Rood fluorescerende tandplaque

Tanden fluoresceren groen als met blauwpaars licht (golflengte 405 nm) op het tandweefsel geschenen wordt. Deze fluorescentie van tanden en kiezen wordt minder als (lokale) demineralisatie van de harde tandweefsels optreedt. Dit fluorescentieverlies is een maat voor de demineralisatie die met deze methode op de gladde vlakken in de tijd gevolgd en gekwantificeerd kan worden. Met behulp van specifieke filters kunnen we de tanden toch als ‘wit’ zien op de fluorescentiefoto’s in plaats van groen, waardoor de demineralisaties nog duidelijker uitkomen als donkere vlekken (de bekende ‘white spot’ laesies, afbeelding 1a-b ). Deze foto’s maken de communicatie met patiënten makkelijker. Ze kunnen eenvoudig vervaardigd worden met behulp van de QLF-camera (afbeelding 2a-b ).

Bij het maken van deze fluorescentiefoto’s bleek tandplaque soms ‘in de weg’ te zitten om de demineralisaties goed te kunnen visualiseren, omdat een deel van de tandplaque rood fluoresceert (afbeelding 3a-b ). Eerder onderzoek naar fluorescentie-eigenschappen van tandplaque bij deze golflengte liet zien dat rode fluorescentie vaak te zien is op plekken met grote carieuze laesies. Omdat cariës altijd begint met tandplaque, was het hoofddoel van mijn promotie te onderzoeken of deze rode fluorescentie ook als indicator kan dienen vóórdat de cariës klinisch zichtbaar is. En dit ook te onderzoeken voor gingivitis. Tot nu toe wordt preventie in de tandheelkunde toegepast op iedereen die veel tandplaque in de mond heeft. Dit kan mogelijk efficiënter: we kennen allemaal de patiënten die wel veel tandplaque hebben, maar relatief weinig cariës of gingivitis. Het zou nuttig zijn als we in de toekomst hulpmiddelen hebben om de mensen en/of de plekken in de mond met een groot risico op de ontwikkeling van ziekte te kunnen herkennen voordat symptomen van de ziekte zichtbaar zijn.

In de klinische studies hebben we de hoeveelheid rood fluorescerende plaque vergeleken met de totale hoeveelheid aangekleurde tandplaque (two-tone disclosant) en met de blauw aangekleurde tandplaque. Van deze blauw aangekleurde plaque wordt vaak beweerd dat dit oude plaque is, een uitspraak die ook gedaan wordt over rood fluorescerende plaque: interessant dus om te vergelijken. Daarnaast hebben we een groep van 41 vrijwilligers gevraagd om 14 dagen hun tanden en kiezen niet te poetsen (een gingivitisexperiment): in die periode hebben we om de 2 tot 4 dagen gekeken naar de hoeveelheid aanwezige rode fluorescentie. In Philadelphia (VS) heb ik plaque samples afgenomen bij kinderen om onderzoek te kunnen doen naar de samenstelling van zowel rood fluorescerende plaque als van niet-rood fluorescerende plaque.

Uit verschillende laboratoriumstudies bleek dat de voedingsstoffen die beschikbaar zijn voor een biofilm invloed hebben op de hoeveelheid rode fluorescentie: als er meer sucrose werd toegediend namen we meer rode fluorescentie waar. Ook het toedienen van hemine gaf in sommige gevallen een grote toename in rode fluorescentie van de biofilm. Hemine is een porfyrine dat uit hemoglobine gewonnen wordt. Hemoglobine is een eiwit dat voorkomt in bloed. Een toename in rode fluorescentie in de aanwezigheid van hemine zou dus een mogelijke relatie tussen rode fluorescentie en gingivitis/parodontitis kunnen verklaren.

Een dikkere biofilm fluoresceerde ook meer, al was het verband tussen de dikte en de hoeveelheid rode fluorescentie niet recht evenredig. Daarnaast bleek de rode fluorescentie niet homogeen verdeeld te zijn in de biofilm (afbeelding 4 ). Een zeer interessante ontdekking Deze resultaten correspondeerden goed met het klinische onderzoek, waarin we ontdekten dat niet alle plaque rood fluoresceert (afbeelding 5 ), maar dat de hoeveelheid fluorescerende plaque wel correleert met de totale hoeveelheid aangekleurde plaque. Echter, onze verwachting dat rood fluorescente plaque beter correleert met blauw aangekleurde (oude?) plaque klopte niet. Mogelijke verklaringen hiervoor zijn dat de blauw aangekleurde plaque geen oude plaque representeert, of de rode fluorescentie komt niet alleen van oude plaque, maar ook van een deel van de jongere tandplaque.

Uit het 14-dagen-niet-poetsen-onderzoek (gingivitisexperiment) bleek dat de hoeveelheid rode fluorescentie vanaf dag 2 correleerde met de hoeveelheid bloeding na sonderen op dag 14 van het experiment. Hieruit blijkt dat rode fluorescentie mogelijk een voorspeller kan zijn voor het wel of niet ontwikkelen van gingivitis na een periode zonder mondhygiëne. Uit het onderzoek in de Verenigde Staten bleek dat er duidelijke verschillen zijn in de samenstelling van rood fluorescerende plaque ten opzichte van niet-rood fluorescerende plaque: de fluorescerende samples bevatten relatief meer gramnegatieve, anaerobe taxa en deze samples waren ook diverser van samenstelling vergeleken met de niet-rood fluorescerende plaque. Deze samenstelling wordt vaak gevonden in oudere en meer ontwikkelde tandplaque – mogelijk geassocieerd met parodontale ziekte dus.

We vonden dus allerlei associaties tussen rode fluorescentie van tandplaque en mondziekten. Deze associaties zijn echter nog niet zo sterk dat ze op dit moment het gebruik van deze fluorescentietechniek als ‘voorspeller’ van deze ziekten voldoende ondersteunen voor de directe invoering in de algemene praktijk. Hiervoor moet eerst nog meer onderzoek uitgevoerd worden. De rode fluorescentie geeft op dit moment wel een redelijke indicatie van de mondhygiëne van een patiënt, al is er dus wel een verschil tussen rode fluorescente plaque en totale plaque.

De aanleiding voor mijn onderzoek was gericht op cariës, daarom was de duidelijke correlatie tussen rode fluorescentie en gingivitis een grote verrassing tijdens mijn promotieonderzoek. Zowel de resultaten uit het gingivitisexperiment als de samenstelling van de rood fluorescerende plaque ten opzichte van de nietrood fluorescerende plaque zijn hier een duidelijke aanwijzing voor. Al wel eerder hadden mensen gesuggereerd dat er een verband zou kunnen zijn, maar als je dan uit onderzoek het bewijs hiervoor vindt is dat een grote verrassing.

Graag willen we nog verder onderzoek doen aan rode fluorescentie, zowel klinisch als fundamenteel. Het is bijvoorbeeld interessant om mensen jarenlang te bestuderen tijdens reguliere controles en daarbij de rode fluorescentie in de tijd vast te leggen. Ook willen we meer te weten komen over welke processen de rode fluorescentie in de plaque veroorzaken. De technieken in de microbiologie ontwikkelen zich zo snel dat ik hoop dat we hier in de komende jaren verdere resultaten in boeken. Voor het betrouwbaar toepassen van deze techniek in de praktijk moet duidelijk zijn wat deze rode fluorescentie precies betekent als we het in de mond van de patiënt zien. We hopen uiteindelijk deze techniek als indicator van ziekteactiviteit in de mond te kunnen gebruiken: dan kan preventie in de tandartspraktijk gericht toegepast worden. Dit leidt tot doelgerichtere zorg en op termijn ook tot kostenbesparingen. We zijn met deze fluorescentietechniek een eind op weg, maar we zijn er nog niet.

Bij het doen van onderzoek is de onbekendheid met de uitkomsten de grootste uitdaging en tegelijk maakt dit de werkzaamheden ook spannend en heel afwisselend. De weg naar het einde toe is in de wetenschap soms even belangrijk als het doel zelf: promoveren is een proces dat je samen met een team doorloopt waarbij je van tevoren niet weet wat de uitkomsten zullen zijn. Als ik het hele project met de kennis van nu over zou kunnen doen, zou ik proberen een longitudinaal onderzoek op te zetten waarbij we, bijvoorbeeld in samenwerking met een algemene tandartspraktijk, patiënten gecontroleerd volgen. Bij de start van mijn project kon ik niet vermoeden wat de grote waarde is van het volgen van grote groepen patiënten gedurende lange tijd voor het beantwoorden van onze onderzoeksvragen. Er blijven nog voldoende uitdagingen over voor de toekomst!