Новая методика позволяет запускать механизм регенерации тканей, аналогичных ткани пульпы

При повреждении зуба, вызванного травмой или глубоким кариесом, чувствительные ткани пульпы, располагающиеся внутри, обнажаются и становятся мишенью для патогенных микроорганизмов. Когда воспаление повреждает большую часть тканей, остается только два способа борьбы с болью: лечение корневых каналов или удаление зуба.

Ученые из Стоматологической школы университета Терфтса (TUSDM) разрабатывают альтернативную методику. На данный момент им удалось на животной модели, используя биоматериал на основе коллагена, поместить стволовые клетки внутрь поврежденного зуба, и запустить регенерацию тканей, аналогичных пульпе. По мнению ученых, данная методика может стать основой стратегии по регенерации зубных тканей и восстановлению природных функций зубов.

«Эндодонтическое лечение приводит к потере зуба в будущем: со временем зуб становится хрупким и может треснуть пополам, потребуется установка имплантата», -говорит автор работы д-р Памела Елик, проф. университета Терфтса, декан факультета Челюстной-лицевой и молекулярной генетики. «Наша работа подтверждает возможность альтернативных методик лечения глубоких кариозных повреждений. Цель такой методики – регенерация поврежденных тканей с сохранением жизнеспособности и естественных функций зуба».

Д-р Елик совместно с коллегой – выпускницей университета Терфтса Арвой Хайят, использовали метакрилат-желатин (недорогой гидрогель GelMA, получаемый из натурального коллагена) в качестве каркаса для роста новых тканей пульпы. В ходе эксперимента ученые инкапсулировали состав из стволовых клеток пульпы человека (полученных из удаленных зубов мудрости) и эндотелиальных клеток (ускоряющих рост клеток) в гидрогель метакрилат-желатина. Далее этот состав поместили в изолированный, поврежденный корень зуба, извлеченного в ходе стоматологического лечения по медицинским показаниям и полностью освобожденный от остатков мягких тканей. Корень зуба имплантировали лабораторной мыши и проводили наблюдения на протяжении 8 недель.

Через 2 недели в корне зуба появилась ткань, аналогичная пульпе. Через 4 недели рост клеток этой ткани ускорился, а также в ней появились кровеносные сосуды. Через 8 месяцев ткань заполнила всю полость корня зуба, в ней сформировались функционирующие кровеносные сосуды, заполнившиеся эритроцитами. Также ученые отметили хорошую адгезию сформировавшейся ткани к дентину – твердой ткани зуба, формирующей его основу. В области имплантации не было отмечено признаков воспаления или воспалившихся клеток, что свидетельствует о биосовместимости гидрогеля метакрилат-желатина с тканями животных.

Контрольные эксперименты, в ходе которых мышам имплантировали пустые корни зуба и зубы с гидрогелем метакрилат-желатина без инкапсулированных клеток показали значительно более медленный рост клеток внутри корня, формирование неорганизованных кровеносных сосудов, плохую адгезию к дентину или ее отсутствие.

По мнению авторов работы, результаты свидетельствуют о большом потенциале методики с использованием стволовых клеток с гидрогелем метакрилат-желатина и эндотелиальных клеток пупочной вены для регенеративного лечения зубов с полным сохранением их природных функций. Тем не менее, ученые подчеркивают, что в данной работе не рассматривалась способность формирования нервной ткани в восстановленной ткани пульпы. Также подчеркивается необходимость дополнительных исследований на других группах животных, чтобы подтвердить безопасность и эффективность методики, прежде чем будут проведены клинические испытания.

«Нам предстоит много работы, прежде чем можно будет говорить об альтернативной методике лечения кариеса. Если мы подтвердим результаты в ходе последующих экспериментов, в будущем можно будет говорить о регенеративной стоматологии. Работа еще на начальной стадии, но мы очень воодушевлены идеей дать людям возможность восстанавливать поврежденные зубы без хирургического вмешательства».