Frühjahrsfortbildung 2017

Okklusion – Kultur versus Natur

Seit Beginn der Menschheitsgeschichte bis in die Frühe Neuzeit unterlag das Gebiss der Menschen physiologisch bedingten Abnutzungserscheinungen. In der heutigen Zahnmedizin werden jedoch alle Hartgewebeveränderungen nach dem Durchbruch der Zähne als pathologisch bezeichnet. Dieser Beitrag problematisiert die Okklusion vor dem Hintergrund neuer Erkenntnisse aus der Evolutionsforschung und der Evolutionären Medizin.

Für eine komplett andere Auseinandersetzung mit dem Thema Okklusion – aus der Perspektive der Evolutionsforschung – plädieren Prof. Dr. Kurt Alt, Basel/Krems, Dr. Ottmar Kullmer, Frankfurt, und Prof. Jens Türp, Basel: Die Abnutzungsvorgänge/ Hartgewebeveränderungen dürfen nicht länger als pathologisch bezeichnet werden. Vielmehr ist die „perfekte“, evoluiv bewährte, abasionsbedingte Okklusion der heutigen statischen, „zementierten“ Okklusion vorzuziehen. © N. Nicklisch, Krems

Abbildung 1: Virtuelle Analyse mit der Occlusal-Fingerprint-Analyser-Software: Darstellung balancierter, sequenzieller Gruppenkontakte nach der funktionalen Rekonstruktion der Zahnbögen des fossilen Homininen Sts 52 (Australopithecus africanus, Sterkfontein, Südafrika: Alter circa 2,8–2,3 Millionen Jahre, entdeckt 1949). Subadult verstorbenes Individuum mit nahezu perfekter abrasiv bedingter Okklusion, kurz bevor die dritten Molaren in Funktion traten. © O. Kullmer, Frankfurt
Abbildung 2: Auswahl fossiler, prähistorischer und historischer Schädelfunde mit regelhaften Kopfbissstellungen: Oben (von links nach rechts): Homo heidelbergensis (600.000–400.000), Homo erectus („Java Man“, Java, circa 550.000–150.000), Homo neanderthalensis (Chapelle-Aux-Saints, Frankreich, circa 60.000); Mitte: Homo erectus pekinensis („Peking Man“, China, circa 500.000–200.000), archaischer Homo sapiens („Cro-Magnon“, Frankreich, circa 40.000–12.000) Unten (von links nach rechts): Homo sapiens (kaukasischer Schädel), Homo sapiens (afrikanischer Buschmann-Bantu-Schädel), Homo sapiens (männlicher Schädel eines Aborigines, Australien). © E.R. Degginger/Photo Researchers/Agentur Focus, Hamburg
Abbildung 3: Männlicher Schädel eines Erwachsenen: Grabfund aus dem mittelalterlichen Friedhof von Hettstedt, Sachsen-Anhalt, 15.–18. Jh. n. Chr. 3a: linkslaterale Schädelaufnahme mit Kopfbisssituation © K. W. Alt, Krems/Basel
3b: Ausschnitt vom Oberkiefer mit Abrasionsgebiss © K. W. Alt, Krems/Basel
3c: Ausschnitt vom Unterkiefer mit Abrasionsgebiss © K. W. Alt, Krems/Basel
Abbildungen 4a und 4b: Büssow, Mecklenburg-Vorpommern, Mittelalter (13. Jh. n. Chr.). 4a: okklusale Ansicht auf den linken Unterkiefer und das Frontzahngebiet von drei Individuen mit altersabhängiger Abrasion und Kopfbissstellung des ältesten Individuums (oben: m, 18–21 J.; Mitte: w, 25–35 J.; unten: m, 40–60 J.) © N. Nicklisch, Krems
4b: linkslaterale Ansicht der Okklusionssituation bei den oben genannten Individuen in der Reihenfolge von links nach rechts © N. Nicklisch, Krems
Prof. Dr. Kurt W. Alt, 1974 bis 1979 Studium der Zahnmedizin an der FU Berlin, 1983 Promotion, 1983 bis 1991 Studium Ur- und Früh¬geschichte, Ethnologie und Anthropologie in Freiburg, 1992 Habilitation im Fach Humangenetik und Anthropologie in Freiburg, 1992 bis 1997 Wiss. Assistent am Institut für Rechtsmedizin Düsseldorf, 1997 bis 1999 Wiss. Assistent am Institut für Humangenetik und Anthropologie Freiburg, 1999 bis 2013 Ordentlicher Professor für Anthropologie in Mainz, seit 2013 Leiter des Zentrums Natur- und Kultur¬geschichte des Menschen an der Danube Private University Krems-Stein, Österreich © privat

Neben der Molekulargenetik hat keine andere Wissenschaft den Übergang ins 21. Jahrhundert bislang so entscheidend geprägt wie das interdisziplinäre Forschungsfeld Bionik [Nachtigall/Wisser, 2013]. Diese junge Disziplin beschäftigt sich mit der Übertragung von Phänomenen aus der Natur auf die Technik und auf unseren Alltag. Sie geht von der Prämisse aus, dass in unserer evolutiven Vergangenheit optimierte Strukturen und Prozesse entwickelt wurden, die Lösungsansätze für Probleme der Gegenwart bereitstellen. Unter dem Slogan „Lernen aus der Natur“ versuchen Bioniker Innovationen nach dem Vorbild der Natur zu entwickeln und umzusetzen.

Die frühe Evolutionsgeschichte der Zähne ist ein herausragendes Beispiel dafür, welche unabhängigen und abhängigen Gestaltungsmöglichkeiten die Natur für dieses Organ bereitgestellt hat, die in den zahlreichen Adaptationen für Spezies im Wasser und an Land sichtbar werden [Alt/Türp, 1997]. Schon früh wurden neben Kalziumkarbonat (CaCO3) auch Kieselsäure (SiO2) und Hydroxylapatit (Ca-OH(F)-Phosphate) für die Bildung von Hartgeweben bei Wirbeltieren verwendet.

Die Zahnphylogenese der Wirbeltiere war ein komplexer Prozess, der vor mehr als 400 Millionen Jahren mit der Ausbildung von Kiefer und Zähnen bei den Panzerfischen (Placodermi) seinen Anfang nahm und retrospektiv gesehen ein Erfolgsrezept darstellt [Rücklin et al., 2012].

Das Gebiss der Säugetiere, zu denen der Mensch gehört, unterscheidet sich von dem aller anderen Wirbeltieren durch die exakte, formschlüssige Anpassung der oberen an die untere Zahnreihe mit einer antagonistisch geführten sequenziellen Kontaktbewegung beim Kauen. Die artikulierende Beziehung der oberen und unteren Zahnreihen beschreibt die primäre evolutionär-biologische Aufgabe unserer Zähne im Sinne einer dynamischen Biomechanik zur Nahrungsaufbereitung. Hierbei bestimmen die evolutionären Vorbedingtheiten die Flexibilität und die Anpassungsmöglichkeiten des okkludierenden Systems [Maier/Schneck, 1981].

Die Okklusion der Zähne gilt als das fachliche Bindeglied zwischen den verschiedenen zahnmedizinischen Teilbereichen. Aber auch in Disziplinen wie der Evolutionsbiologie, der Paläontologie und der (Dental-)Anthropologie kommt der Beschäftigung mit der Okklusion hohe Bedeutung zu, um die Adaptation und die Veränderungen in unserem Mastikationsapparat zu verstehen. Wie der vorliegende Beitrag zeigt, sind die Erkenntnisse aus diesen Fachgebieten unmittelbar relevant für die klinisch-zahnärztliche Arbeit [Alt, 2016].

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