Медицинские интернет-конференции
Языки
Применение стволовых клеток пульпы зуба в заместительной клеточной терапии.
Велиханова Л.К.,Фирсова И.В.
Резюме
Стволовые клетки пульпы зуба — новое направление в клеточной заместительной терапии.
Ключевые слова
Статья
Медицина XXI века характеризуется созданием новой парадигмы в терапевтических подходах: на смену традиционным методам лечения приходит более эффективное использование внутренних возможностей самого организма. Появилось новое направление в медицине – клеточная заместительная терапия, основанная на способности стволовых клеток к восстановлению поврежденных в результате болезни или травмы тканей и органов человека. Клеточную терапию изучают сегодня по всему миру по различным направлениям, в том числе и лечения наследственных и приобретенных заболеваний, до последнего времени считавшихся неизлечимыми с помощью традиционных подходов. Стволовые клетки успешно применяют в лечении более 100 видов тяжелых болезней, среди которых инфаркт миокарда, хроническая сердечная недостаточность, инсульт, нейродегенеративные заболевания, ювенильный диабет, травмы головного и спинного мозга, а также в ряде онкологических и наследственных заболеваний.
Массовое применение стволовых технологий ограничено законодательной базой. Но в России в решении этого вопроса имеются явные положительные тенденции. 18 января 2013 года Министерством Здравоохранения РФ был рассмотрен очередной вариант проекта Федерального Закона «об обращении биомедицинских клеточных технологий», регулирующий отношения, возникающие в связи с разработкой, доклиническими исследованиями, экспертизой, государственной регистрацией, клиническими исследованиями, производством, хранением, утилизацией, применением, мониторингом применения, ввозом в Российскую Федерацию, вывозом из Российской Федерации биомедицинских клеточных продуктов [2].
Стволовые клетки – это недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся во всех многоклеточных организмах, они способны самообновляться, образуя новые стволовые клетки, делиться посредством митоза и дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей. Развитие многоклеточных организмов начинается с одной стволовой клетки — зиготы. В результате многочисленных циклов деления и процесса дифференцировки образуются все виды клеток, характерные для данного биологического вида. В человеческом организме таких видов клеток более 220. Стволовые клетки сохраняются и функционируют и во взрослом организме, благодаря им может осуществляться обновление и восстановление тканей и органов. Тем не менее, в процессе старения организма их количество уменьшается [1].
Все стволовые клетки обладают двумя свойствами: самообновлением, то есть способностью сохранять неизменный фенотип после деления (без дифференцировки) и потентностью (дифференцирующим потенциалом), или способностью давать потомство в виде специализированных типов клеток.
Существуют два механизма, поддерживающих популяцию стволовых клеток в организме: асимметричное деление, при котором продуцируется одна и та же пара клеток (одна стволовая клетка и одна дифференцированная клетка) и стохастическое деление: одна стволовая клетка делится на две более специализированных.
Выделяют четыре основных типа стволовых клеток: эмбриональные, фетальные, соматические и мезенхимальные.
Эмбриональные стволовые клетки обнаруживаются на самой ранней стадии развития зародыша. Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) начинает делиться через 30 часов с момента оплодотворения, и к третьему-четвертому дню эмбрион представляет собой компактный шар, состоящий из 12 или более клеток. Еще через пять-шесть дней эмбриональные клетки формируют полую клеточную сферу диаметром 150 микрон — бластоцисту. Клетки внутренней клеточной массы — бластоцисты (около 30 клеток) и есть эмбриональные стволовые клетки. Их отличительная особенность — способность к образованию из одной первоначальной клетки целой линии генетически идентичных клеток.
Фетальные стволовые клетки, в конце концов, развиваются в различные органы. Пока хорошо изучены три разновидности фетальных клеток: нейральные стволовые клетки (включая клетки нервного гребня), гематопоэтические стволовые клетки и клетки — предшественники b-клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин.
Нейральные стволовые клетки способны трансформироваться в клетки головного мозга. Клетки нервного гребня дифференцируются в клетки, иннервирующие сердце и стенку кишечника, пигментные клетки кожи (меланоциты), хрящ и кости лица, соединительную ткань и другие. Гематопоэтические стволовые клетки превращаются в разнообразные элементы крови. Большое число таких клеток содержат пуповина и плацента.
Соматические стволовые клетки способны превращаться не во все, а только в клетки определенных типов, образующие ткани взрослого организма. Возможность их использования для регенерации тканей была открыта несколько десятилетий тому назад. Источниками соматических стволовых клеток в организме взрослого человека являются костный мозг, периферическая кровь, жировая ткань, головной мозг, скелетная мускулатура, пульпа зуба, печень, кожа, слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, поджелудочная железа. Клетки данного вида поддерживают обновление тканей на протяжении всей жизни человека.
Соматические стволовые клетки, выделенные из костного мозга, могут превращаться в клетки головного мозга. А аналогичные клетки, полученные из ткани головного мозга, способны трансформироваться в клетки крови и мышечной ткани. В некоторых органах соматические стволовые клетки генерируют клетки нескольких типов. К примеру, стволовая клетка нервной ткани может дифференцироваться в нейроны головного мозга, глиальные клетки и астроциты. Подобная способность клеток к трансформации называется пластичностью.
Особый интерес представляют собой стволовые клетки взрослого организма, получение которых не связано с разрушением эмбриона человека, как в случае с эмбриональными стволовыми клетками. Наиболее распространенный тип мультипотентных стволовых клеток, способных к дифференцировке в остеогенном, хондрогенном и адипогенном направлении и который в настоящее время широко используется для разработки новых клеточных биомедицинских технологий, это мезенхимные стволовые клетки. Их возможно выделять из костного мозга, из жировой ткани, хрящей, пуповины и пуповинной крови, плаценты, пульпы зубов и других тканей человека [1,4,6,9].
Одним из перспективных источников стволовых клеток являются зачатки и пульпа третьих моляров человека. Главным преимуществом этого источника является доступность биологического материала. По своим морфологическим и фенотипическим свойствам эти клеточные популяции аналогичны мезенхимным стволовым клеткам человека, поскольку они обладают свойством клоногенности, способны пролиферировать как в условиях in vitro, так и in vivo, характеризуются мультипотентностью направлений дифференцировки. По результатам исследований по выделению, фенотипическому и генетическому анализу стволовых клеток, полученных из зачатков третьих моляров человека, показано, что полученные клетки обладают фенотипом, аналогичным мезенхимных стволовым клеткам, экспрессируют высокий уровень мРНК генов факторов транскрипции, характерных для плюрипотентных стволовых клеток, и способны к дифференцировке в адипогенном, хондрогенном, остеогенном и нейрональном направлении. Что немало важно, эксперименты по криоконсервации стволовых клеток из зачатков третьих моляров человека показали, что заморозка и хранение клеток не оказали существенного влияния на способность к пролиферации, дифференцировке и нейропротекции на модели in vitro [4].
Стволовые клетки возможно также получать из пульпы молочных зубов.
Изучением стволовых клеток пульпы молочных зубов впервые занялся детский стоматолог сотрудник Национального института стоматологических и черепно-лицевых исследований США доктор С. Ши (Songao Shi) в 2002 году. Пульпа зуба содержит 4 типа стволовых клеток – хондроциты, остеобласты, адипоциты и мезенхимальные стволовые клетки, которые можно успешно и быстро вырастить, значительно увеличив их количество и сохранив потенциал к преобразованию в другие типы клеток.
Из хондроцитов формируется хрящевая ткань, которую сегодня уже применяют в лечении артритов, артрозов, коллагенозов и других различных заболеваний, вызывающих повреждение суставов. Остеобласты можно использовать в качестве «строительного материала» костной ткани.
Адипоциты восстанавливают поврежденную сердечную мышцу, преобразуясь (дифференцируясь) в кардиомиоциты и миобласты, которые сегодня используются в кардиомиопластике при лечении заболеваний сердца и сердечно-сосудистой системы. Мезенхимальные стволовые клетки способны дифференцироваться в широкий спектр клеточных типов организма и давно используются в терапии.
Дальнейшие эксперименты с выпавшими у детей молочными зубами, показали, что стволовые клетки из пульпы, растут гораздо быстрее и они намного пластичнее в своем преобразовании в другие типы клеток, формирующие ткани и органы, при сравнении с таковыми, выделенными из периферической крови или костного мозга взрослого человека[3,4].
В 2012 году ученые из университета стоматологии Японии (Nippon Dental University) под руководством профессора Кена Яэгаки (Ken Yaegaki) в Journal of Breath Research опубликовали данные своего исследования, посвященного дифференцировке стволовых клеток пульпы зуба в клетки печени [12]. В качестве индуктора был изпользован сероводород. Выделенные из удаленных зубов стволовые клетки культивировали в специальной среде с добавлением индуктора и без него. В результате, через несколько дней, обработанные клетки дифференцировались в клетки печени и обладали способностью накапливать гликоген, проведенные тесты доказали, что полученные клетки действительно обладают всеми свойствами гепатоцитов. С помощью нового метода образовалось большое число клеток печени, с высокой степенью чистоты популяции. Это значит, что после нескольких дней культивирования, все обработанные клетки дифференцировались в гепатоциты, что является важным условием для пересадки.
В настоящее время в России услуги по организации выделения, размножения и персонального долгосрочного хранения стволовых клеток, полученных из молочных и постоянных зубов, предоставляют Банки стволовых клеток.
Из пульпы здорового зуба можно выделить всего несколько клеток, их количество от 12 до 20 клеток. Для того чтобы клетки можно было использовать в будущем, в Банке их культивируют и доводят количество до терапевтической дозы, которая составляет более 1 миллиона клеток. При этом клетки обязательно проходят контроль на бактериальную стерильность и жизнеспособность. Длительное хранение проводится в парах жидкого азота в сосудах Дьюара. Температура в них составляет ниже -150 С о . Перед замораживанием клетки обрабатываются криопротектором. Он делает мембраны клеток эластичнее и не позволяет образовываться остроконечным кристаллам, которые могут повредить при замерзании целостность клетки. В таких условиях клетки, выделенные из зубов, могут храниться очень долго. Первые исследования по криохранению были начаты более 20 лет назад. Регулярно ученые проверяют состояние клеток, замороженных в те времена, в течение всего это срока, клетки не меняют свои свойства к делению, преобразованию (дифференцировке), способности приживления и замещения поврежденных при травме или болезни участков организма, которые так помогают в регенерации, восстановлении и выздоровлении[7].
Сегодня стволовые клетки пульпы зубов можно применять в реконструкции тканей и органов (восстановлении костной и хрящевой тканей, формировании зачатка зуба и восстановлении его тканей, реконструкции печении и почек, мочевого пузыря, реконструкции роговицы, маммопластике). Стволовые клетки активно используются в черепно-лицевой хирургии при врожденных патологиях — расщелинах губы и неба, при восстановлении нарушений формирования и деформации костей челюстно-лицевой области, вызванных опухолью, инфекционными заболеваниями или травмой. В кардиопластике при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы: ишемии, инфаркте миокарда; при системных прогрессирующих заболеваниях: коллагенозах, артрозах, артритах; гломерулонефрите; при неврологических заболеваниях (боковом амиотрофическом склерозе, рассеянном склерозе), в ожоговой терапии. При некоторых видах онкологических заболеваний, вызывающих поражение соединительной, костной и хрящевой тканей,при диабете 1-го типа, при омоложении кожи10.
Таким образом, список заболеваний, которые лечат стволовыми клетками, увеличивается с каждым днем. Разрабатываются новые протоколы терапевтического применения стволовых клеток в лечении патологий и травм. Необходима планомерная научно-исследовательская работа по основным направлениям современных биомедицинских технологий с целью решения актуальных проблем клинической медицины, а также разработка адекватной правовой базы для повышения доступности применения стволовых клеток, источником, которых могут быть дентальные ткани в практическом здравоохранении, в частности в стоматологии.
Источник
Стволовые клетки спасают суставы
По статистике, более 80 процентов населения планеты страдают из-за проблем с суставами. К тому же в последние годы наблюдается стремительное «омоложение» заболеваний опорно-двигательного аппарата. Один из самых современных методов лечения суставов, SVF-терапия, позволяет задействовать ресурсы собственных стволовых клеток пациента.
ПРИ КАКИХ ОРТОПЕДИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ УСПЕШНО ПРИМЕНЯЕТСЯ SVF-ТЕРАПИЯ
- Остеоартрит коленного, плечевого, голеностопного, тазобедренного суставов
- Эпикондилит, известный также как «локоть теннисиста» или «локоть гольфиста»
- Тендинит собственной связки надколенника — «колено прыгуна»
- Повреждение сухожилий вращательной манжеты плеча, импиджмент-синдром плечевого сустава
- Тендинит сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча
- Тендинит пяточного сухожилия, пяточные шпоры
- Остеохондропатии — болезни Осгуда — Шляттера, Левена
- Туннельные невропатии
- Травматические повреждения мышц и сухожилий
- При медленном сращивании переломов
- После оперативного удаления металлоконструкций
- Восстановление после травм
- исчезает или заметно уменьшается боль
- восстанавливются ткани хряща
- улучшается вязкость и эластичность синовиальной жидкости сустава
- замедляется процесс разрушения хряща
- уменьшается воспалительный процесс
- улучшается питание поврежденных тканей
- активируется синтез коллагеновых и эластических волокон
Источник
Выращивания зуба – возможно или выдумки?
Патологии зубочелюстной системы сегодня как никогда набирают обороты. Всё чаще приходится удалять здоровые зубы из-за резкого прогрессирования пародонтоза. Однако, к сожалению, практически всегда приходится удалять зуб в случаях запущенных патологических процессов в них. Долгое оттягивание решения стоматологической проблемы приводит к тому, что врач уже не в силах произвести восстановление зуба и отправляет пациента к хирургу. Когда хирург выполнил свою работу, мы с радостью выбрасываем удалённые зубы и проблема решена! Но на самом деле, истинная проблема возникает как раз именно после удаления зуба. Освободившееся место в челюсти необходимо заместить для предупреждения развития необратимых патологических изменений в зубочелюстной системе. На сегодняшний день известно 2 метода замещения: имплантация титанового корня с последующим протезированием искусственной коронкой и изготовление мостовидного протеза. Главным недостатком мостовидного протеза является необходимость «обтачивания» здоровых рядом стоящих зубов. В этом плане имплантация имеет явное преимущество, ведь на место удаленного зуба хирург имплантирует титановый искусственный корень, не задействуя при этом соседние зубы. Однако самая главная проблема остается не решенной – атрофия кости в области отсутствующего зуба всё же происходит, хоть и в меньшей степени, чем при протезировании мостовидным протезом.
Новости современной науки
Наука не стоит на месте, поэтому столь долгожданный третий вариант замещения отсутствующего зуба теперь очень близок к реальности – это выращивание зубов. Совсем недавно японские ученые сумели произвести выращивание нового зуба из стволовых клеток мышей и в последующем имплантировали его в челюсть одномесячного мышонка. Эксперимент закончился успешно: новый полноценный зуб прекрасно прижился без признаков отторжения и воспаления! Технология выращивания зуба заключается в выделении нескольких типов собственных стволовых клеток у пациента с последующим их помещением в специальный питательный раствор. В питательной среде происходит формирование зубов.
Чем же отличается зуб, выращенный в пробирке?
Возможно ли вырастить зуб? Рекомендуем не затягивать к визиту к врачу-стоматологу, а запишитесь на приём прямо сейчас.
Записаться на прием
Современные методы выращивания зубов позволяют создать абсолютно нормальную здоровую копию обычного зуба. В нем присутствуют все те же ткани и сосуды. Именно по этой причине учёные так заинтересованы выращиванием новых зубов. По предварительным прогнозам, уже к 2030 году выращивание зубов в стоматологии станет вполне доступной услугой. Однако главный вопрос – это цена такой процедуры. Сегодня одной из наиболее дорогостоящих стоматологических услуг является имплантация. Но какова будет цена выращивания зубов? Информация по этому поводу пока недоступна, но несомненно это будет в десятки раз дороже привычной нам имплантации и позволить такую услугу себе сможет далеко не каждый.
Сегодня учёные всего мира разрабатывают новые методики выращивания зубов для того, чтобы эта процедура была доступнее. Нам остаётся только ждать и в тоже время не пренебрегать здоровьем своих зубов.
Мы не перестаем напомнить своим пациентам на сколько важно лечение кариеса на ранних этапах. Это позволит избежать серьёзных осложнений и даже удаления зуба! Лечение кариеса в клинике стоматологии Vitasan в Одессе производят опытные специалисты, применяя самое современное и дорогостоящее оборудование и материалы ведущих мировых производителей. В нашей клинике в Одессе Вы получите качественное лечение зубов с долгосрочной гарантией качества.
Будьте внимательны к своим зубам, и они отблагодарят Вас здоровьем!
В клинике стоматологии «Vitasan» в Одессе врачи выполняют аппликационное, инфильтрационное и проводниковое обезболивания. Мы используем только оригинальные и высококачественные препараты, что обеспечивает прекрасный обезболивающий эффект без вреда здоровью.
Наши пациенты давно забыли о дентофобии и теперь с радостью заботятся о здоровье своих зубов с нами.
Источник