condor.su

Зубы из стволовых клеток

Выращивание зубов

Выращивание новых зубов – реальность !

Выращивание новых зубов — хоть в три ряда, по желанию, уже не за горами. Ученые обнаружили гены, которые отвечают за формирование зубной эмали и рост целых зубов. И смогли по своему усмотрению либо лишить животных зубов, либо вырастить зубы где попало.

Исследователи из Цюрихского университета (University of Zurich) под руководством профессора Тимиоса Митсиадиса (Thimios Mitsiadis) выяснили, что зачаток лица и зубной системы формируется в период внутриутробного развития из эпителия и мезенхимы зародыша. Нарушение этого процесса приводит к развитию челюстно-лицевых патологий — дефектов развития зубов, заячьей губы и волчьей пасти.

Ученые решили провести исследования на специальных трансгенных мышах, чтобы выяснить схему временного и пространственного вовлечения генов в развитие зубной системы и лица. А заодно и точно определить, какие гены отвечают за кариес и разрушение зубной ткани.

Беззубые мыши

Для эксперимента у подопытных животных искусственно нарушили фактор транскрипции гена Tbx 1. Отсутствие этого гена играет принципиальную роль в развитии синдрома Ди Джоржи, при котором у человека развивается ряд уродств сердца, тимуса, паращитовидной железы, лица и зубов. А также зубной эмали, которую авторы работы называют «самой твердой органической тканью».

Зубная эмаль, по словам исследователей, формируется путем минерализации определенных белков, которые выделяются эпителиальными клетками зуба – амелобластами. Эти клетки производят эмаль до того момента, когда зуб начинает прорезаться из десны.

Выяснилось, что у мышей с отключенным Tbx 1 обнаружился недостаток и в эмали, и в амелобластах. Правда, лабораторные животные прожили не очень долго и ученым пришлось заканчивать эксперимент на долгоживущих культурах тканей, которые и позволили проследить рост зубов до полной зрелости.

Связь между производством эмали и генами обнаружили и коллеги Митсиадиса из Орегонского университета. Правда, по их данным, на нехватку эмали влияет отключение фактора транскрипции другого гена — Ctip 2.

Зубы из стволовых клеток

Ученые из Цюриха также выяснили, что Tbx 1 вовлечен в производство стволовых клеток зубного эпителия, которые в свою очередь формируют амелобласты. Поэтому Митсиадис считает, что в некоторых случаях для восстановительной терапии при генетических аномалиях зубов можно использовать стволовые клетки. «Эти клетки в будущем могут пригодиться для новых технологий трансплантации, – объясняет профессор, — понимание генных механизмов, которые управляют ростом и восстановлением зубов, позволит нам производить новые продукты и ткани для замены травмированных и больных зубов. Хотя только на стволовые клетки ставку делать не стоит».

Мыши с волчьей пастью и акульими зубами

Исследователи из Медицинского центра Рочестерского университета (University of Rochester Medical Center), которыми руководит доктор Руланг Джанг (Rulang Jiang), решили не останавливаться на изучении особенностей происхождения зубной эмали. Они решили узнать, как растут сами зубы. И для этого тоже обратились к периоду формирования лица во время развития плода.

Для науки снова пришлось «страдать зубами» лабораторным мышам. Ученые вывели модифицированных животных, у которых «выключили» ген Osr 2 — по-видимому, «коллегу» Tbx 1. В его «зону ответственности» входила профилактика деформации зубов и появления волчьей пасти — врожденного дефекта, при котором две половины нёба не соединяются, образуя щель.

«Выбивание» Osr 2 привело к тому, что мышата появлялись на свет с волчьей пастью. Помимо этого у них вырастали зубы за пределом нормальной линии роста. Этот факт так заинтересовал Джанга, что он решил оставить волчью пасть на время в покое и сосредоточился на изучении путей роста зубов.

Первым признаком формирования зубов у эмбрионов млекопитающих служит утолщение эпителия вдоль линии челюсти. Это говорит о том, что сформировалась группа клеток, которую называют зубной пластинкой. Так как все зубы формируются впоследствии из этой пластинки, ученые предположили, что какое-то специальное качество эпителиальных клеток делает их пригодными для данного процесса. Предыдущие исследования показали, что зубы могли появляться из эпителия, который обычно не задействован в зубной пластинке. Но как проявлялись сигналы для роста зубов вне границ зубного ряда, ученые не знали.

Читать еще:  Голливудские виниры

Исследования в других лабораториях также показали, что для инициирования роста зубов нужен костный морфогенетический белок Bmp 4. У него есть собственный «усилитель сигнала» — белок Msx 1. Поэтому Джанг с коллегами предположил, что есть некоторый неизвестный фактор, который ограничил у мышей с недостатком Osr 2 рост зубов в один ряд, блокируя Bmp 4.

Дальнейшее исследование показало, что концентрация активного гена Osr 2 увеличивается в зачатке челюстей по направлению от щеки к языку. А концентрация Bmp 4 увеличивается в обратном направлении. Причем если Osr 2 не работает, то активность Bmp 4 распространяется за пределы зубного ряда, а не ограничивается только зубной пластинкой. И тогда зубы могут вырастать далеко за пределами «традиционного» для млекопитающих зубного ряда.

Где расти зубам

На этом Джанг опять же не остановился. Он решил выяснить, почему у млекопитающих между зубами есть расстояние. И почему иногда его нет и смежные зубы выглядят сплавленными между собой. Поэтому исследователи вновь взялись за мышей, у которых удалили и ген Osr 2, и ген Msx 1.

Экспериментальным мышам, у которых не хватало только Msx 1, не смогли вырастить ни один зуб. А тем, у кого «выключили» оба белка, вырастили только первые коренные зубы. Эксперимент позволил ученым говорить о том, что даже если нет ставящего зубы на место Osr 2, то белка Bmp 4 вполне хватает, чтобы что-то во рту все-таки выросло. А вот без Msx 1 сигнал Bmp 4 не усиливался настолько, чтобы началось строительство следующего зуба в ряду.

Профессор Джанг предположил, что Bmp 4 сотрудничает с другими факторами формирования зубов и помогает создать «демаркационную зону» вокруг каждого зуба, где уже ничего не растет. Когда зуб почти созрел, Msx 1 уменьшает уровень запрета на рост и начинается развитие следующего зуба, управляемое Bmp 4.

Так как растут не только зубы, но и челюсть, каждый зуб должен получить сигнал, что кость челюсти уже достаточно для него отросла. Тут, по словам Джанга, и кроется механизм формирования волчьей пасти.

В планах команды из Рочестера – точно отследить генетическую цепь, которая управляет копированием зубов и развитием неба. Ну и, чтобы не отставать от коллег из Цюриха, понять, как можно применить стволовые клетки для лечения волчьей пасти. И выращивания зубов на пустом месте.

Материалы о нелегком становлении зубов на свое место можно прочитать на сайте Медицинского центра Рочестерского университета в журнале Science.

А про то, как появляется зубная эмаль, авторы исследования написали в журнале Development Biology и на сайте Цюрихского университета.

Теперь зубы можно выращивать в пробирке

Как говорилось в одной поговорке, зубы дело наживное. Но скоро, похоже, можно будет нажить не искусственные зубы, а настоящие. Только зубы выращенные в пробирке. Об этом нам заявили японские ученые.

Японские ученые сообщили о том, что им удалось заменить мышиный зуб на выращенный в лаборатории из клеток и функционирующий аналогично первоначальному.

Для выращивания полноценного зуба ученые использовали примитивные клетки, которые стоят несколько выше, чем стволовые, – мезенхимальные и эпителиальные. Инъекция клеточного материала была произведена в коллагеновый каркас поддержку всего тела.

Читать еще:  Ополаскиватель для десен при воспалении

После выращивания зуба они обнаружили, что он длиной около 1,3 миллиметра принял зрелую форму, которая состояла из полноценных частей, таких как дентин, пульпа, сосуды, периодонтальные ткани и эмаль. Затем ученые удалили резец восьминедельной мыши и имплантировали вместо него выращенный зуб. Обследование, проведенное две недели спустя, показало, что новый зуб растет в точности как обыкновенный, он прижился и функционирует абсолютно нормально.

Выращивание зуба стало лишь первым шагом в развитии этой революционной и многообещающей технологии.

Таким образом, проведенная операция стала первым удачным опытом успешной замены целого органа биоинженерными материалами. Исследователи отмечают, что существуют два способа выращивания зуба: либо в органной культуре, либо в специальной капсуле, прикрепляемой к печени другой мыши. Процесс роста занимает 14 дней.

Данный метод позволит выращивать целые органы из одной-двух клеток, говорят исследователи, хотя и не отрицают, что им предстоит еще много работы по изучению этого поистине революционного достижения.

Стоматологическая клиника Генри Кларка сотрудничает с ведущими японскими учеными в области выращивания собственных зубов

Регенерация зубов — восстановление потерянного органа естественным путем

Исследования учёных уже достаточно давно подтвердили тот факт, что регенерация зубов в животном мире вполне возможна, в частности, у аллигаторов этот процесс происходит по мере необходимости, то есть, если зуб потерян, то вместо него вырастает новый. Эти же научные исследования утверждают, что у человека также возможно появление новых зубов, в пользу данного факта говорит пример их создания из стволовых клеток у мышей. Исходя из сказанного, можно ли сделать вывод о том, что в скором времени человек перестанет нуждаться в пломбировании и протезировании зубов? Безусловно, да, другое дело, что речь не идёт о ближайшем времени, это, пока ещё, всё-таки вопрос будущего и не самого близкого.

Технология регенерации зубов

Технология регенерации базируется на комбинировании стволовых клеток, опорного материала и сигнализирующих молекул. Примерно за 60 дней длится процесс выращивания абсолютно нового и, что самое главное, здорового зуба с настоящими корнями, дентином и пульпой.

На данный момент времени качественная имплантация немыслима без костяных структур, находящихся в хорошем состоянии, иначе установленные протезы просто не будут надёжно держаться. Поэтому технология выращивания зубов из стволовых клеток, не зависящая от подобного ограничения, открывает широкие возможности в плане сохранения и улучшения здоровья человека. Проблема только в том, что её стоимость окажется очень высокой, это подсказывает логика и простая констатация факта уровня цен в сфере качественной имплантации и протезирования. Именно поэтому можно говорить об этом лишь как о весьма отдалённом будущем, так что актуальность сохранения того, что дала нам природа, с повестки дня не снимается.

Строение человеческого зуба

Процесс формирования молочных зубов начинается очень рано, где-то с 6–7 недели развития, а полностью корневая система развивается к исходу 20-й недели. Состав зуба в себя включает:

Максимальные нагрузки выдерживает зубная эмаль, она является самым твёрдым элементом. Повышенной прочностью также отличается и дентин, в котором располагаются в большом количестве канальцы с клетками, дающими возможность полноценного роста и развития зубов. Пульпа является средоточием кровеносных и лимфатических сосудов, а также нервных окончаний, зубной же цемент представляет собой субстанцию, которая своим составом очень схожа с костной тканью.

Достижения ученых

Теоретически можно назвать сложившуюся сейчас ситуацию пограничной в том смысле, что стоматология очень близко подошла к тому моменту, когда практика выращивания новых молодых элементов вместо утраченных готова прийти на место теории. Но есть несколько серьёзных проблем, которые мешают переступить эту черту и заново отрастить зубы, в частности:

  • процесс деления клеток далёк от совершенства, соответственно, полноценного превращения в зубную ткань не происходит;
  • существует довольно высокая вероятность отторжения нового зуба десной, примером может служить аналогичная ситуация, возникающая периодически с имплантами;
  • вживление зачатка зуба в десну не может служить стопроцентной гарантией того, что зуб вырастет в том виде и качестве, как ожидается.
Читать еще:  Лучшие зубные протезы при полном отсутствии зубов

Дать точный ответ на вопрос о том, когда начнут подобные методики регенерации давать качественный результат, невозможно. Бытует мнение в профессиональной среде, что о подобном можно вести речь не ранее 30-х годов нынешнего столетия.

Регенерация зубов по Петрову

Подобные исследования проводятся во многих странах, в том числе и в России. Особенность стволовых клеток заключается в их срабатывании в нужный момент и последующем отключении, причём уже навсегда. Если получится найти способ снова включать эти клетки, то тогда проблема регенерации зубов будет успешно решена.

Подробное описание технологии регенерации зубов содержится в работах российского академика и доктора философии Аркадия Наумовича Петрова. Базируется она на таких аспектах:

  1. Мысленная телепортация человека во времени. Речь идёт о представлении себя в том возрасте, когда произошла смена молочных зубов на постоянные, при этом необходимо опираться только на позитивные и приятные воспоминания.
  2. Работа с информационным и энергетическим полем. В своём сознании следует «вырастить» зуб в желаемом месте или перенести его в него, отдать ему мысленный приказ вырасти в том виде, как себе хочется.
  3. Постоянное внимание к тому месту, где зуб должен вырасти. Желательно постоянно стимулировать зуб физически и психологически, усиливать кровоток, массажировать десну, выполнять постоянную тренировку челюстей.

Метод Болотова

Строго говоря, метод Болотова касается не регенерации зубов, а их лечения, но в качестве альтернативы имеет смысл его рассмотреть подробнее. Процесс регенерации основан на сочетании между собой водочных настоек, прополиса и аира. На 0,5 водки берётся один корень аира и измельчается, настойка прополиса изготавливается из расчёта 20 грамм на половину литра.

Методика основана на одновременном использовании обеих настоек и предполагает следующий вариант действий: по одной столовой ложке каждой настойки смешиваются вместе и получившимся составом необходимо прополоскать рот в течение трёх минут. Глотать этот состав не рекомендуется, полоскание выполнять следует либо с началом боли, либо перед сном. Длительность лечения — примерно месяц, хоть болевые ощущения должны пройти на 2–3 после начала процедуры. Аир выступает в роли болеутоляющего, а прополис необходим для пломбирования отверстий в зубах.

На заметку: Эту процедуру нельзя назвать регенерацией, новые зубы с её помощью не вырастить, зато полностью проходят болевые ощущения и даже плохо сидящие в десне корни становятся более крепкими.

Сколько стоит процедура?

Однако врядли к данной процедуре будут часто прибегать, так как предположительно она будет довольно дорогостоящей. Если сравнить затраты на проведение дентальной имплантации (финансовые, физические и временные) с затратами на выращивание зубов, то понятно, что второе потребует затрат в несколько раз больше.

Как пример приведем стоимость дентальной имплантации одного зуба — 1000 евро, и цена только изъятия стволовых клеток — 1000 евро.

Из всего вышесказанного напрашивается вывод, что лучше сохранять то, что есть, чем потом думать, как все потери исправить.

Смотрите видео-отзыв пациента через 2 месяца после одноэтапной имплантации зубов в клинике Smile-at-Once. Это один из примеров того, как можно восстановить зубы без регенерации, а посредством современных методик. В частности, имплантаци с немедленной нагрузкой – all-on-4 (все на 4 имплантах), all-on-6 (на шести) или базального протокола лечения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector