Die hier vorliegende Darstellung ist keine wissenschaftliche Abhandlung. Das Thema ist nicht bis ins Letzte erschöpfend behandelt. Die hier dargebotenen Sachverhalte und Schlußfolgerungen genügen nicht in allen Fällen wissenschaftlichen Anforderungen.
Hier soll jedoch insbesondere für den interessierten Laien ein verständlicher Abriß über den aktuellen Stand der Wissenschaft über die Entstehung von Zahnkaries geboten werden, und insbesondere in diesem Zusammenhang die Bewertung des eigenen Verhaltens und seiner Folgen ermöglicht werden.

Die Zahnkaries ist ein von Anfang an in der geschriebenen Geschichte der Medizin bekanntes Phänomen, und hat wohl wegen der eindrucksvollen Symptomatik schon seit den Keilschrifttafeln der Assyrer einen relativ breiten Raum in der Medizin eingenommen.
Erst in den Anfangsjahren des 20. Jahrhunderts wurde die wahre Ursache der Zahnkaries erkannt, und seither durch viele wissenschaftliche Arbeiten bis ins letzte Detail erforscht und beschrieben.

Papyrus Ebers (Teilstück)
ca. 1650 v. Chr.

"Begin der Heilmittel zur Stärkung eines Zahnes:
1 Teil Mehl, halb Weizen, halb Roggen;
1 Teil nubische Erde;
1 Teil Honig; man vermischt das Ganze und verstopft damit den Zahn" Ebers, Nr. 739

Der Zahnschmelz besteht wie viele Hartsubstanzen im biologischen Bereich im Wesentlichen aus Kalkristallen. Die Löslichkeit dieser Kristalle ist sehr vom pH-Wert des wässrigen Lösungsmittels abhängig. Während der Zahnschmelz im alkalischen und neutralen Bereich nahezu unlöslich ist, wird er im sauren Milieu rasch angegriffen und schließlich aufgelöst.
Die im Mund bei gesunden Menschen hauptsächlich vorkommende Bakterienart (streptococcus mutans) bezieht ihre Lebensenergie zum größten Teil aus der Verarbeitung von Traubenzucker (Glukose) zu Milchsäure (Laktat). Dabei gibt es von dieser Bakterienart eine Vielzahl von einzelnen Stämmen, die sich nicht ohne Weiteres voneinander unterscheiden lassen, und die auch möglicherweise erst am Ort ihrer Ausbreitung durch Selektion oder Mutation aus dem Grundtyp der Streptokokken entstehen. Damit läßt sich die manchmal höchst unterschiedliche Effektivität der Säureproduktion erklären.

Die unter dem Einfluß dieser Bakterien aus dem Zucker entstehende Säure kann ohne weiteres den Zahnschmelz auflösen und zu den bekannten Problemen führen.

Dieser hier sehr knapp beschriebene Vorgang unterliegt nun vielen Einflüssen, die individuell völlig unterschiedlich kombiniert und gewertet sein können. Einige dieser Einflüsse sind schicksalhaft, andere können durch bewußtes Verhalten modifiziert oder ganz unterdrückt werden.

Zur Zeit ist es modern, für den Ausbruch einer Krankheit eine bestimmte Infektion zu ermitteln, und dafür wiederum möglichst einen Schuldigen zu finden. Das mag für etliche Erkrankungen zutreffen, für Karies sicher nicht.

Eine ungeheure Vielzahl von verschiedensten Keimen kommt in der Natur derart häufig und überall vor, daß es auch bei besonders hygienischem Verhalten nicht zu vermeiden ist, daß sich an jedem beliebigen zugänglichen Ort jeder beliebige Keim findet. Ausnahmen lassen sich nur mit großem technischen Aufwand erzeugen, selbst in Operationsräumen gelingt dieses nicht immer.

Ob ein bestimmter Keim an einem Ort zu wachsen beginnt, wird nur durch das Milieu dieses Ortes bestimmt. Es ist also nicht etwa die hygienisch unachtsame Mutter, die ihrem neugeborenen Kind die ersten karieserzeugenden Bakterien verpaßt, das Kind holt sich diese schon selbst mit dem ersten Atemzug aus der Luft. Welcher Bakterienstamm sich nun hier als erster breit macht, hängt in erster Linie vom Milieu in der Mundhöhle ab. Ändert sich das Milieu, so wird sich ganz von selbst auch die Besiedelung des Mundes ändern.
Welche positiven Funktionen diese Bakterien im Mund genau ausüben, ist weitgehend unbekannt, eines ist jedoch sicher, sie verhindern durch ihre Anwesenheit die Besiedelung des Mundes durch gefährlichere Bakterienarten. Es ist also nicht erstrebenswert, z.B. mit der chemischen Keule für einen keimfreien Mund zu sorgen, denn dieses gelingt nur für kurze Zeit, danach hätte man mit schwerwiegenderen Problemen zu kämpfen.

Die Kariesbakterien sind wie alle Lebewesen dieser Sorte mit einer extrem schnellen Vermehrungsrate ausgestattet. Bei optimalen Bedingungen kann sich ihre Zahl alle 20 Minuten verdoppeln. Wenn eine Störung unterbleibt führt das nach wenigen Stunden zu gigantischen Bakterienmengen. Für die Kariesentstehung ist jedoch wichtig, ob bei Zuckerzufuhr zunächst nur wenige Bakterien vorhanden sind, und sich vor der Säureproduktion erst mal vermehren müssen, oder ob etwa die Bakterien als dichter Rasen und in großen Klumpen schon vorhanden sind, und sofort mit der großtechnischen Säureproduktion beginnen können.
Gegen die naheliegende Störung durch abrasive Nahrungsbestandteile oder Zahnbürste haben diese Bakterien jedoch eine Strategie entwickelt: Sie nutzen den zugeführten Zucker nicht nur zur Vermehrung und zur Produktion von Milchsäure, sondern sie erzeugen auch einen zähen, puddingartigen Schleim, um sich vor mechanischen Störungen zu schützen. Viele Mundwässer setzen mehr oder weniger erfolgreich bei der chemischen Auflösung dieser Struktur an. Bei konsequenter Anwendung ist jedoch die Zahnbürste das weitaus erfolgreichste Gerät bei der Reduzierung der Bakterienmassen auf ein ungefährliches Maß.

Das Körperinnere eines jeden Menschen wird von seinem Immunsystem ständig überwacht und gegen Angriffe geschützt. Dadurch ist ein gesunder Mensch innerlich keimfrei. Das Immunsystem kann jedoch auch auf äußere Bereiche Einfluß nehmen. Dazu zählen auch innere Oberflächen, die direkt mit der Außenwelt in Verbindung stehen, wie etwa Atmungsorgane, Harnwege, Verdauungsorgane, und auch die Mundhöhle. Vor allem Im Speichel sind Bestandteile des Immunsystems präsent, wenn auch in geringerer Konzentration als etwa im Blut. Gleiches gilt für das Innere und die Umgebung der Zahnfleischtaschen. Weiterhin ist die Effektivität des Immunsystems auch in Bezug auf verschiedene Bakterienstämme höchst unterschiedlich. Zusammen mit der ebenfalls individuell unterschiedlichen Konzentration von Immunbestandteilen ergibt sich hier ein sehr unberechenbarer Faktor. Seit einigen Jahren wird eine gezielte Verbesserung dieses Faktors, etwa durch eine Impfung diskutiert, greifbare Ergebnisse oder brauchbare Verfahren sind bis heute nicht bekannt.

Der Speichel ist mit Bestandteilen ausgestattet, die trotz Säureproduktion der Bakterien den pH-Wert im Speichel im neutralen Bereich halten. Diese Fähigkeit ist jedoch individuell unterschiedlich ausgeprägt, und funktioniert auch nur dort, wo der Speichel frei fließen kann. Verfügt man über reichlichen Speichelfluß, so reicht diese Pufferwirkung womöglich bis in die Zahnzwischenräume hinein und durch mehrere Lagen von Bakterien hindurch. Auch Faktoren wie Immunwirkung des Speichels und Mineraliengehalt zur Remineralisation werden durch reichlichen Speichelfluß positiv beeinflußt. Durch Kaugummikauen wird Speichelfluß provoziert und kann so Karies unterdrücken

Die Ernährung ist vermutlich der weitaus wichtigste Faktor bei der Entstehung der Zahnkaries, wohl weil sie gleichzeitig mehrere Bereiche beeinflußt.
Das Milieu im Mund ist vor allem durch die Ernährung bestimmt. Die individuelle Zusammensetzung der Bakterienpopulation ist eine eher längerfristige Angelegenheit, der über einen längeren Zeitraum gebildete Durchschnitt der Nahrungszusammensetzung bestimmt also, welcher Bakterienstamm das Übergewicht hat.
Obgleich bei den für Karies verantwortlichen Bakterien bevorzugt der Stoffwechsel von Glukose zu Laktat abläuft, verfügen diese Bakterien doch meist über die komplette Enzymausstattung, und können sich daher von nahezu allem ernähren, was Energie enthält. Diese Bevorzugung des Glukose-Laktat Stoffwechsels fällt bei verschiedenen Bakterienstämmen unterschiedlich stark aus.
Daraus ergibt sich, wer besonders häufig Zuckerhaltige Nahrungsmittel zu sich nimmt, wird in seinem Mund Bakterien haben, die diesen Zucker besonders rasch und effektiv in Milchsäure umwandeln. Umgekehrt wird eine Person, die sich ballaststoffreich ernährt, in ihrer Mundhöhle nur solche Bakterienstämme haben, die sich auf andere Stoffwechselwege spezialisiert haben, und Zucker nur sehr viel langsamer in Säure umsetzten können.

Von den Kariesbakterien direkt in Milchsäure verwandelt wird nur der Traubenzucker. Diese einfachste und grundlegende Zuckerform kommt zwar in reiner Form in unserer Nahrung nur selten vor, in etlichen Nahrungsmitteln chemisch gebunden in hochkonzentrierter Form. Besonders schnell auflösen läßt sich diese chemische Bindung beim weißen Haushaltszucker. Die Enzyme (Werkzeuge) zur Herauslösung des Traubenzuckers sind zum Teil im Speichel enthalten, zum anderen sind diese Teil der Enzymausstattung der Bakterien selbst. Damit sind alle Lebensmittel, die diesen Zucker enthalten, als besonders kariesgefährdend einzustufen. Vor allem Stärke ist eine weitere Form des Vorkommens von Traubenzucker. Auch die hierfür zur Zerlegung notwendigen Enzyme sind kein Mangel, es dauert nur etwas länger. Damit geraten alle Lebensmittel, die Getreideprodukte oder Kartoffelbestandteile (Kohlehydrate) enthalten, auf die schwarze Liste. Zubereitungsmaßnahmen wie Kochen verstärken die Kariesgefahr erheblich. So ist z.B. eine rohe Kartoffel ungefährlicher als eine gekochte.
Man wird deshalb jedoch nicht auf Kohlehydrate in der Nahrung gänzlich verzichten wollen oder können. Die Reduzierung der Konzentration sorgt für Milderung. Vollkornbrot statt Weißbrot, Apfel statt Apfelsaft, viel Gemüse mit wenig Kartoffeln usw. ist wohl die sinnvolle Richtung.

Am Anfang sind alle Zähne gleich. Besonders „weichen“ oder „harten“ Zahnschmelz gibt es zunächst nicht. Gegenüber mechanischer Beanspruchung sind und bleiben die Zähne bei allen Menschen gleich hart. Diese Härte ist dabei so beschaffen, daß bei normalem Gebrauch der Zähne ein Leben lang keine Gefahr einer Schädigung besteht. Der Zahnschmelz ist so hart und dick, daß er auch im hohen Alter noch nicht verbraucht ist.
Anders ist die Härte gegen chemische Einflüsse. Wie alle Kalkkristalle löst sich der Zahnschmelz in Säuren auf. Beginn und Tempo dieses Lösungsvorganges hängt dabei vom pH-Wert der Säure einerseits und von der chemischen Zusammensetzung des Zahnschmelzes andererseits ab. Ursprünglich bestehen alle Zähne aus einer verhältnismäßig leicht löslichen Form von Kalkkristallen (Apatit, genauer Hydroxylapatit). Durch nachträgliche Einwanderung von Jonen aus der Umgebung wird der Zahnschmelz verändert. Dieser Vorgang beginnt bereits vor dem Zahndurchbruch, und hält lebenslang an. Wichtig sind dabei insbesondere Fluorid-Jonen, denn diese bewirken durch eine stark herabgesetzte Säurelöslichkeit eine chemische Härtung des Zahnschmelzes. Das Angebot an Fluorid-Jonen, vor dem Zahnbruch in der Gewebsflussigkeit, nach dem Zahndurchbruch im Speichel, ist von entscheidender Bedeutung für das Schicksal der Zähne.

Vor allem bei Kindern und Jugendlichen spielt die Zahnform eine besonders wichtige Rolle. Insbesondere die Furchen in den Mahlzähnen sind ein bevorzugter Angriffspunkt für Karies. Der Grund dafür sind Spalten in der Tiefe der Furchen, die sich bis zu 3 mm tief in den Zahn hinein erstrecken können, und in der Tiefe womöglich noch Hohlräume bilden. Diese Spalt- und Hohlräume, werden nun bei jeder Mahlzeit von Neuem mit Nahrungsmitteln vollgestopft, ohne daß auch nur die geringste Chance für eine effektive Reinigung besteht. Wer hier mit weiteren ungünstigen Faktoren geschlagen ist, wird an solchen Stellen unausweichlich Karies bekommen, und ist auf die Hilfe des Zahnarztes angewiesen. Man sucht neuerdings diesen Faktor durch Maßnahmen wie z.B. Versiegelung in den Griff zu bekommen. Wenn die Zähne schließlich wie bei Erwachsenen durch Fluorideinlagerung besser geschützt sind, spielt dieser Faktor keine Rolle mehr.

In jedem Lebensalter spielt die Zahnstellung jeweils auf besondere Weise eine wichtige Rolle. Insbesondere in den Zahnzwischenräumen gibt es Bereiche, die der Reinigung nur schwer oder gar nicht zugänglich sind, und trotzdem von Bakterien besiedelt werden. Durch die bauchige Form der Zähne entsteht unter dem Kontaktpunkt der einzelnen Zähne ein Raum zwischen den Zähnen, der bei Kindern und Jugendlichen vollständig von der Zahnfleischpapille ausgefüllt ist. Dadurch ist dieser Raum in einem definierten Zustand, und kann nicht in gefährlichem Maß von Bakterien besiedelt werden.
Wenn nun durch ungünstige Entwicklungen der Kontaktpunkt zwischen den Zähnen gelockert wird, oder sich gar völlig öffnet, so wird die empfindliche Zahnfleischpapille mit hineingepreßten Nahrungsbestandteilen gequält, und sich daraufhin zurückziehen. Der zurückbleibende Hohlraum wird sofort von Bakterien besiedelt, die nun meist ungehindert aus dem Zahnzwischenraum heraus den Zahn seitlich angreifen. Diese Kariesform ist besonders fatal, weil sie meist lange Zeit nach außen nicht sichtbar ist, und erst im fortgeschrittenen Zustand erkannt wird.
Ursache dieser Vorgänge können z.B. normales Wachstum sein, wo sich etwa zwischen der ursprünglich fest geschlossenen Milchzahnreihe Zwischenräume bilden, oder Zahnfehlstellungen im bleibenden Gebiß, die durch Engstellungen oder Zahnverlust entstehen können. Wenn etwa im Milchgebiß durch weiteres Wachstum die Zahnzwischenräume so weit geöffnet sind, daß sie für die Reinigung wieder zugänglich werden, so ist diese Gefahr gebannt.

Der Zahnschmelz ist dem Säureangriff der Bakterien nicht völlig schutzlos ausgeliefert. Ähnlich wie die Augenlinse, die nicht direkt am Blutkreislauf angeschlossen ist, sondern aus der Tränenflüssigkeit ernährt wird, so bezieht der Zahnschmelz seine zur Regeneration nötigen Mineralien aus dem Speichel, der damit mehr oder weniger gut ausgestattet ist.
Im Feinbau besteht der Zahnschmelz aus einem Geflecht von Eiweißfasern, deren Zwischenräume von Kristallen ausgefüllt sind. Man hat sich das ähnlich vorzustellen, wie ein Gebäudeteil aus Beton, dessen Form sich schon in der Eisenarmierung erkennen läßt. Solange dieses Fasergeflecht unzerstört bleibt, kann der bei einem Säureangriff angelöste Zahnschmelz anschließend mit Mineralien wieder aufgefüllt und so die Folgen des Angriffs restlos beseitigt werden. Dieser Vorgang ist wichtig beim Verzehr von säurehaltigen Nahrungsmitteln, die dadurch normalerweise keinen bleibenden Schaden hinterlassen. Bedingt funktioniert das auch bei Säureschäden durch Bakterien, bei massiven Angriffen ist jedoch diese Schutzfunktion hoffnungslos überfordert.

Die von Außen kommende Reinigung durch spezielle Hygienemaßnahmen ist nicht der einzige Reinigungsfaktor. Die Reinigung durch abrasive Nahrungsbestandteile, die auch besonders viel Arbeit für die Zähne darstellen, ist ein wichtiger Faktor. Bei gleichem Kohlehydratgehalt wird nach dem Verzehr einer kernigen Scheibe Vollkornbrot weniger Zahnbelag vorhanden sein, als nach dem Verzehr einer entsprechenden Menge Weißbrot. Ähnliches gilt für viele Lebensmittel.
Ein weiterer sehr wichtiger Faktor ist die Aktivität von Zungen- und Wangenmuskulatur. Diese Organe können eine erstaunliche Beweglichkeit und Effektivität bei der Reinigung des Mundes entwickeln. Dabei läuft die Steuerung dieser Vorgänge völlig unbewußt ab, es kann also weder gewollt noch vergessen werden. Entwickelt ein Mensch hier (ohne sein willentliches Zutun) besondere Fertigkeiten, so ist ein Großteil der Reinigungsarbeit schon erledigt, bevor er zur Zahnbürste greift.

Der Gehalt an Fluorid-Jonen bestimmt in entscheidender Weise die Säurelöslichkeit des Zahnschmelzes. Es ist also erstrebenswert, möglichst viel Fluorid in den Zahnschmelz einzubringen.
In unserer normalen Umgebung, auch in der Nahrung kommt nur wenig Fluorid vor. Ausnahmen hiervon sind Meeresprodukte und schwarzer Tee. Neuerdings kommen als Begleiterscheinungen der Umweltverschmutzung wieder vermehrt Fluoride in Luft und Trinkwasser vor, das ist aber aus anderen Gründen nicht sehr bekömmlich. Wie kommt nun das Fluorid in den Zahnschmelz?
- Auf direktem Wege, indem Fluoridpräparate direkt auf den Zahnschmelz aufgebracht werden.
- Auf indirektem Wege, indem Nahrungsmitteln wie Kochsalz und Trinkwasser Fluoride zugesetzt werden oder durch Gabe von Fluoridtabletten die Fluoridkonzentration im Körper erhöht wird. Ein Teil dieses zugeführten Fluorides wird dabei in den Knochen gespeichert. Langsam und kontinuierlich wird das Fluorid auch über den Speichel wieder ausgeschieden, und kommt so mit den Zähnen in Kontakt.
Es gibt eine sinnvolle Obergrenze für die Gabe von Fluoriden, bei deren Überschreitung die vorteiligen Wirkungen durch ungünstige Nebenwirkungen aufgehoben werden. Etwa ab einer ständigen 100fachen Überdosierung gibt es Probleme mit charakteristischen Flecken an den Zähnen, bei noch höherer Dosierung wird der Zahnschmelz unregelmäßig und brüchig. Ebenso nimmt die Elastizität der Knochen ab (Bei normaler Dosierung wurde ein positiver Einfluß auf den Knochenbau im Sinne einer Verminderung der Osteoporose beobachtet). Bei einmaliger Überdosierung kann es Verdauungsprobleme geben. Weitergehende Vergiftungserscheinungen oder Nebenwirkungen sind bei realistischen Dosen nicht bekannt.