1. Översiktlig projektbeskrivning

Engelsk titel

Caries lesion progression in primary teeth related to the grade of mineralization in enamel

Sammanfattning av projektet

Bakgrund
Karies
Diagnostik och behandling av karies upptar en stor del av en tandläkares vardag. Stora som små individer drabbas och olika individer drabbas olika mycket. Mycket arbete har gjorts för att förebygga karies och det har diskuterats vilka faktorer man skall ta hänsyn till för att förutspå karies och vilka individer som är i riskzonen. Karies fortlöper olika fort hos olika individer och utvecklas snabbare i mjölktänder jämfört med permanenta tänder (1, 2). In vivo studier indikerar att tandmorfologin och salivflödet är av betydelse vikt för olikheter i kariesförekomsten hos olika tandtyper (2).

Tillväxt
Andra primära molarens emalj är färdigutvecklad vid 11 månaders ålder (3). Tiden det tar för tandkronan av den andra molaren i det primära bettet att färdigutvecklas är beräknad till ca 1 år (4).
Olikheter mellan primära och permanenta tänder har studerats och man vet att primära tänders emalj har en högre porositetsgrad jämfört med permanenta tänder (2). Emaljprismornas diameter i primära tänder är mindre än i permanenta tänder och har mer kompletta avgränsningar, dessutom är prismorna, i relation till sin storlek, mer isär (4). Kronans tillväxt och emaljbildning sker fem gånger fortare i primära tänder jämfört med permanenta tänder (4).
Orsaken till varför individuella skillnader ses i emalj beror på olika faktorer, därför är det viktigt att undersöka eventuell korrelation till generell tillväxt av individen. Barnavårdscentralerna (BVC) för noggranna registreringar av längdtillväxt och viktuppgång under barnens uppväxt, vilket kan användas för korrelationsstudier.

Mineralkoncentration
I en studie undersöktes primära framtänders emalj med röntgen och studien visade att emaljens täthet i intakt emalj hos primära framtänder är signifikant högre hos barn som är kariesfria jämfört med barn som har haft karies (5). Tidigare kariesförekomst är den enskilt bästa faktorn för att förutsäga ny karies (6).
Vid analys av tre olika snitt av samma tand sågs ingen skillnad i koncentrationen av mineraler, dock sågs en 8 % skillnad i koncentrationen mellan olika mjölktänder (7). Innehållet av kalcium och fosfor i emalj varierar på tandytan och är lägst i den cervikala 1/3 av kronan i primära tänder (8).
Skillnaden i koncentrationen mellan olika individers emalj är visad, men ingen har analyserat om detta har någon korrelation till den generella tillväxten under den tid som tanden bildas.
Den individuella skillnaden i mineralkoncentrationen kan tänkas bidra till en individuell hastighet av kariesprogression. Därför är det av vikt att kunna jämföra mineralkoncentration i tänder som utsätts för artificiell karies med hastigheten som emaljen urkalkas.
Det är välkänt att karies kan ses som ett band runt hela eller delar av tanden ner mot tandköttskanten och morfologin skiljer sig också histologiskt mellan kronans nedre (cervikala) och övre (koronala) delar. Relationen av Ca/P är hög (2,21) i primära tänders cervikala delar, vilket pekar på viss grad av lägre mineralisering i dessa delar av emaljen (8). Förekomst av kväve i cervikala tredjedelen tyder på proteininnehåll (8). Förhållandet P/N kan vara en indikator på om emalj är resistent mot karies eller inte, då primära tänder uppvisar väldigt lågt förhållande P/N2 i den cervikala delen, mot annars väldigt hög (100-150) (8). En frågeställning är då om skillnaden kan vara större om de cervikala delarna av tanden är mineraliserade direkt efter födseln (8)?
Att kariesprogressionen beror på mineralkoncentrationen i emaljen är troligt. Koncentrationsgradienten av mineraler mellan inre och yttre emalj hos primära tänder har visats variera mellan 1,5-8,7 % (7). Hur välmineraliserat emaljens ytskikt är kan därför vara en avgörande faktor hur snabbt kariesangreppet går in i emaljen.

Frågeställningar
•Kan emaljens ytskikt vara av betydelse för karies eller inte?
•Hur påverkar emaljens egenskaper kariesprogressionens förlopp? Är det så att ju lägre innehåll av kalcium medför ett snabbare kariesförlopp?
•Hur påverkas variationen av emaljens egenskaper av individens generella tillväxt under första levnadsåret?
•Hur påverkar avvikelser i tillväxtkurvan under fjärde kvartalet av första levnadsåret ytemaljens egenskaper i andra mjölktandsmolarer (05: or)?

Hypoteser
•Ytemaljens egenskaper är av störst betydelse för kariesprogressionens hastighet.
•Hastighet av kariesprogressionens förlopp styrs av emaljens egenskaper, ju lägre innehåll av kalcium desto snabbare kariesförlopp.
•Variation i emaljens egenskaper beror på den generella tillväxten under perioden tanden utvecklades. Det är lägre andel kalcium samt fler porositeter i emaljen hos tänder från individer som avviker från sin tillväxtkurva under första levnadsåret.
•Avvikelse i tillväxtkurvan under fjärde kvartalet av första levnadsåret påverkar egenskaperna hos andra mjölktandsmolarernas (05: ornas) ytemalj mest.

Syfte
•Att undersöka spridningen i emaljens egenskaper hos primära molarer från olika individer, vid jämförelsen undersöks samma lokalisation i motsvarande tandsort från olika individer.
•Att undersöka eventuella skillnader i emaljen i olika delar från en enskild tand.
•Att undersöka skillnader i kariesprogressionen i emaljen hos primära molarer från olika individer.
•Att relatera hastigheten av kariesprogression till emaljens mineralinnehåll.
•Att relatera emaljens egenskaper till den allmänna tillväxten under individens första levnadsår.

Patienter och metoder

Patienturval
Urvalet av sker genom bland de barn och ungdomar som remitteras till specialistkliniken för pedodonti där mjölktandskindtänder skall tas bort av odontologisk orsak, eller är på väg att tappas.
Patient och målsman informeras muntligt och skriftligt om studien, samtycke att delta skall vara skriftligt. Kariesprevalensen hos patienten registreras. Vidare kommer skriftlig tillåtelse att begäras om att få tillgång till patientens journal på barnavårdscentralen, ur vilken uppgifter kommer att insamlas rörande tillväxt, graviditetslängd, amning och eventuella sjukdomar under första levnadsåret. Att det är frivilligt att deltaga i studien och man kan närsomhelst meddela om man inte vill vara med, liksom att alla fakta kommer att behandlas anonymt delges också patient och målsman.

Tandmaterial
Den andra primära molaren (05:an) har valts för studien därför att det är en vanligt förekommande tand för karies i primära bettet samt flertalet tidigare gjorda studier studerar andra primära molaren. Morfologin i emaljen skiljer sig mellan olika ställen på tanden, liksom emaljtjockleken. Genom att placera kontrollfönster och kariesfönster på buckalytan på samtliga tänder, minimeras olikheterna i prismastruktur och andra egenskaper. Emaljtjockleken antas vara relativt likartad på samma plats hos olika individer.

Artificiell karies
Artificiell karies skapas genom användande av en speciell demineraliserande lösning bestående av mjölksyra (0,1 M/l) och 0,02 % karboxylmetylcellulosa (Azko Nobel, Holland) pH 4,8, vid 37ºC under 4 dagar (byte av lösning sker efter 48 timmar). Kariesläsion blir då i genomsnitt 200 μm djup (9). Eftersom tidigare försök genomförts på permanenta molarer exponeras de primära molarerna under 2 dagar, då kariesangrepp förlöper dubbelt så fort i mjölktänder jämfört med permanenta tänder (1).
Tänderna halveras i buckolingualled och på båda halvorna görs 2 fönster, ca 2x5mm vilket begränsas av nagellack. Ett fönster används som kontroll och ett för skapande av artificiell karies. Den snittade ytan täcks med täckglas, för att kunna följa hur kariesangreppet fortskrider. Djupet mäts med hjälp av ett mätokular i mikroskopet.

Mätmetoder
Mikroskop med påfallande ljus används för att studera kariesläsionens förlopp under angreppstiden. Djupet mäts med i mikroskopet med hjälp av ett mätokular.
Mineralinnehållet skall mätas i ett svepelektronmikroskop (SEM) med hjälp av Energy Dispersive X-ray analysis (EDX). Halten av kol, kväve, kalcium, syre och fosfor uttryckt i viktsprocent beräknas i normal emalj och i kariesskadan. Före analysen förångas ett tunt lager kol på preparaten:
SEM-analys görs också av ultrastrukturen i den normala emaljen och i kariesskadan varvid kariesläsionens djup kan mätas.

Tillväxtkurvor
För varje individ som har lämnat en tand för analys av koncentration av mineraler i emaljen avses att med hjälp av en pediatriker, studera barnavårdscentralens (BVC’s) tillväxtkurvor under barnets första levnadsår. Nästa steg i projektet är att jämföra de histologiska fynden med längd- och viktkurvor under det första levnadsåret, om individens tillväxtkurvor följer normalutvecklingen, amningsperiodens längd samt graviditetslängden. Det sista kvartalet av första levnadsåret är särskilt intressant, då emaljens ytskikt bildas under denna period. Det finns inga studier som på vetenskapligt sätt visat att barn med låg födelsevikt är riskpatienter ur kariessynpunkt, tandläkare uppmuntras ändå att beakta dem som sådana (10).

Försöksuppläggning
Tio mjölktandsmolarer (05:or), extraherade pga. karies, ortodontiska skäl eller tänder som snart skall tappas, insamlas. Varken ålder, kön eller namn registreras därmed går tänderna inte att spåras till en enskild individ. Behandlande tandvårdsteam får skriftliga och muntliga instruktioner.
Fem tänder kommer att snittas med hjälp av en speciell sågmikrotom i radialled och fem i transversalled. I ljusmikroskop undersöks snitten för att studera emaljens struktur i olika snittriktningar och vid olika ställen på tanden.
Snitten prepareras därefter med kol för att kunna analysera med avseende på innehållet av kol, kväve, syre, fosfor och kalcium uttryckt i viktsprocent (EDAX). För ultrastrukturella studier förångas snitten sedan med guld för svepelektronmikroskopiska analyser.
20 stycken 05:or insamlas där tillstånd fåtts att insamla uppgifter från BVC journalen. För dessa tänder kommer individens kariesförekomst att relateras till ytemaljens egenskaper, vidare kommer de kemiska och morfologiska fynden att relateras till kön, tillväxt under första levnadsåret och andra uppgifter i BVC journalen.

Betydelse
Om hypoteserna stämmer betyder det att man skulle kunna få en god bas för vilka individer som skall ha tidig förebyggande kariesbehandling och därmed skulle de reparativa behandlingsbehoven kunna minskas.

Referenser
1.Mejare I, Stenlund H. Caries rates for the mesial surface of the first permanent molar and the distal surface of the second primary molar from 6 to 12 years of age in Sweden. Caries Res. 2000;34(6):454-61.
2.Shellis RP. Relationship between human enamel structure and the formation of caries-like lesions in vitro. Arch Oral Biol. 1984;29(12):975-81.
3.Levine RS, Turner EP, Dobbing J. Deciduous teeth contain histories of developmental disturbances. Early Hum Dev. 1979;3(2):211-20.
4.Shellis RP. Variations in growth of the enamel crown in human teeth and a possible relationship between growth and enamel structure. Arch Oral Biol. 1984;29(9):697-705.
5.Gerdin PO, Astrand K. Enamel roentgen density. I. Enamel roentgen density in deciduous teeth from six-year-old children with and without caries prevalence. Sven Tandlak Tidskr. 1969;62(12):805-14.
6.Mejàre I, Axelsson S, Dahlén G, Espelid I, Norlund A, Svensson Å, et al. Karies - diagnostik, riskbedömning och icke-invasiv behandling
Typ av rapport: Gul; 2007 November 2007.
7.Wong FS, Anderson P, Fan H, Davis GR. X-ray microtomographic study of mineral concentration distribution in deciduous enamel. Arch Oral Biol. 2004;49(11):937-44.
8.Naujoks R, Schade H, Zelinka F. Chemical composition of different areas of the enamel of deciduous and permanent teeth. (The content of Ca, P, CO2, Na and N2). Caries Res. 1967;1(2):137-43.
9.Ferrazzano GF, Cantile T, Ingenito A, Chianese L, Quarto M. New strategies in dental caries prevention: experimental study on casein phosphopeptides. Eur J Paediatr Dent. 2007;8(4):183-7.
10.Selwitz RH, Ismail AI, Pitts NB. Dental caries. Lancet. 2007;369(9555):51-9.

Typ av projekt

Forskningsprojekt

MeSH-termer för att beskriva ämnesområdet

Inlagda MeSH-termer

Dental Care

The total of dental diagnostic, preventive, and restorative services provided to meet the needs of a patient (from Illustrated Dictionary of Dentistry, 1982).

Dental Caries

Localized destruction of the tooth surface initiated by decalcification of the enamel followed by enzymatic lysis of organic structures and leading to cavity formation. If left unchecked, the cavity may penetrate the enamel and dentin and reach the pulp. The three most prominent theories used to explain the etiology of the disease are that acids produced by bacteria lead to decalcification; that micro-organisms destroy the enamel protein; or that keratolytic micro-organisms produce chelates that lead to decalcification.

Dental Enamel

A hard thin translucent layer of calcified substance which envelops and protects the dentin of the crown of the tooth. It is the hardest substance in the body and is almost entirely composed of calcium salts. Under the microscope, it is composed of thin rods (enamel prisms) held together by cementing substance, and surrounded by an enamel sheath. (From Jablonski, Dictionary of Dentistry, 1992, p286)

Dental Care for Children

The giving of attention to the special dental needs of children, including the prevention of tooth diseases and instruction in dental hygiene and dental health. The dental care may include the services provided by dental specialists.

Projektets delaktighet i utbildning

Avhandling
D-uppsats / Magisterexamen
C-uppsats / Kandidatexamen
ST-läkarutbildning
Annan utbildning
Ej del i utbildning

3. Processen och projektets redovisning

Pågående aktiviteter

Planering och förberedelse före datainsamling
Datainsamling pågår
Analys av insamlade data pågår
Författande av skriftlig redovisning / publikation pågår
En eller flera publikationer från projektet är publicerade
Slutfört och inget mer görs inom ramen för detta projekt

Projektstart (när planeringen påbörjas och börjar dokumenteras skriftligt)

2008-01-15

Datum för påbörjande av datainsamling

2008-03-01

Datum då projektet är slutrapporterat

2012-03-01