Hyaluronsäure in der ZAHNHEILKUNDE

Förderung der dentalen Regeneration

Hyaluronsäure ist ein essenzieller Bestandteil unserer Weich- und Hartgewebe.
Sie findet sich in allen zahntragenden Strukturen, was ihre Rolle bei der parodontalen Regeneration sowie Knochenregeneration zeigt.
Aufgrund ihrer wasserbindenden und gelbildenden Eigenschaften ist sie im Bereich des Tissue Engineering in der Kosmetik und vielen biomedizinischen Bereichen in den Fokus gerückt.

Erfahren Sie mehr über die Bedeutung der Hyaluronsäure in der Gewebehomöostase und ihre Verwendung in Biomaterialien.

Regeneration steuern – Hyaluronsäure-Biofunktionalisierung
Hyaluronsäure ist im menschlichen Körper weit verbreitet und ein Hauptbestandteil der extrazellulären Matrix vieler Organe und Gewebe wie zum Beispiel Haut, Muskeln, Sehnen, Zahnfleisch und Alveolarknochen.
Hyaluronsäure hat eine Vielzahl von strukturellen und zellregulatorischen Funktionen, darunter Stimulation der Angiogenese, Modulation der Immunantwort und Regulation der interzellulären Kommunikation1.

Hauptbestandteil der Körpergewebe
Hyaluronsäure ist fähig, große Mengen an Flüssigkeiten zu binden und ein Hydrogel mit hoher Viskosität zu bilden.
Dadurch erscheint sie als makroporöses Gerüst, welches regenerative Zellen besiedeln kann.
Hyaluronsäure findet sich daher in vielen wichtigen Geweben des menschlichen Körpers, wo sie hauptsächlich mechanische Unterstützung bietet, die Gewebeintegrität aufrechterhält und eine feuchtigkeitsspendende Wirkung hat.

Hyaluronsäure bildet in wässriger Lösung Wasserstoffbrücken-bindungen aus. Experimentelle Messungen schätzen, dass etwa 14 (±5) Wassermoleküle pro Disaccharid-Wiederholungseinheit gebunden sind2.

DentalE produkte
mit Hyaluronat

cerabone® plus vereint das bewährte bovine Knochenersatzmaterial cerabone® mit den bekannten Eigenschaften der Hyaluronsäure. Dank des ausgeprägten Flüssigkeits-Aufnahmevermögens des Hyaluronats bildet cerabone® plus nach der Hydrierung einen Sticky Bone, der einen einzigartigen Anwendungskomfort bietet, indem es sowohl die Aufnahme als auch die Applikation in den Knochendefekt erleichtert.

Vielseitiges Biopolymer für Tissue Engineering

Aufgrund seiner chemischen Eigenschaften ist Hyaluronsäure zu einem attraktiven Stoff im Bereich des Tissue Engineering geworden.
Viele freie Bindestellen des Moleküls bieten potenzielle Flächen für chemische Reaktionen, um Hyaluronsäure mit langsameren Abbaueigenschaften zu schaffen, die somit als Träger für bioaktive Komponenten wie Wachstumsfaktoren und Pharmazeutika dienen kann3.
Hyaluronsäure kommt daher in verschiedenen medizinischen Bereichen zur Anwendung, beispielsweise zur Behandlung von Gefäßerkrankungen sowie von Knorpel-, Knochen- und Weichgewebsdefekten4.

Mehr dazu:
Hyaluronic Acid Production – State-Of-The-Art And Future Perspectives

Hyaluronsäure-Disaccharid-Einheit

„Hyaluronsäure verbessert nachweislich die proliferativen, migratorischen und wundheilenden Eigenschaften von an der Weichgewebe-Wundheilung beteiligten Zelltypen, was seine mögliche Anwendung bei oralen rekonstruktiven Eingriffen aufzeigt.“

Prof. Dr. Anton Sculean, Universität Bern, Schweiz

Entzündungen regulieren
Hyaluronsäure wird zur Behandlung chronischer Wunden und entzündlicher Erkrankungen wie Gingivitis, chronische Parodontitis und degenerative Gelenkerkrankungen eingesetzt.

Förderung der Wundheilung: Hyaluronsäure

  • Stimuliert die Bildung neuer Blutgefäße und bietet damit die Grundlage für eine optimale Sauerstoff- und Nährstoffversorgung der Wunde5
  • Wirkt als Antioxidans und bindet zellschädigende Sauerstoffradikale, wodurch Zellüberleben und -vermehrung gefördert werden6
  • Bietet eine Matrix für die Migration und Adhäsion von verschiedenen Zelltypen wie Granulozyten und Makrophagen, die an der Beseitigung von beschädigten Zellen und eingedrungenen Mikroben beteiligt sind7

Mehr dazu:
The Role of Hyaluronic Acid in Wound Healing

Menschliche Osteoblasten, die an cerabone® plus adhärieren.
Grün: Zell-Aktin-Zytoskelett; Blau: Zellkerne.
Bild von Qasim SSB et al., J Biomater Sci Polym Ed. 2024 Apr;35(6):880-897.12

Expert Talk

Prof. Sofia Aroca, Prof. Serhat Aslan und
Dr. Miguel Stanley über cerabone® plus
Drei Experten in der regenerativen Zahnmedizin erläutern, wie der Anwendungskomfort von cerabone® plus ihre tägliche Arbeit verbessert und die Behandlung komplexer Knochendefekte erleichtert. Video ansehen

Bestandteil des Zahnhalteapparats

Hyaluronsäure kommt sowohl in den nicht-mineralisierten als auch in den mineralisierten Geweben des Parodonts vor.
Als das vorherrschende Glykosaminoglykan im Zahnfleisch ist es in hohen Mengen im Zahnfleischepithel und im Bindegewebe sowie in den gingivalen Sulkusflüssigkeiten vorhanden8, 9.
Im parodontalen Ligament ist es in die Bindegewebsmatrix eingebettet.
Im Alveolarfortsatz ist Hyaluronsäure ein Bestandteil des nicht-mineralisierten, organischen Teils des Knochens.

Hyaluronsäure ist ein wesentlicher Bestandteil der Gingiva, des parodontalen Ligaments und des Alveolarknochens, was auf ihre Bdeutung bei der Regeneration von oralem Weich- und Hartgewebe hinweist.

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Geweberegeneration koordinieren
Hyaluronsäure interagiert mit verschiedenen Zelltypen, die an der Wundheilung und immunologischen Prozessen beteiligt sind, und wird daher als Katalysator für die Geweberegeneration angesehen.
Die Kommunikation und Interaktion zwischen diesen Zellen und Hyaluronsäure findet auf mehreren Ebenen statt, was die Bedeutung des Moleküls für die Gewebehomöostase widerspiegelt. Hyaluronsäure unterstützt die Zelladhäsion und -migration und stimuliert die Zellproliferation und -differenzierung. Auf molekularer Ebene binden membranbasierte Glykoproteine an Hyaluronsäure, wodurch sich in der Folge die Signaltransduktion und Zellaktivierung ausgelöst werden10.

Das ideale Knochenersatzmaterial

Anwendungskomfort und Effizienz bei der Knochenaugmentation gewinnen zunehmend an Bedeutung, wenn es um die Anforderungen an das „ideale“ Knochenersatzmaterial geht.
Die Handling-Eigenschaften von Knochenregenerationsmaterialien können durch organische Zusätze erheblich verbessert werden, wobei Hyaluronsäure aufgrund ihrer wasserbindenden Eigenschaft von besonderem Interesse ist.
Darüber hinaus kann die Performance von Knochenersatzmaterialien von den gut beschriebenen biologischen Funktionen der Hyaluronsäure profitieren11.

Daten von Rakaševic D et al., J Funct Biomater.
2023 Mar 8;14(3):149.13

  1. Stern, R., Asari, A. A. & Sugahara, K. N. Hyaluronan fragments: an information-rich system. Eur J Cell Biol 85, 699715 (2006).
  2. Borchers, S. & Pirrung, M. The Fallacy of Hyaluronic Acid Binding a Thousand Times Its Weight In Water. Preprint at https://doi.org/10.26434/chemrxiv-2023-r728q (2023).
  3. Zhai, P. et al. The application of hyaluronic acid in bone regeneration. Int J Biol Macromol 151, 12241239 (2020).
  4. Zhu, Z., Wang, Y.-M., Yang, J. & Luo, X.-S. Hyaluronic acid: a versatile biomaterial in tissue engineering. PAR 4, 219 (2017).
  5. Sattar, A. et al. Application of Angiogenic Oligosaccharides of Hyaluronan Increases Blood Vessel Numbers in Rat Skin. Journal of Investigative Dermatology 103, 576579 (1994).
  6. Pauloin, T., Dutot, M., Joly, F., Warnet, J.-M. & Rat, P. High molecular weight hyaluronan decreases UVB-induced apoptosis and inflammation in human epithelial corneal cells. Mol Vis 15, 577583 (2009).
  7. McKee, C. M. et al. Hyaluronan (HA) fragments induce chemokine gene expression in alveolar macrophages. The role of HA size and CD44. J. Clin. Invest. 98, 24032413 (1996).
  8. Kedige, S., Anand, S. & Bansal, J. Hyaluronic acid: A promising mediator for periodontal regeneration. Indian J Dent Res 21, 575 (2010).
  9. Embery, G., Waddington, R. J., Hall, R. C. & Last, K. S. Connective tissue elements as diagnostic aids in periodontology: Connective tissue elements as diagnostic aids in periodontology. Periodontology 2000 24, 193214 (2000).
  10. Queisser, K. A., Mellema, R. A. & Petrey, A. C. Hyaluronan and Its Receptors as Regulatory Molecules of the Endothelial Interface. J Histochem Cytochem. 69, 2534 (2021).
  11. Dogan, E. et al. Evaluation of hyaluronic matrix efficacy in sinus augmentation: a randomized-controlled histomorphometric and micro-computed tomography analysis. Int J Oral Maxillofac Surg 46, 931937 (2017).
  12. Qasim, S. S. B., Trajkovski, B. & Zafiropoulos, G.-G. The response of human osteoblasts on bovine xenografts with and without hyaluronate used in bone augmentation. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition 35, 880897 (2024).
  13. Rakašević, D. et al. Reconstructive Peri-Implantitis Therapy by Using Bovine Bone Substitute with or without Hyaluronic Acid: A Randomized Clinical Controlled Pilot Study. JFB 14, 149 (2023).

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