16. Januar 2018 Zahnärztliche Fluoridierungsmaßnahmen in der Schwangerschaft sind sicher: Umstrittene, mit Mängeln behaftete Studie aus Mexiko hat keine Relevanz

Eine vor wenigen Wochen veröffentlichte Studie beschreibt einen Zusammenhang zwischen der Fluoridaufnahme von schwangeren Frauen und der Intelligenz ihrer Kinder [1]. Die Studie wurde mit Frauen und ihren Kindern in Mexiko-Stadt durchgeführt. 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 4 Jahren sowie im Zeitraum von 6 bis 12 Jahren Intelligenztestungen unterzogen. In Alter von 4 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 Zusammenhanges zwischen Fluorid im mütterlichen Urin und der Intelligenz ihrer Kinder bereitgestellt werden, 287 für 4-jährige und 211 für 6– bis 12-jährige Kinder.

Die statische Analyse der Daten errechnet signifikante Zusammenhänge zwischen der Fluoridkonzentration im Urin der Schwangeren und 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.

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 zugutegehalten, 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 (z.B. 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 bzw. 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 auf 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 während 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 ggf. 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 8 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.

Besonderheiten und 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 enthält über 90 % des Trinkwassers 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 2250 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 Abgabetags 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. 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 Fluorid-Daten. Die in derartigen Berechnungen übliche Angabe des R²-Wertes, der über den Anteil der Zielvariablen (z.B. IQ-Wert) Auskunft gibt, der durch einzelne Parameter (z.B. 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 1000 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 Ko-Autorinnen der vorliegenden Studie eine Dissertation veröffentlicht, die sich mit genau der gleichen Fragestellung befasst, im Unterschied zu der jetzt publizierten Studie allerdings im Alter der Kinder von 1 bis 3 Jahren [10]. Zusätzlich wurde der IQ der Kinder im Alter von 6 bis 15 Jahren in Relation zum Fluoridgehalt im Urin der Kinder untersucht. Vier der 5 Gutachter der Promotionsarbeit sind Koautoren der später veröffentlichten Studie von Bashash et al., die die Assoziation von Fluorid im mütterlichen 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 1 bis 3 Jahren hatte. Noch erstaunlicher sind die Ergebnisse bezüglich des Fluoridgehaltes im Urin der älteren Kinder und ihrem IQ: Für Jungen wurde eine positive Korrelation gefunden, d.h., 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  6–15 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 85–115 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 bzw. 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 Zusammenhangs 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 keine Beziehung. 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 verunsichert, in retrospektiver Sicht Mütter belastet 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 sind sicher und bleiben unverändert gültig.

Autor: Prof. Dr. Ulrich Schiffner, Hamburg
Quelle: Oralprophylaxe & Kinderzahnheilkunde 39 (2017) 4
Mit freundlicher Genehmigung des Deutschen Ärzteverlags

Literatur

1. Bashash M, Thomas D, Hu H et al.: Prenata l 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
2. Berndt C: Gute Zähne, schwacher IQ – Schädigt zu viel Fluorid Babys im Mutterleib? Süddeutsche Zeitung, 16.10.2017. www.sueddeutsche.de/politik/neue-medizinistudie-gute-zaehne-schwacher-iq-1.3710529 (letzter Zugriff 17.10.2017)
3. Bosley I, Kasten E: Intelligenz testen und fördern. Springer, Berlin Heidelberg 2016. DOI: 10.1007/978–3–662–48954–3
4. Broadbent JM, Thomson WM, Ramrakha S et al.: Community water fluoridation and intelligence: Prospective study in New Zealand. Am J Public Health 2015; 105: 72–76. DOI: 10.2105/AJPH.2013.301857
5. Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR): Durchschnittlicher Fluoridgehalt in Trinkwasser ist in Deutschland niedrig. Information Nr. 037/2005 des BfR vom 12. Juli 2005. www.bfr.bund.de/cm/343/durchschnittlicher_fluoridgehalt_in_trinkwasser_ist_in_deutschland_niedrig.pdf (letzter Zugriff 24.10.2017)
6. Buzalaf MAR, Whitford GM: Fluoride metabolism. In: Buzalaf MAR (ed): Fluoride and the oral environment. Monogr Oral Sci 22, Karger, Basel 2011, pp 20–36
7. Ekstrand J, Koch G, Petersson LG: Plasma fluoride concentration and urinary fluoride excretion in children following application of the fluoride-containing varnish Duraphat. Caries Res 1980; 14: 185–189
8. Leverett DH, Adair SM, Vaughan BW, Proskin HM, Moss ME: Randomized clinical trial of the effect of prenatal fluoride supplements in preventing dental caries. Caries Res 1997; 31: 174–179
9. Schiffner U: Kariesprävention bei Kleinkindern. Der Freie Zahnarzt 2016; 60: 70–75. DOI: 10.1007/s12614–016–6258–2
10. Thomas DB: Fluoride exposure during pregnancy and its effects on childhood neurobehavior: A study among mother-child pairs from Mexico City, Mexico. Med Diss, Ann Arbor 2014 https://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/handle/2027.42/110409/deenatho_1.pdf?sequence=1&isAllowed=y (letzter Zugriff 18.10.2017)
11. Villa A, Anabalon M, Zohouri V, Maguire A, Franco AM, Rugg-Gunn A: Relationships between fluoride intake, urinary fluoride excretion and fluoride retention in children and adults: An analysis of available data. Caries Res 2010; 44: 60–68. DOI:10.1159/000279325
12. Zipkin I, Likins RC, McClure FJ, Steere AC: Urinary fluoride levels associated with use of fluoridated waters. Public Health Rep 1956; 71: 767–772