaktor, keine Allergie

Dr. von Baehr sagt, er vergleicht das Risiko von Titanimplantaten mit dem Rauchen. Es ist klar, dass Raucher eine höhere Rate an Periimplantitis haben als ein Nichtraucher. Und in ähnlicher Weise haben 15% der Patienten ein höheres Risiko, eine schwere Reaktion auf Titanimplantate zu entwickeln als andere. Aber nicht für jeden gilt derselbe Standard. Einige Raucher heilen auch sehr gut, und einige Patienten mit einem höheren Risiko für Titanüberempfindlichkeit können keine schwere Entzündung erfahren.

Das Risiko einer Überempfindlichkeit gegen Titanoxidpartikel ist keine zwingende Kontraindikation, daher wird es von den meisten Zahnärzten im Allgemeinen nicht getestet. Aber die Einstellung ändert sich, und immer mehr Zahnärzte und Ärzte beginnen, Tests auf Überempfindlichkeit gegen Titanoxidpartikel durchzuführen, um bessere Ergebnisse zu erzielen und ihre Erfolgsraten zu verbessern. Die neue ABV-Richtlinie in Deutschland besagt auch, dass die Titanintoleranz ein pathologischer Mechanismus ist, der durch genetische Analysen oder Titanstimulationstests bestimmt werden kann.

Folgen der Titanintoleranz

Patienten mit Titanintoleranz erleben in der Regel eine erhöhte lokale Entzündung, die schließlich zu einer Periimplantitis oder einem sofortigen Verlust des Implantats führt. Andere mögliche Folgen sind Schleimhautentzündungen, Knochenresorption, verzögerte Knochenbildung und verzögerte Heilung, die alle durch zahlreiche klinische Studien nachgewiesen wurden. Es gibt jedoch auch Fälle, in denen der Patient perfekt heilt und kein Problem hat, so dass es nur ein Risikofaktor ist - keine Kontraindikation. 

Tests auf Titanintoleranz — Gentest  und Funktionstest

Dr. von Baehr sagt, dass es zwei mögliche Tests für Titanoxid-Partikel-Überempfindlichkeit gibt -  einen Gentest und einen Funktionstest.

Der Gentest untersucht einige der relevanten genetischen Konstellationen, die anzeigen, ob der Patient ein High Responder oder ein Low Responder ist, abhängig von der Explosivität der Entzündungsreaktion. Die High Responder haben eine sehr explosive Entzündungsreaktion, die für die Heilung ungünstig ist. Die potenzielle Schwere der Entzündungsreaktion wird von Grad 0 bis Grad 4 kategorisiert, wobei Patienten mit Grad 4 das höchste Risiko haben. Der Gentest ist nicht 100% genau, da die Entzündung auch aufgrund anderer Gene auftreten kann.

Der Funktionstest ist billiger als der Gentest. Beim Funktionstest wird dem Patienten Blut entnommen, um die Makrophagen, d.h. Zellen, die Osteoklasten ähneln und im Labor mit Titandioxid stimuliert werden, zu reifen  und  zu isolieren. Der Arzt legt steriles Titan auf die Zellen des Patienten, was eine schwache, moderate oder starke Entzündungsreaktion auslösen kann. Der Funktionstest kann auch ungenau sein, da die Zellen durch momentane Ereignisse vorstimuliert werden können, was zu einer erhöhten Entzündung führen kann.

Ein Gentest wird normalerweise als die überlegene Methode angesehen, da die Ergebnisse nicht durch momentane Bedingungen beeinflusst werden können.

Dr.von Baehr sagt, dass die meisten orthopädischen Chirurgen und Zahnärzte bis vor kurzem Tests auf Titanüberempfindlichkeit wegen des Mangels an Alternativen vermieden haben. Wenn der Patient ein Implantat benötigt und es keine anderen Lösungen gibt, muss sich der Arzt auf Titanimplantate verlassen. Wenn jedoch eine Alternative verfügbar ist, z. B. Keramikimplantate, kann der Arzt einen Überempfindlichkeitstest durchführen, um festzustellen, ob ein Keramikimplantat für die langfristige Gesundheit besser geeignet ist.

Immunologische Reaktion auf Zirkoniumdioxid-Implantate 

Dr. Von Baehr sagt, dass Zirkoniumdioxidpartikel bei Patienten zu minimalem oder keinem Abrieb führen. Keramikimplantate haben weniger Abriebpartikel als Titanimplantate. Wenn die gleiche Größe von  Titanoxidpartikeln  und Zirkonoxidpartikeln in denselben Patienten gegeben wird, werden die Titanoxidpartikel unweigerlich mehr Entzündungen hervorrufen. Deshalb gelten Zirkonoxidpartikel als sicherer für Patienten als Titanoxidpartikel.

Immunlogisch ist Zirkonoxid ein hervorragendes Material für die Implantation, da es eine minimale Herausforderung für das Immunsystem darstellt. Deshalb führen Keramikimplantate zu einer schönen Weichteilheilung und zu Ergebnissen - der Entzündungsreiz ist kaum vorhanden.

Aber bis vor kurzem war auch die Unfähigkeit von Keramikimplantaten, das Immunsystem herauszufordern, ein Problem. Das Immunsystem muss das Implantat ein wenig herausfordern, um die natürliche Knochenregeneration anzuregen. Die Entzündung muss einfach kontrolliert werden. Wenn es keine immunologische Reaktion oder Entzündung gibt, wächst der Knochen nicht, was zu einer Instabilität des Implantats führt. Aus diesem Grund hatten frühe Keramikimplantate Probleme mit der Osseointegration und Heilung.

Im Laufe der Jahre hat sich die Oberfläche von Keramikimplantaten jedoch erheblich verändert. Die Oberflächen von Keramikimplantaten ähneln Titanimplantaten nicht, aber sie haben eine gewisse Rauheit (aufgrund von Makrophagen), die das Immunsystem auslöst, um das Nachwachsen von Knochen zu erleichtern. Einige der modernen Keramikimplantate treffen die perfekte Balance - sie induzieren gerade genug Entzündungen und immunologische Reaktionen, um das Nachwachsen der Knochen zu erleichtern, aber nicht genug, um Komplikationen zu verursachen.

Weitere Informationen zu den immunologischen Aspekten der Titanintoleranz finden Sie auf der offiziellen Website The Institute for Medical Diagnostics in Berlin Sie können Dr. von Baehr auch im Zircon Medical Podcast hören.