Amalgaam en andere vulmiddelen voor het gebit

Transcriptie

1 133 1 Amalgaam en andere vulmiddelen voor het gebit Marga van Zundert 1. Inleiding Voor- en nadelen van amalgaamgebruik Toxiciteit van amalgaam Risicogroepen Milieubelasting Alternatieve vulmaterialen Regelgeving in binnen- en buitenland Literatuur Chemische Feitelijkheden is een uitgave van Samsom H.D. Tjeenk Willink bv in samenwerking met de Koninklijke Nederlandse Chemische Vereniging.

2 Inleiding Amalgaam is het oudste en het meest gebruikte vulmiddel voor tanden en kiezen. De eerste vermeldingen van zilverpasta als tandvulmiddel komen uit China en dateren uit de zesde eeuw. In de Ming-periode (1500) wordt de samenstelling als volgt beschreven: 100 delen kwik: 45 delen zilver: 900 delen tin. Pas rond 1820 gaan ook in Europa tandartsen amalgaam gebruiken. Tot die tijd gebruikten zij was, mastiek of hars om gaatjes te vullen. De eerste amalgaam-vullingen werden bereid door een aantal zilvermunten te smelten en te vermengen met kwik. Het resultaat was een legering van bismuth, lood, tin, zilver en kwik, die bij een temperatuur van zo n 100 C in holle kiezen werd gegoten. Tegenwoordig bestaat amalgaam uit kwik (50 %), zilver (35 %), tin (13 %), koper (2 %), een beetje indium (< 2 %), zink (< 2 %) en palladium (< 0,5 %). Als een patiënt een gaatje heeft, boort de tandarts het uit tot een groot taps gat. De tandartsassistente maakt ondertussen het amalgaam aan. Dit gebeurt door twee componenten te mengen: kwik en een poedervormige legering van zilver, tin en koper. De twee componenten worden door de leverancier in voorverpakte capsules aangeleverd. Het materiaal wordt licht verwarmd en bij kamertemperatuur in het gat gebracht. De vulling hardt snel uit; na het aanbrengen kan de tandarts vrijwel direct het oppervlak egaal slijpen. Binnen een paar uur is de vulling vrijwel uitgereageerd. De belangrijkste redoxreactie die optreedt, is: 8Ag 3 Sn+33Hg > 8Ag 3 Hg 4 +Sn 8 Hg Als er koper aanwezig is treedt ook op: 3Ag 3 Sn+2Cu 3 Sn+12Hg > Cu 6 Sn 5 +3Ag 3 Hg 4 Amalgaam is in metallurgische zin een zeer complex en dynamisch materiaal. Het bestaat na uitharding uit de oorspronkelijke poederdeeltjes (Ag 3 Sn) ingebed in tal van reactieproducten. In totaal zijn er in een vulling zeker acht tot tien fasen van verschillende samenstelling te onderscheiden. Na uitharding is het overgrote deel van het

3 133 4 Amalgaam en andere vulmiddelen voor het gebit gebruikte kwik in de vorm van vaste metallische verbindingen aanwezig (er wordt een overmaat Ag 3 Sn gebruikt). 2. Voor- en nadelen van amalgaamgebruik Tanden en vooral kiezen worden in de mond zwaar belast. Op de kauwvlakken treden tijdens het eten grote afschuifkrachten op. Deze krachten stellen hoge eisen aan de slijtvastheid van kiezen en dus ook aan eventuele vullingen in het gebit. Behalve slijtvast moeten vullingen ook bestand zijn tegen het tropische klimaat in de mond. En ook wat betreft uitzettingscoëfficient moeten vullingen zo veel mogelijk op tandbeen lijken. Als dit niet het geval is, kunnen namelijk spanningen ontstaan in gevulde kiezen tijdens het drinken van een hete kop koffie of het eten van een ijsje. Dergelijke spanningen kunnen leiden tot pijn of het los zitten van vullingen, waardoor nieuwe gaatjes ontstaan net naast de oude vulling. Amalgaam voldoet prima aan alle bovenstaande eisen. Het is erg hard en slijtvast; vullingen gaan gemiddeld zo n vijftien jaar mee. Amalgaam heeft net als tandbeen een erg lage uitzettingscoëfficient en is bestand tegen vocht en warmte. Bovendien is amalgaam makkelijk aan te brengen en niet duur. Het is dus niet verwonderlijk dat amalgaam al meer dan 100 jaar erg populair is bij onze tandartsen. Maar naast al deze goede eigenschappen zijn er ook belangrijke nadelen aan het gebruik van amalgaam. Om een amalgaam-vulling goed te laten hechten, is een groot taps gat nodig. Dit betekent dat de tandarts bij een klein gaatje veel gezond tandbeen moet wegboren om de vulling aan te leggen. Een tweede nadeel is de kleur van het materiaal. Het zilvergrijze amalgaam steekt sterk af tegen witte kiezen en tanden. Voor kiezen achter in de mond is dit niet zo n groot probleem. Maar de kleur maakt amalgaam ongeschikt als vulmiddel voor voortanden. Het meest besproken nadeel is echter het kwik in de vullingen. Kwik is een beruchte gifstof die zich ophoopt in hersenen en andere organen en daar ernstige schade kan veroorzaken. De meeste tandartsen zijn ervan overtuigd dat het kwik in amalgaam-vullingen

4 133 5 geen kwaad kan voor de gezondheid omdat het slechts in zeer geringe hoeveelheden vrijkomt uit vullingen. Deze opinie wordt gedeeld door de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) en de Minister van Volksgezondheid. Toch verstomt de kritiek niet. Regelmatig verschijnen er berichten in kranten en weekbladen dat het kwik uit amalgaam-vullingen schadelijk zou zijn voor de gezondheid. Behalve voor patiënt en tandarts zou het kwik ook een risico vormen voor het milieu. Inmiddels zoeken tandartsen naarstig naar goede alternatieven voor amalgaam. 3. Toxiciteit van amalgaam Van alle componenten in amalgaam is kwik de meest toxische en de meest besproken component. De hoeveelheden koper, zink en tin die uit vullingen vrijkomen, dragen nauwelijks bij aan de dagelijkse opname van deze metalen. Bovendien zijn het allemaal sporenelementen die onmisbaar zijn in onze voeding. Kwik is echter een ander verhaal. In zuivere vorm is kwik een edel metaal; de reactiviteit is gering en bijvoorbeeld vergelijkbaar met die van zilver en de dampspanning bij kamertemperatuur is gering. (An)organische kwikverbindingen zijn echter buitengewoon giftig en kunnen ook allergieën veroorzaken. Kwikvergiftigingen uiten zich vooral door aantasting van het centrale zenuwstelsel: blindheid en mentale achteruitgang. Tabel 1. Symptomen kwikvergiftiging in relatie tot de hoeveelheid kwik in de urine µg HgU/g creatinine 1,2 Symptomen 0 24 geen verminderde zenuwgeleiding, hersengolfactiviteit en spraakcapaciteit, indicatie tot fijne tremor (met specifieke tests, bijv. schrijftest, waarneembaar) 24 Chemische feitelijkheden augustus 1998 tekst/133

5 133 6 Amalgaam en andere vulmiddelen voor het gebit µg HgU/g creatinine 1,2 Symptomen irritatie, depressie, geheugenvermindering, geringe tremor, beginnende stoornis nieren, slapeloosheid, verminderde eetlust, diarree 500 >1000 ontsteking van nieren en tandwortels, ernstige tremor, stoornissen zenuwstelsel 1 Niet-beroepsbeoefenaar < 5 µg HgU/g creatinine; beroepsbeoefenaar 5-8 µg HgU/g creatinine afhankelijk van kwikhygiëne (maximum = 50 µg HgU/g creatinine). 2 Kwikconcentraties worden vaak gestandaardiseerd aan de hand van de hoeveelheid creatinine, een eiwit, in de urine (1 µg HgU/g creatine = ± 1 µg Hg/l). Significante bijdrage Het is inmiddels een onweerlegbaar feit dat er uit vullingen zeer kleine hoeveelheden kwik vrijkomen. Dit proces wordt versneld door kauwen, tanden poetsen en het drinken van hete vloeistoffen. Hoe groter het aantal vullingen en hoe groter de kauwoppervlakken, hoe groter de blootstelling. De gepubliceerde waarden voor de dagelijkse dosis kwik die een gemiddelde volwassene (acht amalgaam-vullingen op de kauwvlakken) binnenkrijgt, lopen nogal uiteen. De meeste onderzoekers komen uit op zo n 2 µg Hg per dag (gemiddeld bevat een vulling 0,75-1 gram kwik). Maar er zijn ook onderzoeken die waarden van µg Hg per dag vermelden. Kauwgom kauwen en tandenknarsen in de slaap lijken hierbij grote boosdoeners. Afhankelijk van het dieet vis bevat soms aanzienlijke hoeveelheden (> 1 mg/kg) methylkwik is de totale opname aan kwik per dag voor personen die niet-beroepsmatig met kwik in aanraking komen, niet hoger dan 10 µg. De dagelijkse doses afkomstig van amalgaam-vullingen vormen dus een significante bijdrage aan de dagelijkse hoeveelheid kwik die een persoon binnenkrijgt. Het kwik komt in twee vormen uit amalgaam-vullingen vrij: als metallisch kwik in de vorm van kwikdamp en als anorganische kwikverbindingen (kwikzouten). De kwikdamp is het resultaat van de dampspanning van kwik in amalgamen. Fysici spreken overigens over een verwaarloosbaar lage dampspanning. De longen nemen circa 80 % van de kwikdamp op in de bloedbaan. In het bloed wordt het kwik in de rode bloedlichaampjes geoxideerd tot Hg 2+. Zolang deze oxidatie nog niet volledig is, kan het opgeloste kwik als Hg 0 de hersen- en placentabarrière passeren. Berekend is dat het Hg 0 meer 24 Chemische feitelijkheden augustus 1998 tekst/133

6 133 7 dan éénmaal door het lichaam circuleert voordat het volledig is geoxideerd. Als oxidatie plaatsvindt in de hersenen of placenta is de weg terug naar de bloedbaan vrijwel afgesloten en stapelt het kwik zich in de hersenen of foetus op. Het in de bloedbaan geoxideerde kwik, ongeveer 90%, wordt verzameld in de nieren, de lever, de milt en de schildklier. Het kwik is in de nieren gebonden aan korte eiwitten (metallothioneïnen) die de toxische werking tegengaan. Bij langdurige kwikbelasting kan de fixatie-capaciteit van deze eiwitten overschreden worden, waardoor vrij kwik schade kan aanrichten in de nier. Via de urine wordt uiteindelijk 90 % van het opgenomen kwik weer uitgescheiden. Anorganische kwikverbindingen ontstaan in het amalgaam door corrosie. Doordat een amalgaam-vulling uit verschillende fasen bestaat, is er altijd een zekere dynamiek in de legering aanwezig. Zo kan een kwikhoudende fase elektronen uit het omringende metaal onttrekken en weer metallisch worden. Het kwik zal vervolgens weer snel binden met componenten van de vulling die nog niet volledig zijn uitgereageerd. Maar indien dit corrosieproces aan het oppervlak plaatsvindt, kunnen producten uit de vulling vrijkomen. Corrosie treedt ook op als er in een gebit twee verschillende typen amalgaamvullingen zijn gebruikt. De minst edele legering kan door elektrogalvanische werking oxideren en vervolgens oplossen. In feite is dit hetzelfde soort effect dat optreedt wanneer iemand met amalgaamvullingen op een stukje aluminiumfolie kauwt. Als de samenstelling van de vullingen erg van elkaar verschilt, kan de corrosie snel verlopen en pijnlijk zijn voor de patiënt. De kwikoxiden die vrijkomen bij het corrosieproces worden ingeademd of doorgeslikt. Van de ingeademde kwikoxiden wordt maar een klein percentage opgenomen in de bloedbaan (< 20 %); de rest wordt uitgeademd. De ingeslikte kwikoxiden komen uiteindelijk in de darmen terecht. Uit in-vitro onderzoek is gebleken dat hieruit methylkwik gevormd kan worden door de darmflora. De verwachte hoeveelheden zijn echter zeer gering en het is onwaarschijnlijk dat hieruit toxiciteitsproblemen ontstaan. Minder dan 20 % van het anorganische kwik wordt rechtstreeks via de darmen opgenomen in het bloed en bewandelt vervolgens dezelfde weg als de opgenomen en geoxideerde kwikdamp.

7 133 8 Amalgaam en andere vulmiddelen voor het gebit 4. Risicogroepen Eigenlijk wordt niet de tandartspatiënt met zijn gemiddeld acht vullingen bedreigd door kwik, maar de tandarts en zijn assistenten. Zij lopen in de praktijk een veel hogere dosis op. Zeker bij het uitboren van oude vullingen is de dampspanning relatief hoog. Bij tandartsen is dan ook een verhoogde aanwezigheid van kwik in het lichaam gevonden, die afhankelijk blijkt van het aantal vullingen dat de tandarts plaatst. Bij een Amerikaanse studie onder studenten tandheelkunde bleken studenten vanaf hun tweede jaar (het jaar waarin zij voor het eerst met amalgaam gingen werken) een significant hogere concentratie kwik in de urine te hebben dan de gemiddelde Amerikaan. Uit diverse onderzoeken blijkt dat tandartsen geen grotere gezondheidsklachten hebben dan andere groepen in de samenleving. Maar recentelijk is een aantal artikelen verschenen in de VS, waarin bij tandartsen subtiele veranderingen in gedrag, motoriek en cognitief vermogen worden aangetoond. Deze tandartsen stonden bloot aan kwikconcentraties (25-40 µg/l urine) die tot nu toe als onschadelijk worden beschouwd. Deze opmerkelijke resultaten kunnen voor een deel verklaard worden doordat juist de laatste jaren dit type van psychometrisch onderzoek pas goed is ontwikkeld en gestandaardiseerd. Groep Gemiddelde kwikconcentraties in de urine(µg/l; met grote uitschieters naar boven en naar beneden) patiënt zonder amalgaam 1,5 patiënt met amalgaam 1,7 tandarts ( vullingen per jaar) 6,1 tandarts ( vullingen per jaar) 8,1 Een andere groep die als risicogroep voor amalgaam aangemerkt kan worden, zijn foetussen. Bij blootstelling van de moeders tijdens zwangerschap aan hoge doses kwik, bijvoorbeeld bij het uitboren van oude vullingen, zal het ongeboren kind ook aan relatief hoge concentraties kwik blootstaan. Hg 0 is immers in staat de placentabarrière te passeren. In enkele landen (Denemarken, Noorwegen)

8 133 9 wordt daarom geadviseerd bij zwangere vrouwen geen amalgaam vullingen aan te brengen. In Duitsland is het zelfs verboden. In Nederland wordt geadviseerd grote restauraties met kwik achterwege te laten gedurende zwangerschap. Overigens merken wetenschappers hierbij terecht op dat de moeder dan ook geen vis zou moeten eten, omdat de daarin aanwezige hoge concentraties methylkwik een vergelijkbaar risico vormen. 5. Milieubelasting Het kwikverbruik in Nederland daalt al jaren gestaag. In 1990 werd nog maar een kwart gebruikt van de hoeveelheid in Dit komt met name door de introductie van kwikvrije batterijen en thermometers, een dalend kwikgebruik in de chemische industrie en een verbod op kwikhoudende bestrijdingsmiddelen. Ook de Nederlandse tandarts is minder kwik gaan gebruiken. Dit komt doordat er minder gaatjes te vullen zijn de kwaliteit van de gebitten in Nederland stijgt, doordat er zorgvuldiger met kwik wordt omgesprongen minder afval en door het groeiend gebruik van alternatieve vulmiddelen. Echter, door de sterke daling van het totale kwikgebruik is de tandarts relatief een van de grootste kwikgebruikers geworden. Van de jaarlijks gebruikte hoeveelheid Nederlands kwik (28 ton) nemen de tandartsen twintig procent (5,5 ton) voor hun rekening. Van de 5,5 ton kwik die tandartsen in 1990 gebruikten, verdween er uiteindelijk 500 kg in het milieu. 250 kg kwam via het huishoudelijk afval op de stort of in de verbrandingsoven terecht en 250 kg kwam, voornamelijk via het spoelbakje van de tandarts, in het oppervlakte water. Inmiddels zijn er amalgaam-afscheiders op de markt voor tandartspraktijken, die 95 % van het afval kunnen afscheiden. Een andere bron van kwikverontreiniging door amalgaam-vullingen vormen de crematoria. Het CBS schatte in 1994 de hoeveelheid kwik die vrijkomt bij crematoria in Nederland op ongeveer honderd kilo. Op de gezamenlijke kerkhoven wordt jaarlijks nog zo n tweehonderd kilo kwik begraven.

9 Amalgaam en andere vulmiddelen voor het gebit 6. Alternatieve vulmaterialen Er bestaan goede alternatieven voor amalgaam. Hiervan zijn goud en porselein al langer in gebruik. Goud is een prima vulmateriaal, maar wordt weinig gebruikt vanwege de hoge kostprijs. Porselein is ook aan de prijzige kant, maar het lijkt van alle gebruikte vulmaterialen wat betreft kleur en glans het meest op echte tanden. Een vulling van porselein kan echter niet zoals bij amalgaam direct in de mond worden aangebracht. De vulling moet buiten de mond gegoten worden met behulp van een mal; hierna wordt de vulling precies op maat geslepen. De tandarts metselt de vulling vervolgens met een bevestigingscement vast. Het maken van een porseleinen vulling is een echt precisiewerk; kleine vormafwijkingen kunnen ervoor zorgen dat de vulling loslaat of breekt. De meest kansrijke kandidaten om amalgaam in de toekomst te gaan vervangen, zijn glas-ionomeercementen en composieten. Glasionomeercementen bestaan uit een matrix van polyacrylaationen, gevuld met aluminiumsilicaat-glaspoeder. De vulling hardt uit door een zuur-basereactie van polyacrylzuur met de basische glasdeeltjes. Het zuur precipiteert in eerste instantie als polyacrylzout met calciumionen uit het glas. Binnen 24 uur ontstaat vervolgens een onoplosbaar netwerk, waarbij de acrylaationen zoutbruggen vormen met het aluminium in de glasdeeltjes. Composieten bestaan eveneens uit een kunststof matrix gevuld met % gemalen glas, kwarts of keramiek. De kunststof is meestal een polymethylacrylaat. Het uitharden gebeurt hier door polymerisatie van de monomeren. Dit zijn bijvoorbeeld urethaandimethylacrylaat (UrDMA), triethyleenglycol-dimethacrylaat (TEGDMA) of ethyleenglycol-dimethylacrylaat (EGDMA). De polymerisatie wordt gestart door bestraling met UV-licht. Cementen en composieten kunnen beide in elke gewenste kleur (van spierwit tot zachtgeel) worden gemaakt en zijn niet veel duurder dan amalgaam (twee tot drie maal duurder). Een belangrijk voordeel is dat beide materialen chemisch hechten aan het tandbeen via uitwisseling van ionen. Dit betekent dat de tandarts alleen het door cariës aangetaste tandbeen hoeft te verwijderen; het boren van een groot taps gat zoals bij amalgaam is niet noodzakelijk.

10 Naast genoemde voordelen hebben composieten en cementen ook belangrijke nadelen. Geen van beiden is even slijtvast en hard als amalgaam. Cement slijt zo snel dat het niet op kauwvlakken te gebruiken is, maar alleen op niet-belaste plaatsen van het gebit. Composiet-vullingen zijn beter bestand tegen een stootje, maar gaan niet langer dan tien jaar mee. Een tweede nadeel is dat het aanbrengen van beide typen vullingen meer tijd kost, en dus meer geld. Een composiet-vulling kan niet rechtstreeks in een gaatje gegoten worden. Ter bescherming van zenuwen brengt de tandarts eerst een cementlaagje aan. Ook het aanbrengen van cement vergt de nodige handigheid van de tandarts; het cement moet namelijk droog blijven tijdens het uitharden in de mond. Composieten en cementen worden steeds meer gebruikt. Ze gaan nog niet zo lang mee als amalgaam, maar veel patiënten vragen er speciaal om vanwege de witte kleur. Producenten van composieten en cementen komen steeds weer met verbeterde versies op de markt. Minder krimpende composieten en slijtvastere cementen kunnen immers rekenen op een warm onthaal van de tandarts. 7. Regelgeving in binnen- en buitenland In Nederland zijn er voor tandartsen geen beperkingen aan het gebruik van amalgaam. In 1996 antwoordde Minister Borst van Volksgezondheid op kamervragen, dat amalgaam géén gezondheidsrisico s oplevert. Alleen voor zwangere vrouwen gelden zoals eerder vermeld in een aantal landen adviezen of voorschriften voor het gebruik van amalgaam, ter bescherming van het ongeboren kind. In Zweden wordt tandartsen in het algemeen geadviseerd zuinig met amalgaam om te springen. De reden hiervoor is echter niet het gezondheidsrisico voor patiënt of tandarts, maar de milieubelasting door kwik. Ondanks de geruststellende woorden van tandartsen en instanties verstommen de protesten tegen het gebruik van amalgaam niet. De protesten komen vooral uit de hoek van de patiëntengroeperingen en de biologische tandartsen (dit zijn tandartsen die een relatie

11 Amalgaam en andere vulmiddelen voor het gebit leggen tussen de conditie van het gebit en die van de rest van het lichaam). In Nederland zijn deze groeperingen verenigd in de Stichting Gezond Gebit Zonder Kwik. De stichting heeft talloze verhalen verzameld van patiënten met zeer uiteenlopende klachten, die zich veel beter voelden nadat hun amalgaam-vullingen vervangen waren door composiet-vullingen. Het is echter moeilijk wetenschappelijk aan te tonen dat deze (subtiele) klachten herleidbaar zijn tot kwikblootstelling, omdat tal van andere factoren een rol kunnen spelen. Het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieuhygiëne concludeert in haar Basisdocument Kwik uit 1994 dat een relatie tussen de genoemde klachten en kwik uit amalgaam onwaarschijnlijk is, maar ook dat adequaat onderzoek op dit gebied ontbreekt. De meeste tandartsen verwachten dat amalgaam in de nabije toekomst verdrongen gaat worden door alternatieven als composieten en cementen. Misschien niet zozeer vanwege het omstreden gezondheidsrisico van kwik, maar vanwege andere belangrijke voordelen van deze nieuwe vulmaterialen, zoals de witte kleur en de mogelijkheid om meer gezond tandbeen te behouden. 8. Literatuur A. H. B. Schuurs en C. L. Davidson; Amalgaam, de feiten, STI Nijmegen (1995), tweede druk; ISBN Wetenschappelijk informatiepakket 1996, Stichting Gezond Gebit Zonder Kwik, Amsterdam. M. J. Vimy, Toxic Teeth: The Chronic Mercury Poisoning of Modern Man, Chemistry & Industry, 2 januari 1995, p A. Ruiter: Kwik, Chemische Feitelijkheden 008 (1983). Basisdocument Kwik, RIVM Rapportnr , W. Slooff, P. van Beelen, J. A. Annema en J. A. Janus (eds.), M. van Zundert; Tandarts moet vulling met verstand kiezen, Chemisch Magazine, oktober 1995, p Met dank aan dr. ir. J. P. Groten, Divisie Toxicologie, TNO Voeding, Zeist.