(Автор зображення: Гектор Рокета Ріверо через Getty Images)
Вчені підійшли на крок ближче до вирощування змінних зубів у лабораторії — розвиток, який може прокласти шлях до нових альтернатив неприємним зубним пломбам і кореневим каналам.
Команда розробила спеціальний матеріал, який дозволяє клітинам спілкуватися одна з одною так само, як це було б в організмі, що дозволяє їм розвиватися в клітини зубів, повідомили дослідники в дослідженні, опублікованому в журналі ACS Macro Letters.
Цей процес дозволяє вченим вирощувати зуби з клітин пацієнта в лабораторії. Одного дня це дозволить замінити пошкоджені або інфіковані зуби справжніми, а не відновлювати їх за допомогою пломб та інших стоматологічних процедур.
У людини зазвичай виростає два набори зубів протягом життя: близько 20 молочних зубів починають з’являтися приблизно у віці 6 місяців, а потім поступово замінюються 32 дорослими зубами, починаючи приблизно з 6 років.
Деякі тварини, наприклад акули чи крокодили, можуть постійно замінювати відсутні зуби, але люди обмежені цими двома наборами. Це пояснюється тим, що тварини, які можуть постійно змінювати свої зуби, ніколи не втрачають стовбурові клітини зубів, які дозволяють їм постійно рости нові зуби. Люди, навпаки, не зберігають ці активні регенеративні клітини після того, як прорізаються дорослі зуби.
Коли наші зуби пошкоджені, стоматологи заправляють карієс пломбами або замінюють зуби на штучні зубні імплантати. Однак ці рішення не можуть відновитися самостійно, і їх, можливо, потрібно буде замінити.
«Пломби — не найкраще рішення для відновлення зубів», — сказав у заяві співавтор дослідження Сюечен Чжан, науковий співробітник Королівського коледжу Лондона. «З часом вони послаблюють структуру зуба, мають обмежений термін служби і можуть призвести до подальшого розпаду або чутливості».
У той же час зубні імплантати вимагають інвазивної хірургії, як правило, під час кількох прийомів, і можуть загрожувати інфекцією та пошкодженням оточуючих зубів і ясен.
«Обидва рішення є штучними і не повністю відновлюють природну функцію зуба, що потенційно може призвести до довгострокових ускладнень», — сказав Чжан.
Роками вчені з Королівського коледжу Лондона працювали над процесом вирощування зубів, який передбачає імітацію того, як ростуть зуби в організмі. Зуби починають рости зі стовбурових клітин під час раннього ембріонального розвитку, при цьому стовбурові клітини з різних типів ембріональних тканин «розмовляють» між собою за допомогою сигнальних молекул, щоб ініціювати формування зубів. Стовбурові клітини диференціюються в різні форми клітин, які потім виділяють матеріали, з яких зрештою складається зуб, наприклад емаль, дентин і цемент.
У новому дослідженні дослідники описали, як вони зробили важливий прорив, розробивши матеріал, який дозволив стовбуровим клітинам спілкуватися так само, як це було б в організмі. Матеріал був виготовлений з гідрогелю — м’якого гелеподібного матеріалу, який може поглинати велику кількість води — і імітує середовище навколо клітин тіла, відоме як матриця.
«Це означало, що коли ми представили культивовані клітини, вони змогли посилати сигнали одна одній, щоб почати процес формування зубів», — сказав Чжан. «Попередні спроби були невдалими, оскільки всі сигнали надсилалися за один раз. Цей новий матеріал повільно випускає сигнали з часом, відтворюючи те, що відбувається в організмі».
Дослідник тримає нормальний зуб.
Такі заміни зубів будуть довговічнішими, міцнішими та з меншою ймовірністю їх відторгнення організмом, що трапляється у 5–10% зубних імплантатів.
«Зуби, вирощені в лабораторії, природним чином регенерували б, інтегруючись у щелепу як справжні зуби», — пояснив Чжан.
Дослідники ще далекі від імплантації змінного зуба пацієнту. Зараз вони працюють над тим, щоб знайти найкращий спосіб введення зуба в організм.
«У нас є різні ідеї, як помістити зуби в рот», — сказав Чжан. «Ми могли б трансплантувати клітини молодого зуба в місці втраченого зуба і дати їм вирости в роті. Крім того, ми могли б створити цілий зуб у лабораторії, перш ніж помістити його в рот пацієнта. Для обох варіантів нам потрібно почати дуже ранній процес розвитку зуба в лабораторії».
Незважаючи на ці проблеми, розробка може прокласти шлях до нових альтернатив пломбам та імплантатам.
«У міру розвитку галузі інтеграція таких інноваційних методів має потенціал для революції в стоматологічній допомозі, пропонуючи стійкі та ефективні рішення для ремонту та регенерації зубів», — сказала в заяві співавтор дослідження Ана Ангелова Волпоні, науковий співробітник Королівського коледжу Лондона.
Джесс Томсон Live Science Contributor
Джесс Томсон — журналіст-фрілансер. Раніше вона працювала науковим репортером для Newsweek, а також писала для видань, зокрема VICE, The Guardian, The Cut і Inverse. Джесс має ступінь біологічних наук в Оксфордському університеті, де вона спеціалізувалася на поведінці тварин та екології.
Перш ніж коментувати, потрібно підтвердити своє загальнодоступне відображуване ім’я
Будь ласка, вийдіть, а потім увійдіть знову, після чого вам буде запропоновано ввести ваше відображуване ім’я.
Вийти
Sourse: www.livescience.com
