Entschlüsselt: Deshalb schmerzt Kälte an den Zähnen

Zahnschmerzen durch Kälte: Wieso Nelkenöl helfen könnte

Viele Menschen haben kälteempfindlichen Zähnen, was sich bei Kontakt mit kalten Speisen und Getränken in stechenden Zahnschmerzen äußern kann. Wieso die Zähne auf Kälte mit Schmerzempfinden reagieren blieb bislang allerdings unklar. Eine aktuelle Studie hat den zugrundeliegenden Effekt nun entschlüsselt.

Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung von Forschenden der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), des Massachusetts General Hospital, der Harvard Medical School und zahlreicher weiterer renommiertet Forschungseinrichtungen hat den Signalweg entschlüsselt, über den Kälte zu Zahnschmerzen führt. Zudem kommen die Forschenden zu dem Schluss, dass Nelkenöl möglicherweise zur Behandlung der Kältempfindlichkeit geeignet ist. Veröffentlicht wurden die Studienergebnisse in dem Fachmagazin „Science Advances“.

Ursachen kälteempfindlicher Zähne

Zahnschmerzen bei Kälteeinwirkung können aus vielen Gründen auftreten, zum Beispiel bei einem Loch im Zahn, aber auch durch altersbedingte Erosion des Zahnfleisches, erläutern die Forschenden. Zudem sei bei Krebspatientinnen und -patienten, die mit platinbasierten Chemotherapien behandelt wurden, mitunter eine extreme Kälteempfindlichkeit am ganzen Körper festzustellen und „ein Luftzug im Gesicht wird als extremer Schmerz in den Zähnen registriert“, ergänzt Dr. Jochen Lennerz vom Massachusetts General Hospital.

Untersuchungen an Mäusen

In Untersuchungen an Mäusen versuchten die Forschenden die Ursache der Zahnschmerzen bei Kälte zu bestimmen. Unter Narkose wurden die Backenzähne der Mäuse angebohrt, um die Schmerzen zu simulieren. Die Tiere mit Zahnverletzungen zeigten dabei die Zahnschmerzen durch ihr Verhalten an. „Sie trinken beispielsweise bis zu 300% mehr Zuckerwasser als ihre Wurfgeschwister ohne Zahnverletzungen“, berichten die Forschenden.

Protein TRCP5 im Fokus der Forschung

In ihren weiteren Untersuchungen konzentrierte sich die Forschungsgruppe auf die Funktion des Proteins TRCP5 beziehungsweise dessen Interaktion mit den Odontoblasten, speziellen Zellen an der Grenze zwischen Dentin (Zahnbein) und Pulpa (Zahnmark). Das Protein wird von dem TRCP5-Gen kodiert und stand im Verdacht als Vermittler von Kälteschmerz. An genetisch veränderten Mäuse, die das TRCP5-Gen nicht aufwiesen, konnten die Forschenden nachweisen, dass die Mäuse trotz verletzter Zähnen kein verändertes Trinkverhalten zeigten und sich wie Mäuse ohne Zahnverletzungen verhielten.

Kältewahrnehmung über die Odontoblasten

Entscheiden für die Kälteempfindlichkeit ist laut Aussage der Forschenden die Wirkung des Proteins in den Odontoblasten. „Wir haben herausgefunden, dass Odontoblasten (…) auch für die Wahrnehmung von Kälte verantwortlich sind“, betont Dr. Lennerz. Konkret öffne das TRCP5-Protein als Reaktion auf Kälte Kanäle in der Membran der Odontoblasten, wodurch andere Moleküle wie zum Beispiel Kalzium in die Zelle eindringen und mit ihr interagieren können.

TRCP5 sei zum Beispiel bei Entzündungen der Pulpa im Überfluss vorhanden und verursache dann eine erhöhte Signalisierung über die Nerven, die aus der Zahnwurzel austreten und zum Gehirn laufen, wodurch Zahnschmerzen wahrgenommen werden. Auch „wenn sich das Zahnfleisch durch Alterung zurückbildet, können die Zähne überempfindlich werden, weil die Odontoblasten Kälte in einem neu freigelegten Bereich des Zahns spüren“, erläutern die Forschenden.

Endgültiger Beweis erbracht

Die aktuelle Studie liefere „nun den endgültigen Beweis, dass der Temperatursensor TRCP5 Kälte über die Odontoblasten überträgt und die Signalübertragung der Nerven aktiviert, wodurch Schmerz und Kälteüberempfindlichkeit entstehen, sagt Lennerz. Diese Kälteempfindlichkeit könne eine Art des Körpers sein, einen geschädigten Zahn vor weiteren Verletzungen zu schützen.

„Die meisten Zellen und Gewebe verlangsamen ihren Stoffwechsel in Gegenwart von Kälte, weshalb Spenderorgane auf Eis gelegt werden, aber TRPC5 macht Zellen bei Kälte aktiver, und die Fähigkeit der Odontoblasten, Kälte über TRPC5 zu spüren, macht diese Entdeckung so spannend“, betont Lennertz. Die Studie zeige eine neue Funktion der Odontoblasten auf und „wir wissen jetzt auch, wie man in diese kälteempfindliche Funktion eingreifen kann, um Zahnschmerzen zu verhindern“, ergänzt der Experte.

Nelkenöl Blockiert TRCP5

So identifizierte das Forschungsteam ein pharmakologisches Ziel zur Minimierung der Kälteempfindlichkeit der Zähne und der Wirkstoff Eugenol im Nelkenöl blockiert zufällig auch TRCP5. Seit Jahrhunderten wird Nelkenöl als Mittel gegen Zahnschmerzen eingesetzt und laut Aussage der Forschenden sind auch weitere Anwendungen denkbar, wie beispielsweise eine systemische Behandlung mit Eugenol bei extremer Kälteempfindlichkeit nach einer Chemotherapie. (fp)