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Biokompatibilität von Wurzelfüll-, Überkappungs- und Befestigungsmaterialien

Die Biokompatibilität von Wurzelfüll-, Überkappungs- und Befestigungsmaterialien betrifft die Werkstoffe, die im Inneren des Zahnes verbleiben: auf freiliegendem oder pulpanahem Gewebe, im Wurzelkanal nahe dem apikalen Gewebe oder auf präpariertem Dentin über offenen Dentintubuli. Zwei Größen prägen hier die Verträglichkeitsfrage: der Abstand zum vitalen Gewebe — der Pulpa oder dem periapikalen Gewebe — und die Dauer der Exposition. Begriffsgrundlagen, Prüfsystematik und Normrahmen stehen im Eintrag zur Biokompatibilität in der Zahnmedizin; die Füllungswerkstoffe behandelt der Eintrag zur Biokompatibilität von Füllungsmaterialien, die prothetischen Werkstoffe der Eintrag zur Biokompatibilität von Zahnersatz und die enossalen Werkstoffe der Eintrag zur Biokompatibilität von Zahnimplantaten.

Materialien an Pulpa und Wurzelkanal

Diese Werkstoffe werden nicht auf den Zahn aufgesetzt, sondern in ihn hineingebracht. Die Medizinprodukte-Verordnung trägt dem Rechnung: Sie stuft Produkte, die in die Zähne eingebracht werden, niedriger ein als sonstige implantierbare Produkte und nimmt sie zugleich von der Hochstufung für Produkte aus, die im Körper eine chemische Veränderung erfahren; die Risikoklassen und die stofflichen Anforderungen führt der Eintrag zur Biokompatibilität in der Zahnmedizin aus.

Die erste Weiche fällt vor der Materialwahl. An bleibenden Zähnen kommen selektive wie non-selektive Verfahren der Kariesentfernung infrage. Bei Karies nahe der Pulpa spricht einiges dafür, das erweichte Dentin über der Pulpa nicht vollständig zu entfernen, sondern selektiv oder schrittweise vorzugehen; welches Vorgehen am einzelnen Zahn passt, entscheidet die Zahnärztin oder der Zahnarzt. Zweck dieser schonenden Verfahren ist, eine Eröffnung der Pulpa zu vermeiden — dann kommt es zum direkten Werkstoffkontakt gar nicht erst. Die Läsion selbst behandelt der Eintrag zur Karies, ihre Erkennung der Eintrag zur Kariesdiagnostik.

Ist die Pulpa freigelegt, kommt das Material unmittelbar mit dem Gewebe in Kontakt. Bei nichttraumatischer Pulpitis ohne oder mit nicht spontanem Schmerz an unreifen und reifen bleibenden Zähnen kommen zur direkten Überkappung und zur Pulpotomie vor allem hydraulische Kalziumsilikatzemente zum Einsatz.

Bei der direkten Überkappung an reifen bleibenden Zähnen erreichen die Kalziumsilikatzemente — die unter der Abkürzung MTA bekannten Materialien und ihre Nachfolger — meist einen höheren Behandlungserfolg als Kalziumhydroxid.

Ob bei tiefer Karies (Caries profunda, cp) eine eigene Schutzschicht unter die Füllung gehört, ist nicht abschließend geklärt: Ein durchgängiger Vorteil für den Zahn ist nicht belegt, ein Nachteil ebenso wenig. Ob eine Abdeckung sinnvoll ist, entscheidet die Zahnärztin oder der Zahnarzt am einzelnen Zahn – nach Befund und eigener Erfahrung.

Im Milchgebiss ist die Frage anders gelagert. Bei ausgedehnter Karies an Milchzähnen ist MTA möglicherweise das wirksamste Mittel bei einer Pulpotomie, damit die verbleibende Wurzelpulpa ausheilt. Formokresol ist zwar wirksam, für diesen Stoff bestehen jedoch bekannte Bedenken hinsichtlich der Toxizität — die Verträglichkeitsfrage erschöpft sich bei pulpanahen Werkstoffen also nicht in der Erfolgsrate.

Ist die Pulpa entfernt, verschiebt sich der Gewebekontakt an die Wurzelspitze. Bei apikaler Parodontitis an bleibenden Zähnen kann der Wurzelkanal mit Guttapercha in Kombination mit einem Sealer auf Epoxidharz-, Zinkoxid-Eugenol- oder Kalziumsilikatbasis gefüllt werden; jede der untersuchten Fülltechniken kommt dafür infrage. Die drei Sealerklassen stehen ohne Rangfolge nebeneinander. Den Ablauf beschreibt der Eintrag zur Wurzelkanalbehandlung, den Zugang der Eintrag zur Trepanation.

Im Laborversuch lassen sich die Sealer unterscheiden. In Zellkulturen zeigen alle Sealerklassen ein gewisses Maß an Zytotoxizität, ausgeprägter im frisch angemischten Zustand, bei höheren Extraktkonzentrationen und bei längerer Einwirkdauer. Kalziumsilikatsealer zeigen dabei ein günstigeres Profil als die konventionellen Materialien, insbesondere nach vollständigem Abbinden; Epoxidharzsealer eine bedingungsabhängige Zytotoxizität, Zinkoxid-Eugenol- und Glasionomer-Sealer ein höheres zytotoxisches Potenzial. Bedeutsam werden könnten diese Unterschiede bei überpresstem Sealer und längerem Gewebekontakt.

Ein Wurzelstift steht am Ende dieser Kette: Er liegt im gefüllten Kanal ohne Kontakt zu vitalem Gewebe. Glasfaserverstärkte und metallische Stifte halten an wurzelbehandelten Zähnen nach heutigem Wissen ähnlich gut. Den Aufbau nach der Wurzelbehandlung behandelt der Eintrag zum Stiftaufbau, die chirurgische Alternative der Eintrag zur Wurzelspitzenresektion.

Werkstoffgruppe	Lage und Gewebekontakt	Was die Verträglichkeit trägt	Bekannte Einschränkung
Kalziumhydroxid	Auf pulpanahem Dentin oder freigelegter Pulpa	Langjährig eingesetztes Vergleichsmaterial der direkten Überkappung an bleibenden Zähnen	Kalziumsilikatzemente erreichen bei der direkten Überkappung meist einen höheren Behandlungserfolg
Hydraulische Kalziumsilikatzemente (MTA und Nachfolger)	Auf freigelegter Pulpa, apikaler Verschluss, Perforationsdeckung	Bei nichttraumatischer Pulpitis ohne oder mit nicht spontanem Schmerz an bleibenden Zähnen bevorzugtes Material zur direkten Überkappung und Pulpotomie	–
Guttapercha	Kernmaterial im Kanal; Kontakt zum apikalen Gewebe nur, wenn Material über die Wurzelspitze hinausgelangt	Kann bei apikaler Parodontitis an bleibenden Zähnen zusammen mit einem Sealer für die Wurzelkanalfüllung verwendet werden; die gängigen Fülltechniken und Sealer kommen gleichermaßen infrage	–
Sealer auf Kalziumsilikatbasis	An der Kanalwand bis zum apikalen Gewebe	Im Laborversuch günstigeres Zytotoxizitätsprofil als die konventionellen Materialien, insbesondere nach vollständigem Abbinden	Klinisch schneiden die Sealerklassen nach heutigem Wissen bei Beschwerden nach der Behandlung und bei der Heilung ähnlich ab
Sealer auf Epoxidharz- und auf Zinkoxid-Eugenol-Basis	An der Kanalwand bis zum apikalen Gewebe	Können bei apikaler Parodontitis an bleibenden Zähnen gleichrangig mit den Kalziumsilikatsealern verwendet werden	Im Laborversuch zeigt Epoxidharz eine bedingungsabhängige, Zinkoxid-Eugenol eine höhere Zytotoxizität; möglicherweise bedeutsam bei überpresstem Material
Wurzelstifte aus Glasfaser oder Metall	Im gefüllten Kanal, ohne Kontakt zu vitalem Gewebe	Zur Haltbarkeit: Glasfaser- und Metallstifte halten ähnlich gut	Die Frage betrifft mechanische Zielgrößen

Befestigungs- und Adhäsivmaterialien

Bei der zweiten Gruppe ist die Pulpa nicht freigelegt, sondern durch Dentin abgedeckt. Dieses ist kein dichter Verschluss: Es ist von Tubuli durchzogen, die nach einer Präparation offen liegen. Wie Befestigungsmaterialien auf die vitale Pulpa wirken, lässt sich auf mehreren Ebenen beurteilen: im Labor an Zellverträglichkeit, oxidativem Stress, Entzündungsmarkern, Monomerfreisetzung und intrapulpalem Temperaturanstieg, in der Histologie an Entzündungszeichen und klinisch an der postoperativen Überempfindlichkeit.

Zwei Befunde prägen das Bild. Erstens ist die verbleibende Dentinstärke selbst eine Größe der Verträglichkeit: Im Dentinbarriere-Modell verringert eine größere Dentinstärke die Zytotoxizität und begrenzt die Diffusion möglicher toxischer Bestandteile zu den Pulpazellen; auch die Schmierschicht beeinflusst die durch das Dentin hindurch messbare Zytotoxizität. Zweitens gehen unvollständige Aushärtung und höhere Restmonomerkonzentrationen mit stärkeren Zellreaktionen einher. Am Menschen kann es zu einer kurzfristigen Pulpaentzündung kommen, die im Zeitverlauf zurückgeht und möglicherweise von verbleibender Dentinstärke und Materialtyp abhängt.

Daraus folgt eine Konsequenz für den Ablauf. Wird die Dentinwunde unmittelbar nach der Präparation versiegelt, treten bei indirekten Restaurationen möglicherweise weniger klinische Komplikationen auf, und postoperative Überempfindlichkeit ist möglicherweise seltener und schwächer ausgeprägt als ohne Dentinversiegelung. Die Verträglichkeitsfrage ist hier weniger eine des Werkstoffs als eine des Zeitpunkts, zu dem die offenen Tubuli verschlossen werden.

Bei den Befestigungszementen sind zwei Abbindeprinzipien zu unterscheiden: Zinkphosphatzement, Carboxylatzement, Zinkoxid-Eugenol-Zement und Glasionomerzement härten über eine Säure-Base-Reaktion aus, Kompositzemente und selbstadhäsive Kompositzemente polymerisieren. Gut untersucht ist die Wirkung auf die Pulpa vor allem bei Kompositzementen, selbstadhäsiven Systemen, Glasionomerzementen, kunststoffmodifizierten Glasionomerzementen und Zinkphosphatzement. Selbstadhäsiver Kompositzement und Zinkphosphatzement sind für die Pulpa nach heutigem Wissen ähnlich verträglich; die untersuchten Befestigungsmaterialien gelten insgesamt als pulpaverträglich.

Bei den selbstadhäsiven Kompositzementen stellt sich zusätzlich die Frage nach dem Vergleich mit den ätzenden Verfahren an indirekten Restaurationen — Total-Etch, Selective-Etch und Self-Etch. Bei der postoperativen Überempfindlichkeit schneiden selbstadhäsive Kompositzemente und die ätzenden Verfahren möglicherweise ähnlich ab. Bei Haftverlust und Überlebensrate schneiden über kurze Beobachtungszeiten die Selective-Etch- und Self-Etch-Verfahren möglicherweise besser ab als selbstadhäsive Kompositzemente, das Total-Etch-Verfahren schneidet vergleichbar ab — eine Aussage zur Haltbarkeit, nicht zur Verträglichkeit. Die Verfahren beschreibt der Eintrag zum adhäsiven Zementieren, die Werkstoffbasis der Kunststoffe der Eintrag zur Kompositfüllung.

Werkstoffgruppe	Lage und Kontaktfläche	Was die Verträglichkeit trägt	Bekannte Einschränkung
Adhäsivsysteme und Primer	Auf frisch präpariertem Dentin, über den offenen Tubuli	Im Dentinbarriere-Modell verringert eine größere verbleibende Dentinstärke die Zytotoxizität und begrenzt die Diffusion	Unvollständige Polymerisation und höhere Restmonomerkonzentrationen gehen im Labor mit stärkeren Zellreaktionen einher
Zinkphosphatzement	Zementspalt zwischen Restauration und Dentin	Säure-Base-Abbindung ohne Kunststoffmatrix; zur Wirkung auf die Pulpa eigens untersucht	–
Zinkoxid-Eugenol-Zement	Zementspalt zwischen Restauration und Dentin	Säure-Base-Abbindung ohne Kunststoffmatrix	–
Carboxylatzement	Zementspalt zwischen Restauration und Dentin	Säure-Base-Abbindung ohne Kunststoffmatrix	–
Glasionomerzement und kunststoffmodifizierte Variante	Zementspalt; als Unterfüllung auch auf pulpanahem Dentin	Als Unterfüllung bei tiefer Karies möglich; entschieden wird am einzelnen Zahn	Die kunststoffmodifizierte Variante enthält eine Polymerkomponente und damit dieselbe Frage nach Restmonomeren
Selbstadhäsive Kompositzemente	Zementspalt, ohne separaten Haftvermittler auf dem Dentin	Bei der Überempfindlichkeit nach indirekten Restaurationen ähnlich wie die ätzenden Verfahren	Bei Haftverlust und Überlebensrate gleichwertig mit dem Total-Etch-Verfahren; Selective-Etch- und Self-Etch-Verfahren halten über kurze Beobachtungszeiten möglicherweise besser als selbstadhäsive Zemente

Klinische Bedeutung

Über beide Gruppen hinweg zeigt sich derselbe Bruch zwischen zwei Ebenen. Im Labor lassen sich diese Werkstoffe nach ihrer Zellwirkung ordnen — die Sealerklassen in Zellkulturen, Adhäsive und Befestigungsmaterialien im Dentinbarriere-Modell. Für den Patienten zählt vor allem die klinische Ebene: Dort heilt die apikale Parodontitis mit den gängigen Wurzelfüllmaterialien nach heutigem Wissen ähnlich gut aus, und die Befestigungsverfahren unterscheiden sich bei der Überempfindlichkeit nach indirekten Restaurationen kaum. Beide Ebenen beantworten unterschiedliche Fragen: Das Labor erklärt, warum Abbinde- bzw. Polymerisationszustand und Dentinstärke zählen, die Klinik zeigt, was am Zahn ankommt.

Für das Gespräch in der Praxis folgen daraus zwei Punkte. Erstens hängt die Menge, die das Gewebe erreicht, von verbleibender Dentinstärke, Abbindezustand, Fülllänge und Vollständigkeit der Aushärtung ab. Zweitens ist ein im Zellversuch gemessener Effekt keine Aussage über einen Schaden am Menschen.

Bleiben nach einer tiefen Füllung, einer Überkappung oder einer Zementierung Beschwerden bestehen, ist das für sich kein Rückschluss auf den Werkstoff: Postoperative Überempfindlichkeit ist unterschiedlich ausgeprägt, und die Reaktion der Pulpa hängt möglicherweise von Dentinstärke, Materialtyp und Anwendungsprotokoll ab. Die Abklärung gehört in zahnärztliche Hände; wie sich ein devitaler Zahn von einem vitalen unterscheidet und wann eine Sekundärkaries als Ursache in Betracht kommt, behandeln die jeweiligen Einträge.

Literatur

Literatur und Quellenangaben

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Aktualisiert am: 10. Oktober 2026

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