Медицинские интернет-конференции
Языки
Перспектива развития технологии выращивания зубов в стоматологии
Пашкевич Виктория Дмитриевна
Перспектива развития технологии выращивания зубов в стоматологии
Научный руководитель: к.м.н., асс. Савина Е. А.
ГБОУ ВПО Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Минздрава РФ
Кафедра пропедевтики стоматологических заболеваний
Одной из главных причин стремительной потери зубов нашим населением врачи называют низкую культуру ухода за полостью рта. Несмотря на то что каждого из нас в детстве наверняка учили чистить зубы, с соблюдением всех необходимых нюансов это делает не более 30% населения страны. По статистике, более 50% людей чистят зубы 46 секунд, что абсолютно бесполезно.
Итог неутешителен. По данным национального эпидемиологического стоматологического обследования населения России, пораженность кариесом взрослого населения РФ достигает тех же 95–100%, а вот признаки болезней пародонта у людей старше 35 лет встречаются в 81% случаев.
Все это побуждает современную науку придумывать новые способы восстановления зубного ряда. В последнее время в стоматологии активно развиваются технологии выращивания зубов.
Выращивание зубов – перспективная биоинженерная технология, конечной целью которой является создание/воссоздание полноценных новых коренных зубов у человека или животных.
И хотя методика опробована только на лабораторных мышах, ученые надеются в перспективе избавить и людей от пересадки донорских органов или вживления зубных протезов.
Исследователи из нескольких научных центров Японии успешно разрешили одну из сложнейших задач, стоящих перед медициной, и вырастили из маленького кусочка особым образом обработанной ткани новый резец. Им удалось получить живой и работоспособный орган из нескольких клеток. В перспективе вместо металлокерамических имплантатов у пациентов, возможно, удастся добиться роста своих полноценных зубов. Новый зуб исследователи выращивали из небольшой группы клеток, полученной в результате сложных манипуляций со стволовыми клетками мыши. Соединив внутри капли специального геля два разных вида стволовых клеток и подвергнув их дополнительной обработке, ученые сначала получили зародыш будущего зуба. Далее смесь из клеток двух типов была помещена в лунку, оставшуюся у мыши на месте ранее удаленного под наркозом резца. Для отслеживания за растущей тканью добавили в клетки и ген зеленого флуоресцентного белка. Флуоресцентный белок позволял видеть, куда именно мигрировали клетки искусственного зуба, и убедиться в том, что наряду с зубами у грызунов не появилось каких-либо новообразований.
В журнале Proceedings of the National Academy ученые опубликовали результаты многочисленных проверок нового зуба. На рентгеновских снимках и фотографиях он не отличается от обычных, а по прочности не уступает собственным зубам мыши. У «новичка» оказалась столь же крепкая эмаль, и он так же прочно укрепился в челюсти, сохранив естественный уровень чувствительности: внутри зуба проросли нервы и кровеносные сосуды.
Источник
Выращивание новых зубов. Миф или реальность?
Проблема человеческих зубов в том, что они могут формироваться из двух зачатков, из одного появляются молочные зубы, из другого постоянные и, если происходит потеря последнего, то заменить его можно только искусственным, но и тут есть противопоказания и проблемы при установке. Многие ученые были увлечены решением проблемы продолжительности жизни или выращиванием новых зубов. Сейчас в стоматологии есть современные технологии качественного восстановления зубов, но проблема воссоздания зубов еще не решена.
Первые попытки вырастить новый зуб были предпринят в Англии в 2002 году. В качестве эксперимента были использованы коронки крысы и свиньи. У шестимесячных поросят была взята дентальная ткань которая помещалась в специальные ферменты для выращивания. После формирования зачатков, клетки переносились на растворяющиеся в процессе полимерные пластины и итоговый результат вживляли крысам, которые выступали носителями экспериментального органа. Первые достижения этого эксперимента были сформированные коронки, но у этого воссозданного зуба, к сожалению, не было полноценно сформированного корня, полностью отсутствовала эмаль, как средство защиты зуба и дентин не представлял полноценно развитую фракцию. Эти начальные попытки эксперимента по воссозданию зубов не увенчались успехом, возможно из-за малого интереса и небольшого финансирования.
В 2007 году ученые из Токио, основываясь на проведенном эксперименте своими коллегами из Англии, воссоздали эксперимент, немного подкорректировав его. В результате они успешно вживили зачатки зуба молодым особям, но в этот раз, хотя корень зуба отсутствовал, дентин и остальные ткани зуба были сформированы полноценно. На этом эксперимент в стоматологии не прекращался и в 2009 году был изменен подход в эксперименте, были взяты клетки мыши, отвечающие за формирование зубов и костей в организме которые синтезировали в коллагеновой среде и уже их подсаживали на место удаленных коронок опытного материала. Последние эксперименты имели грандиозный результат. Зуб не только имел эмаль, дентин и сформировавшийся корень, Во время роста в пульпе был сформирован нервно-сосудистый пучок, отвечающий за дальнейшее питание дентальной ткани.
Конечно, стоматология не стоит на месте и заслугам ученых можно аплодировать. Но, до выращивания человеческих зубов, скорее всего, пройдет не мало времени. Это сопряжено с многими недоработками. При формировании зуба невозможно спрогнозировать как сам рост зуба, так и результат, зуб может быть моляр или резец. Так же само выращивание не только дорогостоящее, оно еще и сложное по получение материала необходимого для запуска воссоздания зуба. Риски забора материала горазд больше, чем цель, которая заключается в воссоздание живого зуба, в то время, как хорошо отработана технология имплантации зубов. Возможно в будущем этот процесс будет прост как сдача крови, но это в будущем, а пока необходимо регулярно посещать стоматолога и соблюдать правила гигиены полости рта для хорошего состояния ваших зубов.
Источник
В один клык: новый зуб взамен утраченного вырастят прямо в челюсти
Новая технология позволит выращивать зуб непосредственно в челюсти, взамен утраченного. Разработка российских ученых повысит вероятность успешного приживления импланта к тканям десны. Он будет абсолютной копией натурального — с такой же структурой и «привязкой» к нервной и кровеносной системам. На данный момент проведены успешные испытания метода на лабораторных животных.
Третья смена
Многие люди теряют зубы даже в молодом возрасте из-за травм или болезней. Конечно, можно поставить импланты, но для них существуют противопоказания, к тому же они не чувствительны, не реагируют на инфекцию, не регенерируют и не амортизируют нагрузки на челюсть при жевании.
Современная регенеративная медицина уже работает над тем, чтобы на место утраченного зуба можно было поставить его биологический аналог. Ученые из Московского государственного медико-стоматологического университета (МГМСУ) им. А.И. Евдокимова предложили решить эту проблему, вырастив зуб сразу в челюсти.
На сегодняшний день существуют две технологии выращивания биоинженерных зубов.
Первая заключается в заселении теми или иными клетками специально изготовленного каркаса зуба и размещение его в биореакторе — он представляет собой вращающийся сосуд с жидкостью, обогащенной необходимыми компонентами. Однако при такой «сборке» зуба пока не удается воспроизвести все особенности естественного органа. По сути, получается лишь схожая с ним структура — часто с нарушениями формы и цвета, структуры и минерализации дентина, эмали и цемента (элемент, который покрывает всю корневую часть зуба и по своему строению напоминает кость. — «Известия»). Кроме того, при дальнейшей трансплантации в челюсть наблюдаются сложности интеграции выращенной в биоректоре ткани и ткани хозяина, то есть отторжение.
Вторая технология предполагает формирование зуба из биоинженерного зачатка, то есть путем воспроизведения естественного процесса развития.
— Мы решили пойти именно по такому пути, но предложили вырастить зуб сразу в челюсти, а не в биореакторе, — рассказал ректор МГМСУ им. А.И. Евдокимова профессор Олег Янушевич. — Надеюсь, что это поможет решить проблему строения и интеграции биоинженерного образца. Проблема в том, что после роста в биореакторе не всегда правильно формируется структура тканей, так как важное значение играет именно окружающая среда будущего органа. Воспроизвести условия ротовой полости человека невозможно.
Трансплантация выращенного в биореакторе зуба затруднена из-за сложностей совмещения новой ткани с тканями хозяина, а также проблем с «подключением» к нервной, сосудистой и иммунной системам.
Мышиная улыбка
В эксперименте ученые выращивали зубы у молодых лабораторных мышей, содержащихся в индивидуальных клетках в стандартных условиях. На первом этапе зачаток зуба брали у эмбрионов мышей и помещали в охлажденный физиологический раствор. Затем зачатки очищали от окружающих тканей и помещали на участок челюсти, где зубов нет. Рану закрывали медицинским клеем с антисептическими свойствами. Спустя три недели специалисты оценили выросшие зубы.
Чтобы изучить их внутреннюю структуру, ученые сделали разрез, на котором увидели все специфические ткани и клетки с характерным для натуральных зубов расположением.
— Прежде всего, зубы были белыми и твердыми, — сообщил заведующий кафедрой патологической физиологии МГМСУ им. А. И. Евдокимова профессор Игорь Малышев. — Содержимое полости зуба представлено клетками и внеклеточным матриксом нормально сформированной ткани, заполняющей полость зуба, с полнокровными сосудами. Выросший в челюсти орган оказался хорошо сформированным моляром, с четкой симметрией в отложении эмали на поверхности. Кроме того, была хорошая интеграция выросшего зуба с костной тканью челюсти и десны без признаков воспаления.
Всего исследователи пересадили восемь зачатков, половина из которых не имела изъянов. У другой половины были некоторые недостатки, такие, как отек пульпы, неоднородная или тонкая эмаль, а также неправильные внутренние слои. Ученые признают, что такой результат говорит о необходимости дальнейшего усовершенствования подготовки зачатка зуба к пересадке, улучшении техники хирургических манипуляций и, возможно, более тщательной подготовки ротовой полости.
Конечно, брать зачатки зубов у человеческих эмбрионов будет невозможно, однако специалисты планируют в перспективе задействовать для этого стволовые клетки. В частности, интенсивно исследуются клетки волосяной луковицы, так как они являются уникальным источником легкодоступных стволовых клеток взрослого организма. Затем их планируют помещать в специальную среду с особыми факторами роста для формирования нужного типа.
— Процесс выращивания зуба настолько сложен и высокотехнологичен, требует таких отработанных взаимодействий ученых и клиницистов, что эта новость дает нам еще одну возможность гордиться российской наукой, — отметила директор Института стоматологии Сеченовского университета Ирина Макеева. — Однако в настоящее время технология выращивания зубов, отработанная на мышах, не может быть просто так перенесена на человека как по физиологическим, так и по юридическим причинам. Все-таки мыши — подопытные животные, а на людях пока эксперименты не проводились. Поэтому о внедрении в клиническую практику такой технологии говорить рано. По прогнозам ученых, занимающихся выращиванием зубов из зачатков и стволовых клеток, до возможного применения этой практики человеком пройдет не менее 10 лет.
Впрочем, эксперименты на мышах позволили разработать основные принципы и этапы данной технологии, так как стадии развития зубов у грызунов и человека одинаковы. Различия заключаются в факторах роста. У грызунов эти факторы отвечают также за постоянное подтачивание зуба. У людей подобного механизма нет. Это различие необходимо учитывать при развитии технологии.
Источник
Технология выращивания зубов. Мифы и реальность.
На сегодняшний день перед специалистами, занимающимися проблемой выращивания новых зубов при помощи биоинженерных технологий, стоит несколько задач.
Запись на приём
Уже многие годы человечество не просто мечтает о бессмертии и технологиях, позволяющих избавляться от любых заболеваний и устранять различные дефекты, но и упорно работает в этом направлении. Стремительно развивающаяся биоинженерия обещает нам массу удивительного и интересного, в том числе дает надежду на то, что вместо пораженных, разрушенных и утраченных зубов можно будет выращивать новые, абсолютно полноценные коренные зубы и не прибегать к установке искусственных корневых имплантов и к зубопротезированию.
Учеными уже обнаружен ген, ответственный за рост зубов и формирование эмали, а также проведен ряд довольно успешных исследований по выращиванию зубов в лабораторных условиях для мышей и крыс. Однако и по сей день нет достоверных фактов, подтверждающих возможность переноса этих технологий на человека и готовность подобных методов к широкому внедрению в мировую стоматологию.
Японскими учеными официально обнародованы успешные результаты эксперимента, в ходе которого из мезенхимальных и эпителиальных клеток мыши (клеток, стоящих немного выше, чем стволовые, т. е. более дифференцированных) они вырастили новый зуб. Для этого клеточный материал был помещен в специальный коллагеновый каркас и применены особые технологии выращивания новых тканей.
Ученым действительно удалось вырастить новый зуб, состоящий из дентина, пульпы, эмали и имеющий сосуды и периодонтальные ткани. Этот зуб, размером всего 1,3мм, а точнее – зубной зачаток, был подсажен восьминедельной мыши в лунку только что удаленного под анестезией резца. Обследование, выполненное по истечении двух недель, показало, что новый зуб хорошо прижился и начал расти и функционировать так же, как обыкновенные, природные зубы мыши, ничем не отличаясь от них ни по прочности, ни по строению, ни по внешнему виду.
Таким образом, специалисты полностью заменили зуб животного биоинженерными материалами. Для того чтобы наблюдение за растущим зубом было более точным и четким, в клетки ученые добавили ген флуоресцентного протеина зеленого цвета. Благодаря этому можно было видеть, как именно происходило деление клеток и судить о том, насколько правильным был этот процесс.
Специалисты утверждают, что проведенная работа является отличной основой для дальнейших исследований в этом направлении. В будущем планируется не просто выращивать в лабораторных условиях («in vitro») новые зубы для человека, а использовать для этого, как минимум, два метода:
- наружный − новый зуб полностью выращивается вне организма и затем имплантируется пациенту;
- внутренний − новый зуб растет непосредственно в ротовой полости пациента из подсаженных и предварительно обработанных в лабораторных условиях клеток.
На сегодняшний день перед специалистами, занимающимися проблемой выращивания новых зубов при помощи биоинженерных технологий, стоит несколько задач. Прежде всего, ученым необходимо:
- усовершенствовать процесс деления клеток таким образом, чтобы в итоге добиться формирования зубов с натуральным соотношением эмали, дентина и пульпы;
- гарантировать, что новый зуб будет иметь нужный размер и форму, т. е. что на месте резца не вырастет жевательный зуб и наоборот;
- добиться высокого процента приживляемости подсаживаемого биоинженерного материала.
Источник