Расписание

Новые зубы из стволовых клеток

  • Дата публикации: 19.04.2024
  • Время чтения: 8 минут(ы)
7504
Рейтинг: 5/5 - 1 голосов
Имплантация Лечение зубов Протезирование зубов Хирургия
Рейтинг: 5/5 - 1 голосов

Рейтинг: 5/5 — 1 голосов

Здоровье полости рта играет ключевую роль в общем благополучии человека, и поиск инновационных методов его поддержания и восстановления никогда не прекращается. В последние годы исследования в области стволовых клеток открыли новые перспективы в регенеративной медицине и биоинжиниринге, включая возможность выращивания зубов из стволовых клеток.

Стволовые клетки представляют собой уникальный тип клеток, способных к самообновлению и дифференциации в различные типы тканей. В контексте стоматологии, это открывает двери для создания новых зубов из собственных клеток пациента, что может полностью изменить подход к зубным протезам и имплантации зубов.

Стволовые клетки под микроскопом. Черно-белое фото

Рис. 1. Стволовые клетки

Рейтинг: 5/5 — 1 голосов

Что лучше, свои зубы или искусственные?

Ортопедические протезы и имплантаты восстанавливают зуб, но не учитывают особенности его структуры. Они лишены периодонтальной связки, которая обеспечивает механическую устойчивость зуба, и не имеют сосудов, нервов и рецепторов. Периодонт распределяет давление от жевательных мышц, что поддерживает стабильность зуба. Недостаток периодонта может повысить риск травм, уменьшить функциональность зуба, а также влияет на прикус.

Периодонт – это специальный слой соединительной ткани между корнем зуба и окружающей костью. Он играет ключевую роль в закреплении зуба в альвеоле и равномерном распределении давления от жевательных мышц человека. Без периодонта зуб может стать менее устойчивым и подверженным различным проблемам, связанным с его крепостью и функциональностью.

Иллюстрация сравнения строения зуба и импланта на белом фоне

Рис. 2. Сравнение строения зуба с имплантом

В отличие от естественного зуба, имплантаты не подвижны и могут вызывать воспаление окружающей ткани (периимплантит). Отсутствие периодонта не позволяет имплантатам интегрироваться с другими зубами и обеспечивать равномерное распределение давления при жевании. Также остро стоит вопрос о биосовместимости искусственных материалов. Уход за полостью рта с имплантатами требует более тщательной гигиены. Идеальным решением было бы выращивание настоящих зубов, а не использование искусственных.

Процесс формирования зубов начинается с образования дентальной пластинки в эмбриональной челюсти. Эта пластина постепенно развивается, образуя корни отдельных зубов. Контроль над этим процессом осуществляется несколькими эпителиальными сигнальными центрами, которые регулируют формирование зуба.

При разработке методов выращивания зубов с использованием тканевой инженерии важны три компонента: стволовые клетки, внеклеточная матрица (или скаффолд) и факторы роста. Стволовые клетки способны к одонтогенезу и дифференциации в зубные ткани.

Ткани зубочелюстной системы человека под микроскопом

Рис. 3. Ткани зубочелюстной системы

Рейтинг: 5/5 — 1 голосов

Стволовые клетки

Стволовые клетки отличаются от зрелых тем, что они могут делиться многократно и превращаться в различные типы клеток. У эмбриональных стволовых клеток есть потенциал превращения в более чем 200 типов клеток, в то время как постнатальные стволовые клетки могут формировать только определенные типы клеток взрослого организма. Они находятся в различных тканях, включая костный мозг, кровеносные сосуды, печень, кожу и дентальные ткани.

Дентальные стволовые клетки можно разделить на несколько типов в зависимости от их местоположения, таких как стволовые клетки пульпы, периодонтальной связки, десны и клетки предшественников зубного фолликула. Это предоставляет широкие возможности для их извлечения и использования. Например, стволовые клетки пульпы могут быть извлечены из удаленных зубов и использованы для восстановления различных компонентов зуба, а также для регенерации нервной ткани. Дентальные стволовые клетки из десны могут быть применены для восстановления пародонта и мышц.

Существует много вопросов относительно механизмов, через которые происходит развитие стволовых клеток зубов, несмотря на то, что уже известно более 200 активных генов в этом процессе. Различные типы стволовых клеток в зубах имеют свои уникальные свойства, что открывает широкие перспективы их использования в различных областях медицины. Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), полученные из взрослых тканей, также могут быть применены для выращивания новых зубов. Научные исследования в этой области активно продолжаются, что позволяет надеяться на новые открытия и разработки.

Рейтинг: 5/5 — 1 голосов

Межклеточный матрикс

Для выращивания зубов необходима опорная структура — скаффолд, который поддерживает клетки и обеспечивает их обмен веществами. Материалы для скаффолда могут быть синтетическими, такими как «биоактивное» стекло или полимеры, или натуральными, например, коллагеном или хитозаном. Идеальный скаффолд — это структура из натуральных полимеров межклеточного матрикса или их синтетических аналогов, обеспечивающая развитие стволовых клеток и формирование зубных тканей.

Межклеточный матрикс под микроскопом

Рис. 4. Межклеточный матрикс под микроскопом

Рейтинг: 5/5 — 1 голосов

Сигнальные пути

В процессе роста и развития тканей в организме играют важную роль так называемые «факторы роста». Это специальные вещества, которые помогают клеткам взаимодействовать друг с другом и контролируют, как они развиваются и растут. Например, если у вас болит зуб или вы теряете зубную эмаль вследствие кариозных процессов, то в организме могут активироваться определенные факторы роста, чтобы помочь восстановить эти ткани и защитить зуб от повреждений.

Эмаль зуба под микроскопом. Многократно увеличенный снимок структуры эмали зубов

Рис. 5. Эмаль зуба под микроскопом

Для создания новых зубов ученые используют различные «инструменты», такие как специальные клетки из зубной ткани (стволовые клетки), а также материал, который помогает им расти и развиваться в нужную форму. Также используются специальные молекулы, которые помогают контролировать, как клетки развиваются и что они делают. Эти молекулы могут быть введены в клетки снаружи, чтобы помочь им работать правильно.

Таким образом, для создания новых зубов нужно всего три основных компонента: клетки, материал для роста и специальные молекулы, которые контролируют процесс образования зародыша зуба.

Рейтинг: 5/5 — 1 голосов

Итоги исследований

Ученые давно изучают тканевую инженерию зубов. Английские исследователи начали работу еще в начале 2000-х годов, но их первые попытки были неудачны. Впоследствии японские ученые провели успешные лабораторные эксперименты, вырастив новый зуб из клеток мыши и вживив его грызуну.

В 2017 году российским ученым также удалось успешно вырастить зубы у мышей. Однако выращивание человеческих зубов остается сложной задачей из-за проблем с иннервацией, кровоснабжением и доступностью стволовых клеток.

Получение нужных клеток для выращивания зубов — главная проблема. Тем не менее, тканевая инженерия зубов в будущем может помочь избежать проблем со здоровьем зубов и красивой улыбки, а также страха перед походом к стоматологу.

Рейтинг: 5/5 — 1 голосов

Альтернативы восстановления зубов

Пока методика выращивания новых зубов все еще исследуется, существуют альтернативные способы восстановления зубов в наши дни:

  • Протезирование зубов: Это искусственные конструкции, которые заменяют поврежденный или отсутствующий зуб. Они бывают съемными, несъемными (как вкладки, виниры, коронки) и условно-съемными, которые может снять и установить только стоматолог;
  • Импланты: Это титановые штифты, имитирующие корень зуба, которые хирургически, под анестезией, вживляются в кость челюсти под десной. После этого на них устанавливают коронку или полноценный протез. Также существуют методики имплантации All-on-4 и All-on-6 для пациентов с адентией ;
  • Реставрации: Восстановление объема зубной короны, его жевательной функции и устранение косметических дефектов, таких как кариес, сколы, трещины, повреждения эмали, пятна и потемнения;
  • Виниры: Зубные накладки, которые крепятся к передней поверхности зубов. Они могут скрывать различные дефекты, такие как неровности, трещины, сколы, пломбы или пятна на эмали.
3д модели имплантов для зубов на сером фоне

Рис. 6. Импланты для зубов

Комментарии

Статья проверена доктором:
Курнакина Ксения Арсеньевна
Врач стоматолог-терапевт
Подробнее о враче Все статьи, проверенные доктором

    Запишитесь к врачу

    Запишитесь прямо сейчас и мы подберем удобную клинику и подходящего врача. Оставьте заявку и мы в ближайшее время свяжемся с вами.
    Расписание

    Статьи по теме: