domovnik.su

Зубы из стволовых клеток

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.

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.

Читать еще:  Больно лечить кариес

Выращивание зубов — сегодня это уже реальность

Большинство людей сталкивалось с проблемой, когда приходилось удалять зуб по той или иной причине. Это больно и неприятно, но ещё неприятней всю жизнь прожить без зуба, к тому же, это портит привлекательную улыбку.

Можно конечно поставить протезы, но куда лучше заново вырастить зуб. Вы скажете, что невозможно вырастить зуб в третий раз. Но это совсем не так!

В настоящее время возможно многое и даже выращивание зубов естественным путём уже доступно взрослому человеку. Но, к сожалению, пока такая технология не в свободном доступе, а находится только в стадии разработки.

Но в скором времени уже точно можно будет попрощаться с зубными протезами и имплантацией, на смену этому придёт новая технология – естественное выращивание зубов.

Зуб из пробирки — это жизненно необходимо?

По статистике известно, что взрослый человек на протяжении своей жизни вплоть до 50 лет вполне может потерять восемь или даже больше зубов. Главная причина потери зубов — кариес, который хотя и лечится, но иногда проблему можно решить только путём удаления зуба.

И тогда единственный вариант вернуть потерянный зуб – это прибегнуть к установке протеза или импланта. Но и те и другие имеют свои минусы, так как не подходят для долгосрочного использования и могут разрушиться после нескольких лет использования.

А что если бы вам предложат вместо удаленных зубов вырастить новые зубы естественным путём? Понятное дело, что свои натуральные зубы гораздо лучше искусственных.

Хотя и предложение довольно заманчивое, но для реализации такой идеи придётся подождать несколько лет, когда новейшую технологию запустят в действие в клиниках.

А пока что познакомимся с методом поближе, чтобы знать, чего можно ожидать в недалёком будущем.

Каким образом можно вырастить новые зубы

На данном этапе разработан не один способ вырастить зуб естественным путём. Но к сожалению всё это пока только в начальной разработке.

Хотя уже и было проведено несколько экспериментов по выращиванию зубов у взрослого человека. Есть множество исследований и попыток вырастить нормальный здоровый зуб.

Большая часть из проведённых экспериментов дали положительный результат, но пройдёт ещё достаточно времени, прежде чем запустят технологию в свободное пользование в стоматологических клиниках.

Основными методами выращивания зубов, которые подтверждены исследованиями и положительными практическими результатами являются:

  • изменение генов;
  • из стволовых клеток;
  • ультразвуковая технология;
  • лазерная коррекция.

Создание зуба с помощью изменений на генном уровне

Все люди в детстве теряют молочные зубы, на место которым приходят постоянные, которые остаются с нами до конца жизни. Но если человек потеряет любой из постоянных зубов, то он уже не вырастет.

Учёным же были проведены исследования, в ходе которых обнаружили тот самый ген человека, который отвечает за смену зубов, при этом он предотвращает образование лишних. Если бы этот ген отсутствовал в организме, то у человека было бы не 32 зуба, а как у акулы бесконечное количество.

Кроме этого в ходе экспериментальных исследований было выяснено, что при удалении данного гена у мышей отрастали новые зубы. Таким образом, можно изменить этот ген и у человека, чтобы на месте удалённого зуба вырос новый.

Выращивание зубов с помощью стволовых клеток

В настоящее время самой обсуждаемой темой в генной инженерии являются стволовые клетки. Благодаря стволовым клеткам и некоторым манипуляциям можно воссоздать практически любой орган человеческого организма.

Чтобы создать любую желаемую человеческую ткань можно провести манипуляции над стволовыми клетками с необходимой молекулярной информацией, то есть пересадить их на то нужное место. После пересадки клеток на место утерянного зуба их оставляют в покое, чем самым дают время на образование нового зуба в необходимую величину.

Для такого рода экспериментов отлично подходят стволовые клетки зубных дёсен или костного мозга. Что касается ощущений, которые должны возникать во время процесса образования нового зуба, то это аналогичное чувство, пережитое каждым в детстве при прорезании молочных зубов.

Выращивание биоинженерного зуба

В настоящее время уже проведено несколько экспериментов с положительными результатами. Учёным удалось добиться от пересадки стволовых клеток образования нормального функционирующего зуба ничем не отличающимся от других.

То есть он, как и другие, имел нервные окончания, кровеносные сосуды, эмаль и все другие составляющие стандартного зуба. Такой эксперимент пока что был проведён только на мышах, а перенесён на людей может быть не раньше, чем через лет 10. Но учёные хотят доработать свою методику уже в ближайшие года.

Использование ультразвуковой технологии

Ещё один способ вырастить новые зубы в третий раз – это ультразвуковая технология. Благодаря такой инновационной технологии можно безболезненно восстановить утерянный зуб.

Происходит это путём передачи устройством ультразвука в челюсть человека, на том месте, где нужен новый зуб. Такие импульсы производят стимуляцию десны и челюсти из-за чего собственно, и может восстановиться полностью утерянный или пострадавший зуб взрослого человека.

Другими словами можно сказать, что происходит массаж необходимого места десны. Такой метод является самым оригинальным и имеет огромный потенциал, что может поразить мир уже в ближайшем будущем.

Лазерная коррекция

Последний из возможных методов естественного выращивания зубов – это лазерная коррекция. Вообще кажется, что использовать лазер для выращивания зубов и восстановления любых частей тела — это сплошная фантастика.

Но специалисты готовы доказать обратное, и более того, они уже продемонстрировали, как с помощью лазера можно проводить безболезненные операции. Поэтому и в будущем планируют внедрить лазерную технологию в стоматологию.

Учёные исследователи провели тесты этой технологии, используя различные клетки млекопитающих, рассматривая их под микроскопом. И каждый эксперимент показывал появление конкретных молекул, которые содержат кислород. Происходило это после излучения лазерами.

Читать еще:  Прозрачные каппы для выравнивания зубов

Появившиеся молекулы воздействовали на стволовые клетки, из-за чего восстанавливалась зубная ткань и образовывалась новая. Учёные увидели, как лазерная технология может вызвать процесс регенерации. Такого ещё не видел никто и никогда.

После таких исследований учёные решили провести эксперименты на человеческих стволовых клетках зубов. Результат оказался таким же, как и до этого момента. То есть лазерам удалось активировать стволовые клетки, что собственно и позволит создать различные типы клеток в большом количестве.

Предположительные цены

Что касается цен на будущую услугу выращивания зубов в стоматологических клиниках, то пока точных данных нет и можно только примерно предполагать, что стоить это будет недешево. Судя по всему воспользоваться данной услугой сможет не каждый, поскольку новая технология будет не из доступных.

На данный момент известна только стоимость извлечения стволовых клеток, и она уже превышает цену установки имплантов или зубных протезов – и составляет в среднем 1000 евро.

Именно поэтому за выращивание одного зуба человеку придётся отдать около 3000 евро, включая цену инъекции.

Подводя итоги

Таким образом, в скором времени все люди смогут окончательно избавиться от зубных имплантов и протезов, если хотя бы один из методов воссоздания зубного рядов выйдет за рамки лабораторных исследований.

Тогда учёные смогут спокойно внедрить новые технологии на рынок для открытого доступа, и в каждой стоматологической клинике любой желающий и имеющий нужную сумму денег сможет воспользоваться данной услугой.

Хоть выращивание зубов естественным образом и не будет являться дешёвой услугой, но всё-таки ей смогут воспользоваться некоторые люди. Технология не стоит на месте, а движется навстречу человеку, чтобы улучшить его жизнь.

Вырастить новые зубы: учёные обещают революцию в стоматологии

Первые зубы из стволовых клеток вырастили еще в 2002 году. Они предназначались для крыс и получились не очень крепкими.

Специалисты полагали, что через пару десятилетий эта технология войдет в обычную медицинскую практику и станет общедоступной. РИА Новости разбирается, насколько прогнозы оказались близки к реальности.

Из мочи и десен

Вырастить человеческие зубы удалось только через десять лет после успешного эксперимента с крысами. В 2013 году китайские исследователи из Института биомедицины и здравоохранения в Гуанчжоу выделили из человеческой мочи индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, способные трансформироваться в ткань любого типа. Затем смешали их сразу с несколькими биоматериалами и ввели в организм подопытных мышей.

Спустя три недели у грызунов появились структуры, напоминающие зубы.

В них были зубная пульпа, дентин — твердая зубная ткань — и клетки, формирующие эмаль. Правда, критики указывали, что моча — сомнительный источник стволовых клеток, а сам опыт никто не повторил.

Примерно в то же время в Королевском колледже в Лондоне получили химерные получеловеческие-полумышиные зубы. Для этого взяли эпителиальные клетки десны взрослых людей и ввели их в зародышевую соединительную ткань грызунов, потом пересадили мышам, у которых через несколько недель образовались гибридные зубы с жизнеспособным корнем.

Но эта методика не могла составить конкуренцию зубным имплантатам, отмечали авторы работы. Слишком сложная, дорогостоящая и непредсказуемая — стволовые клетки, выращенные в пробирке, часто были нежизнеспособными.

© Иллюстрация РИА Новости

Британские ученые сумели вырастить гибридные зубы из эпителиальных клеток десны взрослых людей и зародышевой соединительной ткани мышей. Зуб выращивался в пробирке в течение 5-7 дней, а затем пересаживался грызунам на место удаленного. В результате вырастал получеловеческий-полумышиный зуб с жизнеспособным корнем.

Собственными силами

Ученые из Колумбийского университета (США) разработали технологию, не требующую выделения плюрипотентных стволовых клеток. Организм сам выращивает новый зуб.

На месте удаленного устанавливают напечатанный на 3D -принтере каркас из полимеров и гидроксиапатита (кальцийсодержащего минерала) с закрепленными на нем молекулами факторов роста и белков BMP7. С одной стороны, они должны привлечь к лунке стволовые клетки прямо из организма, с другой — способствовать их превращению в новый зуб.

Так исследователям удалось создать зубные структуры у 22 крыс и одного добровольца. Через девять недель каркасы во рту подопытных покрылись клетками дентина, но о полном восстановлении зубов говорить еще рано.

Разбудить стволовые клетки

Британские ученые предлагают использовать для новых резцов, клыков и моляров стволовые клетки, которые присутствуют в основании зубов и могут генерировать все типы зубных тканей. По невыясненным пока причинам эти клетки не участвуют в починке и замене больных или удаленных зубов. Хотя у некоторых млекопитающих, например верблюдов, лам, крыс, они могут быть активны в течение всей жизни. Благодаря им организм поддерживает оптимальную длину зубов.

В 2014 году исследователи Гарвардского университета сумели разбудить эти стволовые клетки у мышей с помощью ультразвука. В результате уже через сутки после облучения клетки стали превращаться в дентин, эмаль и другие компоненты зубной ткани. Но полноценный зуб так и не сформировался.

Пять лет спустя специалисты университета Плимута предположили, что для успеха не хватило повышенной активности нескольких генов и сигнальных молекул, управляющих ростом зубов. Прежде всего речь идет о белковой сигнальной молекуле Dlk1. У млекопитающих она влияет на количество дентина, производимого зубными стволовыми клетками.

Сразу в нескольких экспериментах стволовые клетки активно делились в питательной среде, насыщенной белком Dlk1, трансформируясь в дентин и ткани другого типа.

Когда же ученые заполнили отверстия в крысиных зубах смесью, содержащей Dlk1, уже через несколько дней у животных зажили пульпы и восстановился дентин. Авторы работы планируют в ближайшее время протестировать эту методику на людях.

Не только зубы, но и органы

Исследователи из лаборатории клеточной биотехнологии Московского государственного медико-стоматологического университета создают в пробирке мышиные зубы из зубного зачатка, взятого у эмбриона. Пересаженные в лунку челюсти вместо удаленных, они прекрасно приживаются. Эти эксперименты помогут ученым понять, как в принципе растет зуб, в том числе у человека.

Ученые из Дальневосточного федерального университета совместно с японскими коллегами выяснили, что вырастить полноценный человеческий зуб лишь из стволовых клеток невозможно. Требуются и другие клетки, в частности, отвечающие за формирование разных частей зачатка зуба.

Большинство искусственно выращенных зубов лишены эмали. Установлено, что для нее нужны хромофобные клетки, присутствующие не только в месте формирования зубов эмбриона, но и там, где эпителий ротовой полости переходит в эпителий развивающейся пищеварительной трубки.

Читать еще:  Вкладки на зубы что это такое

Это значит, что новый биоинженерный подход, основанный на работе российских исследователей, позволит выращивать не только зубы, но и органы для трансплантации в гастроэнтерологии.

Сейчас ученые научились создавать намного более прочные зубы с корнями, которые развивают здоровое кровоснабжение и нервные связи, благодаря чему прекрасно приживаются в челюстях животных.

До массовых экспериментов на людях дело пока не дошло, но в ближайшие лет десять мы можем увидеть быстрый прогресс в этом направлении.

Использование стволовых клеток в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии

Дата публикации: 26.08.2018 2018-08-26

Статья просмотрена: 641 раз

Библиографическое описание:

Кузнецова Ж. А., Церпицкий М. И. Использование стволовых клеток в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии // Молодой ученый. — 2018. — №34. — С. 20-21. — URL https://moluch.ru/archive/220/52447/ (дата обращения: 11.02.2020).

В статье рассматриваются возможности использования стволовых клеток, как в стоматологии, так и челюстно-лицевой хирургии. Выделены существующие методики по выращиванию и пересадки зубов.

Ключевые слова: стволовые клетки, стоматология, челюстно-лицевая хирургия.

Одной из перспективной отраслью современной медицины являются клеточные технологии, основой развития которых являются стволовые клетки. Эти незрелые (недифференцированные) клетки имеются во всех многоклеточных организмах и обладают способностью к самообновлению и дифференцировке в специализированные ткани.

Стволовые клетки способны трансформироваться почти в любой вид клеток, имеющийся в организме. Это дает возможность медицине возлагать большие надежды на их применение. Так, американский профессор Гронтос [3] и его коллеги в 2000 году обнаружили стволовые клетки в постоянных зубах. А в 2003 году детский стоматолог из США Сонгтао Ши обнаружил стволовые клетки в выпавшем молочном зубе своей дочери.

После проведения ряда лабораторных анализов, Сонгтао Ши обнаружил содержание в мягких тканях любого выпавшего молочного зуба около двух десятков стволовых клеток. Более того, оказалось, что стволовые клетки растут и развиваются в лабораторных условиях быстрее по сравнению с обнаруженными в пульпе постоянных зубов взрослого человека.

Пульпа зуба содержит четыре типа стволовых клеток — остеобласты, хондроциты, адипоциты и мезенхимальные стволовые клетки. Данные типы стволовых клеток возможно не только быстро вырастить, но и сохранить потенциал к преобразованию их в другие типы клеток [1]. Идеей по выращиванию зубов на месте утраченных уже на протяжении многих лет занимаются ведущие ученые, поскольку она затрагивает интересы преобладающего числа взрослого населения Земли. Использование стволовых клеток также возможно для запуска процесса самореставрации и самовосстановления частично разрушенного зуба, либо его элементов. Метод используется при пародонтозе и других заболеваниях десен.

На сегодняшний момент существует большое количество методик по выращиванию и пересадки зубов. Остановимся на некоторых из них, представленных в работе [5].

1) Используются собственные стволовые клетки пациентов стоматологии: во рту пациента вместо ненужного зуба крепятся изготовленные из гидроксилапатита и полимера с помощью 3D-принтера так называемые «строительные леса». Примерно через 2 месяца поверхность «строительных лесов» покрывается новой массой клеток дентина. Стоит отметить, что в дальнейшем может понадобиться не одно вмешательство, чтобы восстановить последовательно дентин, пульпу и другие ткани взрослого зуба.

2) Подготовленные стволовые клетки определенным образом вводятся прямо в десну на место отсутствующего зуба, где впоследствии происходит развитие нового зуба. Благодаря технологии программирования клетки новый зуб, занимающий вакантное место, выращивается в соответствии с внешними и функциональными параметрами. Процесс выращивания нового зуба занимает около 2 месяцев.

3) Применение клеток мышиного эмбриона, из которых развиваются зубы (эпителиальные и мезенхимальные). Данные клетки выдерживают в питательной среде, стимулирующей их деление, далее вводят в коллагеновую матрицу. В течении несколько дней из клеток формируются полноценные зародыши зубов. С целью продолжения эксперимента у взрослых мышей вырывают зубы, а в оставшиеся на их месте лунки пересаживают выращенные зародыши, которые быстро развиваются в зубы с нормальной составом и структурой. Кроме того, в растущие зубы успешно прорастают капилляры и нервы, то есть, зубы получаются действительно полноценные.

4) Выделяют из маляров мышей два типа стволовых клеток и помещают их в специальные формы, которые должны обеспечивать формирование нужной формы искусственных зубов. Сформировавшиеся после структуры имплантируют в нижние челюсти мышей. В течение 40 дней имплантаты успешно срастаются с окружающими их костями челюсти. Анализ тканей имплантатов выявляет даже присутствие нервных волокон, что свидетельствует о полной интеграции зубов в окружающие ткани. При этом трансплантированные зубы не вызывают затруднений при принятии пищи и жевании. Ученые отмечают, что стволовые клетки зубов являются идеальным материалом для этой цели, так как они способны дифференцироваться в клетки эмали, дентина, зубных костей и соединительных волокон. Более того, эти клетки можно без ущерба для состояния ротовой полости человека выделять из так называемых «зубов мудрости».

В исследовании [4] представлены возможности коррекции патогенетических нарушений пародонтоза с помощью аллогенных клеток костного мозга от здоровых доноров на экспериментальной генетической модели мышей линии BRSUNT. Оказалось, что терапевтический эффект клеток костного мозга у мышей с пародонтозом более выражен при применении культивированных клеток, а также в зависимости от кратности введения клеток костного мозга гемопоэтических и стромальных фракций.

Таким образом, благодаря высокой регенерационной активности стволовых клеток, их использование в современной медицине, позволяет решать различные сложные клинические задачи не только в стоматологии, но и в челюстно-лицевой хирургии [2].

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector