Стволовые клетки для восстановления зубной пульпы
При сильном повреждении зуба в результате глубокого кариеса или травмы живые ткани, формирующие чувствительную зубную пульпу, обнажаются и подвергаются воздействию болезнетворных бактерий. При инфицировании зубной пульпы избавиться от болезненных симптомов можно только путем чистки и пломбировки зубных каналов или удаления зуба.
Полученное с помощью рентгеновского излучения изображение зуба с глубокой кариозной полостью (зеленая стрелка) и присоединившейся инфекцией (голубые стрелки).
Исследователи университета Тафтса, работающие под руководством профессора Памелы Йелик (Pamela Yelick), предложили альтернативный вариант избавления от проблемы, заключающийся во введении стволовых клеток внутрь поврежденных зубов с помощью биологического материала на основе коллагена.
По словам авторов, эндодонтическое лечение, такое как депульпация зубных каналов, фактически убивает живой зуб. Такие депульпированные зубы со временем становятся хрупкими и часто требуют протезирования. Этого можно избежать с помощью разработанного исследователями подхода, позволяющего восстанавливать поврежденный зуб с сохранением его функций.
Этот подход заключается в инкапсулировании смеси стволовых клеток зубной пульпы, выделенных из удаленных «зубов мудрости», и эндотелиальных клеток пупочной вены человека, обеспечивающих формирование новых кровеносных сосудов, в гидрогель из метакрилат-желатина (GelMA). Этот дешевый материал, получаемый из коллагена, выступает в роли каркаса, обеспечивающего рост новой зубной пульпы.
В рамках эксперимента содержащий смесь клеток гидрогель ввели внутрь каналов поврежденных человеческих зубов, которые были ранее удалены при проведении независимого клинического лечения пациентов и полностью очищены от живой ткани. После этого корни имплантировали иммунодефицитным крысам и наблюдали за их состоянием в течение 8 недель.
Через две недели после имплантации в полостях зубных каналов выявлялась напоминающая пульпу ткань, а через четыре недели исследователи зарегистрировали усиленный рост клеток и формирование кровеносных сосудов. Через восемь недель пульпообразная ткань полностью заполняла зубные каналы, при этом она имела высокоорганизованную сосудистую сеть, заполненную кровью. Помимо этого исследователи обнаружили сформировавшиеся выпячивания клеток, прочно адгезированные к дентину – твердой костной ткани, формирующей тело зуба. При этом имплантация не вызывала воспаления окружающих тканей, а внутри имплантированных зубных каналов не выявлялись воспалительные клетки, что подтвердило биосовместимость GelMA.
При проведении контрольных экспериментов, заключавших в имплантации животным пустых зубных каналов и зубных каналов, заполненных только GelMA, было зарегистрировано формирование незначительного количества неорганизованных кровеносных сосудов, а также полное или почти полное отсутствие адгезии к дентину.
Полученные авторами результаты свидетельствуют о том, что имплантация инкапсулированных в GelMA смеси зубных стволовых клеток и эндотелиальных клеток пупочной вены является перспективной стратегией восстановления функций поврежденных зубов. Однако исследователи отмечают, что в проведенной работе не оценивалось формирование новых нервных волокон в ткани зубной пульпы. Они также подчеркивают необходимость проведения дополнительных исследований безопасности и эффективности на более крупных животных моделях до того, как можно будет планировать проведение клинических исследований.
Статья Khayat et al. GelMA Encapsulated hDPSCs and HUVECs for Dental Pulp Regeneration опубликована в Journal of Dental Research.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Tufts University: New stem cell delivery approach regenerates dental pulp-like tissue in a rodent model.
22.12.2016