Guinguette Marais Poitevin

Zęby są jedną z istotnych struktur występujących u kręgowców, pomagającą w mechanicznym rozkładzie pożywienia. W przeciwieństwie do innych żywych narządów, zęby mają ograniczoną zdolność do naprawy w przypadku urazu lub uszkodzenia. W leczeniu urazów zębów, naprawa, odbudowa i wymiana zębów są uważane za niezbędne.

Image Credit: Josep Suria/.com

Wszczepianie zębów przy użyciu materiałów syntetycznych, autotransplantacja, zmiana kształtu to niektóre metody, które są powszechnie stosowane w przypadku problemów stomatologicznych; jednak ograniczenia związane z tymi technikami skłoniły badaczy do poszukiwania alternatywnych środków.

Obecny postęp w badaniach nad komórkami macierzystymi utorował drogę do obiecujących rozwiązań w dziedzinie zdrowia zębów. Naukowcy badają możliwości alternatywnej medycyny regeneracyjnej w naprawie zębów za pomocą terapii komórkami macierzystymi.

Dentystyczne komórki macierzyste mogą być doskonałym źródłem autologicznych komórek macierzystych do odbudowy tkanki miazgi, regeneracji utraconego więzadła przyzębia oraz tworzenia struktur zęba (częściowych lub całkowitych) dla implantów biologicznych.

Rozwój zęba

Tworzenie się zęba wiąże się z interakcją nabłonka jamy ustnej i mezenchymy. Nabłonek jamy ustnej wywodzi się z ektodermy, podczas gdy mezenchyma pochodzi z grzebienia nerwowego. Ząb zawiera dwie wyspecjalizowane tkanki twarde – zębinę i szkliwo – połączone z więzadłem przyzębia.

Nabłonek jamy ustnej daje początek szkliwu zębów, podczas gdy komórki mezenchymalne tworzą cement, miazgę zębiny i więzadła przyzębia. Ponadto komórki progenitorowe z komórek mezodermalnych i komórek grzebienia nerwowego dają początek kościom twarzoczaszki – kościom czaszki i twarzy.

Pogrubienie nabłonka jamy ustnej jest początkowym etapem rozwoju zębów i prowadzi do powstania blaszki zębowej po stronie językowej (w okolicy języka) i blaszki przedsionkowej po stronie przedsionkowej (w okolicy ucha wewnętrznego).

Podczas gdy blaszka zębowa daje początek zębom, blaszka przedsionkowa tworzy głęboką bruzdę lub rowek (sulcus) między policzkiem a zębami.

Kolejnym krokiem jest proliferacja blaszki zębowej w celu utworzenia placodes. Płytki te wnikają do mezenchymy i tworzą pąk zębowy. Po uformowaniu pączka następuje kontrolowany wzrost i różnicowanie komórek, co prowadzi do powstania korony zęba.

Komórki mezenchymalne tworzą brodawkę zębową, która różnicuje się w komórki tworzące zębinę i szkliwo. Ewolucja i rozwój zębów są kontynuowane postnatalnie, co powoduje, że zewnętrzna warstwa szkliwa staje się twardsza; następnie rozwija się korzeń zęba, a zęby wyrastają w jamie ustnej.

Komórki macierzyste w naprawie zębów

Komórki macierzyste są doskonałą opcją leczenia urazów zębów i różnych schorzeń stomatologicznych. Ząb dostarcza wysoce proliferacyjne komórki macierzyste, które mogą być wykorzystywane do celów stomatologicznych lub nie stomatologicznych, a te terapie oparte na komórkach macierzystych mogą być stosowane w leczeniu chorób zagrażających życiu.

Zębowe komórki macierzyste można łatwo uzyskać z zębów, które zostały naturalnie utracone lub usunięte chirurgicznie. Tkanki te można wyizolować z miazgi zarówno złuszczonych (u dzieci), jak i dorosłych zębów, z więzadła przyzębia łączącego korzeń zęba z kością, z wierzchołków rozwijających się korzeni oraz z tkanki, która przylega do niewyrżniętego zęba.

Image Credit: Alila Medical Media/.com

Następujące komórki macierzyste zostały wyizolowane i scharakteryzowane:

Komórki macierzyste miazgi zęba

Komórki macierzyste miazgi zęba są źródłem komórek ułatwiających i naprawiających uszkodzone komórki. Komórki te zostały po raz pierwszy wyizolowane z trzeciego trzonowca dorosłego człowieka.

Mają one zdolność do różnicowania się in vitro w pochodne komórek mezenchymalnych, takie jak odontoblasty, adipocyty, chondrocyty i osteoblasty.

Komórki macierzyste z ludzkich złuszczonych zębów mlecznych

Komórki macierzyste wyizolowane z miazgi ludzkich złuszczonych zębów mlecznych (SHED) mają zdolność wytwarzania zębiny i indukowania tworzenia kości. SHED ma wyższy wskaźnik proliferacji niż komórki macierzyste miazgi zęba i odnotowuje się podwojenie populacji tych komórek.

SHED jest użytecznym narzędziem w inżynierii tkankowej miazgi zęba – procedurze, w której miazga jest usuwana i zastępowana komórkami macierzystymi. Badania wykazują, że tkanki powstałe w wyniku inżynierii tkankowej przy użyciu SHED przypominają strukturalnie i histologicznie naturalną miazgę zęba.

Komórki macierzyste więzadła ozębnej

Komórki macierzyste więzadła ozębnej są włóknistą tkanką łączną składającą się z wyspecjalizowanych komórek znajdujących się pomiędzy cementem a wewnętrznymi ścianami kości wyrostka zębodołowego.

Komórki macierzyste więzadła przyzębia obejmują komórki progenitorowe zdolne do różnicowania się w komórki cementoblastopodobne, tkankę łączną i adipocyty bogate w kolagen. Proponuje się, aby komórki macierzyste więzadła przyzębia były skuteczne w zapaleniu przyzębia, chorobie dziąseł, która obejmuje infekcję i stan zapalny.

Komórki macierzyste brodawki wierzchołkowej korzenia

Komórki macierzyste brodawki wierzchołkowej korzenia znajdują się na końcach rosnących korzeni zębów i są obecne tylko podczas rozwoju korzenia przed wyrzynaniem się zęba. Komórki te mogą różnicować się w odontoblasty i adipocyty.

Komórki macierzyste mieszków zębowych

Komórki mieszków zębowych obejmują grupę mezenchymalnych komórek progenitorowych otaczających zarodek zęba – grupę komórek, które ostatecznie tworzą ząb.

Komórki mieszków zębowych są odpowiedzialne za tworzenie cementu, więzadła przyzębia i kości wyrostka zębodołowego podczas rozwoju zęba.

Wskazania kliniczne

Zapalenie przyzębia

W zapaleniu przyzębia dochodzi do nieodwracalnej utraty przyczepu tkanki łącznej i podtrzymującej ją kości. Aby zregenerować przyzębie, badacze wykorzystali różne populacje dentystycznych komórek macierzystych w celu odtworzenia istotnych wydarzeń w rozwoju przyzębia.

Jak wynika z badania przeprowadzonego przez Hondę i wsp. opublikowanego w czasopiśmie Cells Tissues Organs, wszczepienie zmodyfikowanych komórek, pochodzących z komórek macierzystych więzadła przyzębia, może ułatwić przeszczep komórek przyzębia.

Regeneracja miazgi zęba

W przypadku ciężkiej infekcji, miazga zęba jest usuwana i leczona poprzez odbudowę miazgi zęba za pomocą cementu. Procedura ta prowadzi do śmierci zęba. W badaniu przeprowadzonym przez Huang i wsp. komórki macierzyste były w stanie zregenerować miazgę zęba w opróżnionej przestrzeni kanału korzeniowego.

Badacze wykorzystali komórki macierzyste z miazgi zęba i brodawki wierzchołkowej korzenia. Komórki macierzyste zostały wyizolowane z trzeciego ludzkiego trzonowca i przeszczepione myszom.

Po 3-4 miesiącach stwierdzono, że przestrzeń kanału korzeniowego jest wypełniona dobrze rozwiniętym unaczynieniem. Dodatkowo na zębinowych ścianach kanału odkładała się ciągła warstwa tkanek przypominających zębinę.

Regeneracja całego zęba

Obecnie leczenie całkowitej regeneracji zęba polega na wkręceniu w kość metalowego pręta i pokryciu go plastikową lub ceramiczną koroną.

Opcją jest zastosowanie implantów zębowych, jednak ich zastosowanie jest trudne – implanty połączone są bezpośrednio z kością, a więc siła żucia przenoszona jest bezpośrednio na kość przy braku więzadła przyzębia, które pełni rolę amortyzatora.

W przypadkach, gdy kości są niewystarczające, przed wszczepieniem implantów należy wykonać przeszczep kości.

Komórki macierzyste mogą być wykorzystane w regeneracji zębów, co może pomóc w znacznym stopniu spersonalizować leczenie stomatologiczne i uniknąć wyzwań związanych z obecnymi metodami leczenia.

Podsumowując, komórki macierzyste wykazują obiecującą przyszłość w leczeniu urazów i uszkodzeń zębów. Wciąż jednak ich sukces w zastosowaniu terapeutycznym będzie zależał nie tylko od łatwości podawania, ale także od skuteczności i jakości naprawy w odniesieniu do kosztów.

Dalsza lektura

• Wszystkie treści dotyczące zębów
• Zdrowie stomatologiczne u dzieci
• Żywność dobra dla zębów
• Procedura polerowania zębów
• Kiedy dzieci powinny mieć dorosłe zęby?

Cytaty