Studienkritik

Zahnärztliche Fluoridierungsmaßnahmen in der Schwangerschaft sind sicher!

Kanadische Forscher beschrieben kürzlich einen Zusammenhang zwischen der Fluoridaufnahme von schwangeren Frauen und der Intelligenz ihrer Kinder: Eine höhere Fluorid-Exposition in der Schwangerschaft führte demnach später zu einem schwachen IQ bei den Kindern. Diese mit vielen Mängeln behaftete Studie hat allerdings keine Relevanz!

"Fluorid macht dumm!" - diese Schlagzeilen gingen durch die Medien. Das Urteil hält einer kritischen Beleuchtung allerdings nicht stand. Im Gegenteil: Fluoridierungsmaßnahmen sind nach wie vor sehr sinnvoll - ausdrücklich auch in der Schwangerschaft. Fotolia - epics

Die Studie wurde mit Frauen und ihren Kindern in Mexiko-Stadt durchgeführt [1]. Zur Abschätzung der Fluoridbelastung der werdenden Mütter wurden während ihrer Schwangerschaft Urinproben genommen und tiefgefroren, um später bezüglich der Fluoridkonzentration analysiert zu werden. Die Kinder wurden im Alter von vier Jahren sowie im Zeitraum von sechs bis zwölf Jahren Intelligenzteststungen unterzogen.

Im Alter von vier Jahren wurde der General Cognitive Index GCI und im späteren Alter der Intelligenzquotient (IQ) nach Wechsler erhoben. Insgesamt konnten vollständige Datensätze von 299 Mutter-Kind-Paaren für die Überprüfung eines statistischen Zusammenhangs zwischen Fluorid im mütterlichen Urin und der Intelligenz ihrer Kinder bereitgestellt werden, 287 für vierjährige und 211 für sechs- bis bis zwölfjährige Kinder.


Forscher um Morteza Bashash, PhD, Assistant-Professor für öffentliche Gesundheit an der Universität von Toronto in Kanada, begleitete eine Gruppe mexikanischer Kinder von der Schwangerschaft der Mütter bis zur frühen Adoleszenz, um herauszufinden, wie groß der Einfluss einer pränatalen Fluoridexposition auf die neurokognitive Entwicklung des Kindes ist.

Untersucht wurden die Daten aus dem Projekt „Early Life Exposures in Mexico to Environmental Toxicants“ (ELEMENT). Die von der Harvard-Universität initiierte „Element“-Studie wird mit Mitteln der US-Regierung finanziert, umfasst 1.000 Schwangere und geht seit Jahrzehnten der Frage nach, wie sich Substanzen aus der Umwelt auf Neugeborene auswirken. Quecksilber, Blei und Weichmacher standen schon auf dem Prüfstein, nun also Fluorid.

Das internationale Team analysierte zwei Kohorten aus der Element-Studie. Mithilfe von Elektroden wurde die Fluoridkonzentration in archivierten Urinproben dieser Mütter während ihrer Schwangerschaft (1997 bis 2001) gemessen. Die Fluorid-Exposition der Kinder im Alter von 6 und 12 Jahre wurde per Urinanalyse getestet – angepasst an den Harn-Kreatinin-Wert und an das spezifische Gewicht. Die Intelligenz der Kinder wurde im Alter von 4 (McCarthy-Test) sowie mit 6 und 12 Jahren (Wechsler-Test) gemessen.

Die erwachsenen Frauen waren zum Zeitpunkt der Rekrutierung mindestens in ihrer 14. Schwangerschaftswoche. Ausgeschlossen waren Probandinnen mit psychiatrischen Störungen, Hochrisikoschwangerschaften oder Schwangerschaftsdiabetes, Alkohol- und Drogen- und Medikamentenmissbrauch. Insgesamt lagen schließlich die Daten von 299 Mutter-Kind-Paaren vor.
Bei allen Müttern (n = 299) und Kindern mit verfügbaren Urinproben (n = 211) lagen die mittleren SD-Werte für Urinfluorid bei 0,90 (0,35) mg /L bzw. 0,82 (0,38) mg /L. Nachdem die Kinder-bezogenen Faktoren (Gestationsalter und Geburtsgewicht, Geschlecht, Erstkind und Alter bei der Outcome-Messung) und Mutter-bezogenen Faktoren (Raucherverlauf, Familienstand, Entbindungsalter, IQ, Ausbildung und Kohorte) unter Zuhilfenahme multivariater Modelle adjustiert wurden, kamen die Forscher zu folgenden Ergebnissen: Eine Zunahme des Urinfluorids der Mutter von 0,5 mg /L (ungefähr der IQR) geht mit geringeren IQ-Werten von 3,15 (95% CI: –5,42, –0,87) beziehungsweise 2,50 (95% CI –4,12, –0,59) einher.
Die Forscher erhielten bei 287 Mutter-Kind-Paaren Daten aus dem McCarthy-Test und bei 211 Daten aus dem Wechsler-Test. Bei beiden Tests lag die durchschnittliche Punktzahl zwischen 85 und 115, wobei eine höhere Punktzahl eine bessere Leistung anzeigt.

Den Wissenschaftlern zufolge gibt es einen Zusammenhang zwischen hohen Fluoridspiegeln im Urin der Mütter und reduzierten Scores bei den kognitiven Tests der Kinder. Eine Fluorid-Exposition der Mutter während der Schwangerschaft könnte die Intelligenz ihrer Kinder senken.

Morteza Bashash,1 Deena Thomas,2 Howard Hu,1 E. Angeles Martinez-Mier,3 Brisa N. Sanchez,2 Niladri Basu,4 Karen E. Peterson,2,5,6 Adrienne S. Ettinger,2 Robert Wright,7 Zhenzhen Zhang,2 Yun Liu,2 Lourdes Schnaas,8 Adriana Mercado-García,9 Martha María Téllez-Rojo,9 and Mauricio Hernández-Avila9, Prenatal Fluoride Exposure and Cognitive Outcomes in Children at 4 and 6–12 Years of Age in Mexico, in: Environ Health Perspect; DOI:10.1289/EHP655


Die statische Analyse der Daten errechnet signifikante Zusammenhänge zwischen der Fluoridkonzentration im Urin der Schwangeren und den kognitiven Leistungen ihrer Kinder. Mit einer um jeweils 0,5 mg/L höheren Fluoridkonzentration geht ein um 3,15 Punkte niedrigerer GCI bzw. ein um 2,50 Punkte geringerer IQ einher. Die Schlussfolgerung der Untersuchung ist, dass eine höhere Fluoridaufnahme während der Schwangerschaft mit niedrigeren kognitiven Funktionen der Kinder einhergeht.

Fachliche Bewertung der Studie

Es verwundert nicht, dass aus der in der Studie beschriebenen Assoziation von Fluoridwerten und kognitiven Befunden in der öffentlichen Interpretation umgehend eine Kausalität abgeleitet wird. Dabei wird auch schnell der Bezug zum Zähneputzen mit fluoridhaltigen Zahnpasten hergestellt [2].

Es ist deutlich herauszustellen, dass eine derartige Interpretation der Studie nicht im Ansatz gerechtfertigt ist. Die Empfehlungen zur Fluoridanwendung aus Gründen der Kariesprävention behalten sowohl für Schwangere als auch für Kinder ihre volle Gültigkeit. Im Folgenden soll detailliert dargestellt werden, warum die vorgelegten Studienergebnisse für die Maßnahmen der Kariesprävention keinerlei Relevanz aufweisen.

Zunächst sei dabei der vorgelegten Untersuchung zugute gehalten, dass sie eine große Anzahl von Mutter-Kind-Paaren umfasst, und dass in der Analyse zahlreiche mögliche Verzerrungen (andere chemische Elemente wie Blei und Quecksilber – es fehlt hingegen Arsen) und Störfaktoren (wie die soziale Schichtzugehörigkeit und der Bildungsstand der Mütter) berücksichtigt werden. In allen statistischen Modellen mit und ohne Berücksichtigung dieser Einflussgrößen bleibt der Zusammenhang von geringeren GCI beziehungsweise IQ bei höheren Fluoridgehalten im Urin erhalten, in wenigen Berechnungen verliert der Zusammenhang allerdings seine statistische Signifikanz.

Trotz einiger methodischen Stärken, mit denen sich die Untersuchung durchaus von einer Anzahl vorhergehender Studien abhebt, müssen jedoch deutliche Zurückweisungen bezüglich einer Verallgemeinerung und Übertragung auf zahnmedizinische Aspekte vorgebracht werden. Diese begründen sich in der Art der Fluoridanwendung bei Schwangeren, in methodischen Mängeln der Studie und letztlich auch in Ungereimtheiten im Studienumfeld.

In erster Linie muss jedoch herausgestellt werden, dass die in Mexiko-Stadt durchgeführte Studie Bezüge aus der Fluoridausscheidung im Urin nach systemischer Fluoridaufnahme herstellt.

Die für Schwangere in Deutschland seitens der Zahnmedizin empfohlenen Fluoridierungsmaßnahmen sind jedoch allesamt Maßnahmen der lokalen Fluoridierung der Zahnoberflächen. Sei es als Zahnpasten, Mundspüllösungen, Gelees oder Lacke, alle diese Maßnahmen führen allenfalls kurzfristig zu einer geringen Erhöhung der Fluoridkonzentration im Plasma oder Urin, weil die werdenden Mütter die Fluoridierungsmittel ausspucken oder weil die professionelle Anwendung von Fluoridlacken nur selten und mit geringen Fluoridmengen erfolgt. Schlussfolgerungen aus den infolge systemischer Fluoridzufuhr bei den schwangeren Frauen in Mexiko gefundenen Fluoridkonzentrationen sind daher in keiner Weise statthaft.

Fluoridanwendung in der Schwangerschaft

Aktuelle Konzepte der zahnmedizinischen Betreuung schwangerer Frauen sehen Kontrollen und besondere Präventionsmaßnahmen vor, die nicht nur der oralen Gesundheit der werdenden Mutter dienen, sondern neben der oralen auch die allgemeine Gesundheit des Kindes fördern [9]. Hierzu zählen Professionelle Zahnreinigungen, die routinemäßig mit einer lokalen Fluoridierung der Zähne abschließen, ebenso wie gegebenenfalls zusätzliche häusliche Fluoridierungsmaßnahmen, wenn beispielsweise wegen schwangerschaftsbedingtem Brechreiz die Zähne zusätzlich fluoridiert werden sollen.

Die lokal angewendeten Fluoridierungsmaßnahmen führen kurzfristig zu einer geringen Erhöhung der Fluoridkonzentration im Plasma und Urin. Auch nach Anwendung eines Fluoridlacks ist die ursprüngliche Fluoridkonzentration im Plasma nach acht Stunden wieder erreicht [7].

Dabei stellen die Autoren heraus, dass die ermittelten erhöhten Plasmalevel weit von toxikologisch bedenklichen Konzentrationen entfernt sind. Systemische Fluoridierungsmaßnahmen, wie die Gabe von Fluoridtabletten, werden auch während der Schwangerschaft aus zahnmedizinischer Sicht als ineffektiv betrachtet und daher nicht durchgeführt [8]. Die zahnmedizinischen Konzepte zur Betreuung schwangerer Patienten sind daher unverändert gültig.

Methodische Schwächen der Mexiko-Studie

Die Fluoridkonzentration im Urin spiegelt die Fluoridaufnahme aus verschiedenen Quellen wider. Über die konkreten Quellen, aus denen die mexikanischen Mütter Fluorid aufgenommen haben, ist nichts bekannt. Insbesondere ist in keiner Weise eine Verbindung zu zahnmedizinisch initiierten Fluoridgaben gegeben.Vielmehr ist anzunehmen, dass das ausgeschiedene Fluorid größtenteils aus dem Trinkwasser stammt.

Die Publikation von Bashash et al. führt dazu aus, dass der Fluoridgehalt in Mexiko-Stadt zwischen 0,15 ppm und 1,38 ppm betrage [1]. Dies ist mit den Gegebenheiten in Deutschland nicht vergleichbar. In Deutschland enthalten über 90 Prozent der Trinkwässer nicht mehr als 0,3 ppm Fluorid [5]. Angaben, ob in die Untersuchung endemische Fluorose-Gebiete mit einbezogen waren, fehlen. Ein weiterer Faktor, der die Vergleichbarkeit beeinträchtigt, ist die Tatsache, dass Fluoridkonzentrationen im Urin von der Höhenlage des Ortes abhängen, in dem die untersuchte Person lebt [6]. In Mexiko-Stadt mit einer Lage 2.250 Meter über NN ermittelte Befunde können für Deutschland nicht maßgeblich sein.

Noch wesentlich bedeutender dürfte jedoch die Tatsache sein, dass die Fluoridbestimmung in Urinproben der Schwangeren erfolgte, die zu jeweils nur einem Zeitpunkt des Abgabetages abgegeben wurden („Spoturin“). Die Elementbestimmung im Spoturin gilt als unzuverlässig [12], zum Erhalt valider Daten wird zumindest die Untersuchung im gesammelten 24-Stunden-Urin gefordert [11]. Die Autoren der vorliegenden Untersuchung räumen diesen Mangel ihrer Studie ein, schätzen die Auswirkungen jedoch als gering ein. Es ist aber Fakt, dass der Grad der Abweichung zwischen Spoturin und 24-h-Urin in der vorgelegten Studie und damit die Auswirkung auf das Ergebnis nicht bekannt sind.


Die Publikation mit dem Titel „Prenatal fluoride exposure and cognitive outcomes in children at 4 and 6–12 years of age in Mexico (Environ Health Perspect 2017; 125: 0970171. DOI: 10.1289/EHP655) von Bashas M, Thomas D, Hu H et al. hat ein großes Medieninteresse gefunden. Wie bei vielen anderen kritischen Berichten zu zahnärztlichen Maßnahmen, wurde dabei aber der Originalartikel nicht sorgfältig gelesen.

Die Presse hat offensichtlich auf die Aussagen aus dem Abstract Bezug genommen. Dabei gilt wahrscheinlich das Prinzip: „Bad news are good news“. Im Gegensatz dazu beschreibt Prof. Schiffner die auch von den Autoren der Studie im Diskussionsteil aufgezeigten Schwächen und Ungereimtheiten.

Aus wissenschaftlicher Sicht kann man den Ausführungen von Prof. Schiffner zu 100 Prozent zustimmen und hoffen, dass die in Deutschland durchgeführten Fluoridierungsmaßnahmen durch die Fehlinformation nicht wieder in Misskredit geraten. Es sei in diesem Zusammenhang noch darauf hingewiesen, dass – wie von Prof. Schiffner klar herausgestellt – die Studie in Widerspruch zu anderen Untersuchungen steht und die gefundenen Ergebnisse keinesfalls auf Deutschland übertragen werden können.

Prof. Dr. Elmar Hellwig
Department für ZMK-Heilkunde
Klinik für Zahnerhaltungskunde und Parodontologie
Universitätsklinikum Freiburg
Hugstetter Str. 55, 79106 Freiburg
elmar.hellwig@uniklinik-freiburg.de


Insgesamt erscheint die mittlere Fluoridkonzentration, die bei den schwangeren mexikanischen Frauen im Urin gemessen wurde, auch den Autoren der Studie im Vergleich zu anderen Publikationen relativ hoch. Es ist anzunehmen, dass dies die erwähnten Besonderheiten des dortigen Fluoridgehalts im Trinkwasser reflektiert.

Die in der Veröffentlichung abgebildeten Plots von Fluoridkonzentration im Urin und kognitiven Werten zeigen eine sehr große Streubreite sowohl der IQ- als auch der Fluoriddaten. Die in derartigen Berechnungen übliche Angabe des R²-Werts, der über den Anteil der Zielvariablen (zum Beispiel IQ-Wert) Auskunft gibt, der durch einzelne Parameter (wie Fluorid im Urin) erklärt wird, fehlt. Folgerungen nur aufgrund von p-Werten können daher irreführend sein. Die dargestellten Plots lassen vermuten, dass die mütterlichen Fluoridwerte nur wenige Prozent der Unterschiede der kognitiven Daten erklären können.

In diesem Zusammenhang ist auch eine neuere Studie von Broadbent et al. von Bedeutung, in der an die 1.000 Probanden ab der Geburt über 38 Jahre lang in Bezug auf Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen Fluoridquellen (Trinkwasser, Zahnpaste, Tabletten) und ihrem IQ verfolgt wurden [4]. Die Studie findet keine Hinweise auf derartige Zusammenhänge.

Ungereimtheiten im Umfeld der Studie

Im Jahr 2014 wurde an der Universität Michigan von einer der Co-Autorinnen der vorliegenden Studie eine Dissertation veröffentlicht, die sich mit genau der gleichen Fragestellung befasst, im Unterschied zu der jetzt publizierten Studie betrug das Alter der Kinder allerdings ein bis drei Jahre [10]. Zusätzlich wurde der IQ der Kinder im Alter von sechs bis 15 Jahren in Relation zum Fluoridgehalt im Urin der Kinder untersucht. Vier der fünf Gutachter der Promotionsarbeit sind Co-Autoren der später veröffentlichten Studie von Bashash et al., die die Assoziation von Fluorid im mütterliche Urin und den kognitiven Fähigkeiten der Kinder beschreibt [1]. Die jeweils mit der Thematik befassten Personen sind also zum großen Teil identisch.

Die Ergebnisse der Dissertation sind erstaunlich. Zur Fragestellung der Assoziation von Fluorid im Urin der Mütter mit den kognitiven Fähigkeiten der Kleinkinder wird berichtet, dass die Fluoridexposition der werdenden Mütter keinen messbaren Effekt auf die kognitiven Fähigkeiten ihrer Kinder im Alter von ein bis drei Jahren hatte.

Noch erstaunlicher sind die Ergebnisse bezüglich des Fluoridgehalts im Urin der älteren Kinder und ihrem IQ: Für Jungen wurde eine positive Korrelation gefunden, das heißt, bei höherer Fluoridexposition wiesen die Jungen signifikant höhere IQ-Werte auf („This analysis suggests concurrent urinary fluoride exposure has a strong positive impact on cognitive development among males aged 6 to 15 years.“). Diese Ergebnisse werden in der jetzt publizierten Studie nicht erwähnt.

Relevanz der IQ-Unterschiede

Beide in der Studie verwendeten kognitiven Indizes sind so aufgebaut, dass der Medianwert großer untersuchter Populationen bei 100 Punkten liegt. In der vorliegenden Untersuchung betrug der mittlere GCI 96,9 und der mittlere IQ 96,0. Der Punktebereich von 85 bis 115 Punkten gilt als durchschnittlicher Bereich [3]. Der mittels Regressionsanalyse errechnete Zusammenhang, dem zufolge für jede Steigerung von 0,5 mg Fluorid im Urin der schwangeren Frauen der GCI und der IQ ihrer Kinder um 3,15 beziehungsweise 2,50 Punkte absinken, belässt die betreffenden Kinder in einem weiten Schwankungsbereich der gefundenen Fluoridwerte in der Gruppe mit durchschnittlichen kognitiven Fähigkeiten.

Eine klinische Relevanz des ermittelten Zusammenhanges ist daher zu hinterfragen, zumal sich der Zusammenhang für den IQ erst ab höheren Fluoridkonzentrationen im Urin gezeigt hat. Bis zu 0,8 ml Fluorid pro Liter Urin zeigte sich hier überhaupt kein Zusammenhang.

Im Übrigen wurde in der Studie auch der Zusammenhang zwischen Fluoridkonzentration im Urin der Kinder und ihrem IQ überprüft. Dabei konnte kein Zusammenhang ermittelt werden.

Anmerkung zum Ziel der Veröffentlichung

Zielrichtung der von Bashash et al. publizierten Studie ist zum einen, die Sicherheit der systemischen Fluoridierung zu diskutieren [1]. In erster Linie ist hier die in den USA verbreitete Trinkwasserfluoridierung adressiert. Dies ist jedoch in keiner Weise für die in Deutschland etablierten Maßnahmen der lokalen Fluoridapplikation von Relevanz.

Zum anderen ist es eine aus der Veröffentlichung von Bashash et al. unmittelbar abzuleitende Zielrichtung, mit der Publikation die Zuteilung weiterer Forschungsgelder zu generieren [1]. Dies mag im üblichen Forschungsgeschäft nachvollziehbar sein. Wenn dadurch jedoch Schwangere, in retrospektiver Sicht Mütter und unter gesundheitspolitischen Aspekten bewährte zahnmedizinische Konzepte der lokalen Fluoridapplikation zur Kariesprävention diskreditiert werden, ist eine bedenkliche Grenze überschritten.

Zusammenfassung

  • In der Studie werden statistische Assoziationen, aber keine Kausalitäten beschrieben.
  • Der verwendete Urin („Spoturin“) ist für eine Bestimmung der Fluoridexposition nicht geeignet.
  • Die gemäß der Studien-Autoren für die Schwangeren relevanten Fluoridquellen sind systemische Quellen. Lokale Fluoridierungsmaßnahmen sind davon nicht berührt.
  • Die aufgezeigten IQ-Unterschiede scheinen wenig relevant.
  • Die Studie steht in Widerspruch zu anderen Untersuchungen, die sich mit der gleichen Studienfrage befasst haben.
  • Es bestehen Anzeichen, dass mit der Publikation letztlich nur Aufmerksamkeit für die Einwerbung weiterer Forschungsgelder geschaffen werden soll.

Fazit

Der in der Studie gefundene statistische Zusammenhang zwischen Fluoridgehalt im Urin werdender Mütter in Mexiko-Stadt und kognitiven Fähigkeiten ihrer Kinder hat für unsere zahnmedizinisch begründeten Maßnahmen der Kariesprophylaxe bei Schwangeren, aber ebenso auch bei Kindern, keine Bedeutung. Zahnmedizinische Betreuungskonzepte für Schwangere und ihre Kinder bleiben unverändert gültig und sicher.

Dieser Beitrag ist ein Nachdruck aus „DIE ORALPROPHYLAXE“ 4/2017 mit freundlicher Genehmigung des Deutschen ÄrzteVerlags.

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