8 (800) 700 79 51 
1902
2005
Сохранить статью:
Возможно ли это? Наверное, каждый, кто хоть раз был у стоматолога, задавался вопросом, как вырастить новые зубы и можно ли это сделать в принципе. Что ж, ученые относительно единодушны в ответе и говорят, что это реально.
Что ведет к проблеме? Однако реально это в теории, а на практике пока дальше опытов на мышах дело не продвинулось. В целом, чтобы понимать перспективы выращивания зубов, необходимо разобраться, как они у нас появляются и почему с ними часто возникают проблемы.
Одной из главных причин ухудшения состояния зубов всех людей считают прогресс, как бы странно это ни звучало. Возьмем за начало отсчета период около 5 млн лет назад, когда существовали ардипитеки (предки австралопитеков) и они были всеядными. Из современных существ ардипитеки больше всего схожи с шимпанзе, так же пользовались подручными предметами для получения желаемого (могли достать еду из труднодоступного места палочкой), но они не использовали свои зубы как орудие. Орехи не грызли, а кололи камнем.
Если сравнить зубы растительноядных приматов и всеядных, становится понятно, что зубы вторых в процессе эволюции уже становятся менее износостойкими. Универсальная вещь удобнее в повседневной жизни, ее можно использовать для различных задач, но при этом часто страдает качество.
То есть человеческие зубы, не имея толстой, плотной эмали и сверхострых краев, могут справиться практически с любой пищей. Но от этого их защитный слой истончается, и постепенно стирается режущая поверхность в результате жевания.
Как распознать первые признаки разрушения зубов
3 правила, чтобы зубы оставались крепкими
5 симптомов, которые говорят о разрушении зубов
5 последствий, которые могут возникнуть,
если не лечить заболевания полости рта
Все сильнее прогресс и улучшение качества жизни влияет на ослабление наших навыков. Зубы не стали исключением, термообработка пищи, появление столовых предметов постепенно делают челюсти слабыми, да еще и портят прикус.
Еда становится все мягче, кусочки благодаря ножу и вилке мельче, а челюсть короче. Но при укорачивании ротовой полости количество зубов в процессе эволюции не уменьшается, вот откуда их кривизна и необходимость в установке брекетов и удалении зубов мудрости.
Резкий скачок в развитии сельского хозяйства и животноводства около 10 тыс. лет назад стал началом новой эпохи. Мы научились выращивать нужные растения, пригодные в пищу, а также приручать животных и их тоже использовать в качестве источника жизненных сил. То, что homo sapiens сделали выбор в пользу выращивания зерновых культур и предпочли белок домашнего рогатого скота охоте на свободную, но слишком поджарую дичь, создало условия для повышенного роста бактерий Streptococcus mutans, которые являются причиной кариеса.
Так что обвинять в появлении черных пятен на зубах только чрезмерное употребление мучного и сахара было бы неправильно. Скорее, виновником того, что бактерия переселилась с крысиных зубов на человеческие с появлением земледелия, является сильно изменившийся образ жизни и питания. Именно крысиному Streptococcus ratti наши бактерии являются близкими родственниками.
Самым первым предвестником развития зубов у человеческого эмбриона является образование дентальной пластины. Это слой увеличенной толщины эпителия, по форме напоминающий подкову и располагающийся вдоль верхней и нижней челюстей. Образование зачатков зубов происходит в несколько этапов, на каждый из которых влияют целых четыре эпителиальных сигнальных центра. Они запускают процесс выделения веществ, регулирующих формирование зубов.
Медицина шагнула далеко вперед и продолжает развиваться с каждым годом. Идея создания новых зубов уже не кажется такой нереальной, так же как и выращивание мышц, кожи для пересадки и даже некоторых органов. Метод тканевой инженерии предполагает наличие трех основных компонентов, необходимых для воссоздания естественного процесса формирования зубов. Это стволовые клетки, внеклеточный матрикс (опора для развивающихся клеточных структур) и определенные сигналы, посылаемые мозгом.
О стволовых клетках говорят повсюду, но что они собой представляют и для чего нужны науке?
Главное их отличие от зрелых клеток состоит в возможности делиться множество раз, понемногу специализируясь и создавая различные типы клеток. Стволовые клетки эмбриона тотипотентны, то есть способны реализовывать генетическую информацию, чем обеспечивают преобразование клеток в целый организм, формируя различные по функции ткани.
Сбор их сразу после родов из пуповинной крови набирает популярность, мамы хотят оставить ценнейший материал на случай необходимости для своего ребенка трансплантологии и клеточной терапии.
Постнатальные стволовые клетки присутствуют и во взрослом организме. Они мультипотентны, то есть смогут преобразоваться лишь в определенные типы клеток, и находятся в соответствующих тканях: костном мозге, кровеносной системе, печени, коже или же дентальных тканях.
В зависимости от того, в какой области полости рта находятся стволовые клетки, они делятся на клетки пульпы, молочных зубов, периодонтальной связки, десны и т. д. Такое разнообразие ДСК (дентальных стволовых клеток) дает возможность разных способов их получения.
Например, клетки пульпы становятся доступными для сбора непосредственно в момент удаления зуба. Этот метод весьма удобен, прост и представляет большую ценность для восстановления дентина, пульпы и даже костной ткани в будущем.
Стволовые клетки не только участвуют в процессах создания новых тканей, но и значительно ускоряют регенерацию уже существующих. Сбор и сохранение стволовых клеток удаленного молочного зуба может принести пользу для восстановления костной и нервной тканей, а ДСК десны используются для регенерации пародонта, мышц и даже сухожилий.
Процессы появления и развития одонтогенных стволовых клеток еще не до конца изучены, но учеными выделено уже более 200 работоспособных генов. Каждый определенный тип ДСК обладает набором свойств и может быть использован не только в стоматологической области, но и для решения многих других медицинских проблем.
Для создания новых зубов важным ресурсом являются индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (ИПСК), которые ученые создают путем смены «системных настроек» взрослых дифференцированных клеток с помощью набора особых сигнальных молекул. Ученые во всем мире усердно работают над новыми безопасными способами создания ИПСК и их внедрением в области медицины.
Однако одних возможностей стволовых клеток для воссоздания человеческого зуба мало, важно обеспечить некую опору, скаффолд. Это особая технология выращивания материала на трехмерных матриксах-носителях, натуральных или искусственно выведенных. Ее целью является формирование будущей замены тканей или органов-трансплантатов. Просветы и поры в молекулах межклеточного матрикса природного происхождения создают пространство для движения, ростовых факторов клеток и обмена веществ.
Искусственно созданный скаффолд должен быть прочным, легким в применении, не вызывать негативной реакции в организме, способностью к деградации и не вызывать отторжения со стороны иммунной системы.
Из тех материалов, что созданы руками человека, формируют скаффолд чаще всего из биоактивного стекла, состоящего из стекловидной матрицы и микрокристаллов. После соединения с тканями организма биостекло запускает процесс реминерализации поврежденной ткани.
Так же популярны для создания скаффолда полимолочная кислота, композиты на основе металла, керамики или полимеров. Но есть у них и минус – все эти материалы используются значительно реже природных ввиду своей невысокой биосовместимости и токсичности. Напротив, коллаген, хитозан и гиалуроновая кислота легко вживаются в ткани и практически не вызывают отторжения, хотя и скаффолд получается менее прочным.
Сделаем вывод, что для крепкого и биосовместимого скаффолда требуется структура из природных полимеров внеклеточного матрикса или близких по химическому составу аналогов. Стволовые клетки пульпы, выращенные на таком каркасе, при воздействии на них определенными наборами сигналов успешно трансформировались в одонтогенном направлении для конечной цели – стать полноценной тканью зуба.
Основа для создания зуба – стволовые клетки, каркас для их роста и развития – скаффолд. Но ведь нужно что-то для их правильного взаимодействия между собой. И в роли дирижера выступают сигнальные молекулы, в том числе факторы роста и энтерферирующие РНК.
Факторы роста – это молекулы пептидов, органических веществ, образованных аминокислотными цепочками. Основную их часть наше тело воссоздает самостоятельно и меньшую получает из продуктов питания. Они передают сигналы для настройки процесса поведения клеток через определенные рецепторы на их поверхности. Именно благодаря пептидам налаживается взаимосвязь как между стволовыми клетками, так и их взаимодействие с внеклеточным матриксом.
Если пространство внутри зуба, пораженное кариесом, оказывается очень близко к чувствительной пульпе или зубы пациента слишком мягкие, быстро стираются, соответствующие факторы роста способствуют запуску процесса образования вторичного и третичного дентина.
Целый ряд таких молекул, активных во время формирования зубов, уже распознан учеными. К ним относятся костный морфогенетический белок (ВМР), тромбоцитарный фактор роста (PDGF) и фактор роста фибропластов (FGF). Они перемещаются непосредственно к стволовым клеткам при помощи наночастиц, или скаффолд сразу заполняется требуемым набором молекул.
Для того чтобы контролировать различия между изначально одинаковыми клетками, возникающими в процессе их роста и развития, применяются и молекулы интерферирующей рибонуклеиновой кислоты (РНК). Они взаимодействуют с матричной РНК и тормозят биологический процесс замещения потерянных клеточных белков новыми. Для точного перемещения такую РНК превращают в ДНК и в виде плазмиды доставляют внутрь клетки.
Без этих трех составляющих невозможно воссоздать человеческие зубы.
Способы воссоздания дентина делятся на две категории:
Внешние способы создания зубов подразделяются на два основных:
Из более новых технологий можно выделить еще две:
Если собрать всю информацию воедино и в трех словах объяснить, как вырастить новые зубы, то мы увидим, что главным является наличие трех составляющих:
Современные технологии развиваются по экспоненте. То, что казалось фантастикой нашим бабушкам и дедушкам, сейчас становится реальностью. И если взять тканевую инженерию зуба, то и она не стоит на месте, исследуется и углубляется. Основываются они на знаниях нескольких поколений о том, что представляет собой зуб на молекулярном уровне.
Нужно понимать главное, что достижение максимального результата в выращивании зубов возможно лишь при наличии двух видов клеток: это клетки эпителиальной ткани, выполняющей защитную функцию всего нашего организма на поверхности, и мезенхимальные стромальные клетки, необходимые для регенерации тканей.
Но даже наличия этих типов клеток недостаточно. Процессы формирования нового зуба возможны только при наличии факторов роста (веществ, ответственных за деление клеток и формирование нового органа) и основы соединительной ткани (клеточного матрикса), обеспечивающей механическую поддержку клеток и движение химических веществ.
Так выращивают ли новые зубы? Чтобы процедура стала обыденной, для развития инженерии в области стоматологии необходимо большое количество исследований, проведение опытов, обеспечить выращенный зуб полноценной системой кровоснабжения и питания, поработать над сроками и техниками и найти решения других не менее важных задач.
Если говорить о сборе стволовых клеток, то в этой области опыты проводились в основном на мышах, а не на людях. Самыми ценными являются эмбриональные клетки, но область использования их в клиниках сильно ограничена на законодательном уровне, поэтому чаще в лечебных целях используют постнатальные стволовые клетки.
Их выделяют уже после родов из пуповинной крови и плаценты, а также из многих тканей уже взрослого организма. Поэтому все большую популярность набирает такая услуга для новоиспеченных мам в роддомах.
Главное, почему нам так важно развивать область зубной инженерии, это отсутствие ниши дентальных стволовых клеток. Именно по этой причине человеческий зуб, в отличие от мышиного, не растет всю жизнь и не обновляется самостоятельно.
Без намеренного повреждения зуба получить из него МСК не представляется возможным, особенно в случае ранее удаленной пульпы. Те клетки, которые находятся в легкой доступности, не обладают необходимыми возможностями для выращивания новых тканей, поэтому проблема так и остается открытой для изучения.
Надеемся, что в ближайшее время технологии по воссозданию точных копий зубов и их стоимость станут ближе к повседневной реальности. К тому же методика может быть основой для изучения методов регенерации многих других органов. Прогресс неумолимо движется вперед во всех областях медицины, поэтому остается ждать и верить в силы ученых всего мира.
Информация на сайте является справочной и не заменяет консультацию врача!
1902
2208
4966
2343
2629
Информация на сайте является справочной и не заменяет консультацию врача!
Уже скачали 
