Природний білок замість свердління та пломб: науковці розробляють метод самовідновлення зубів

Науковці Коледжу стоматології Іллінойського університету в Чикаго (UIC) досліджують природний білок, який бере участь у побудові зубних тканин, аби створити умови для самостійного біологічного відновлення пошкоджених зубів.

Як повідомляє медичний портал News Medical, Національний інститут стоматологічних та черепно-лицьових досліджень при Національних інститутах здоров'я США (NIH) виділив грант у розмірі 1,2 мільйона доларів команді дослідників під керівництвом професорки кафедри біології ротової порожнини Енн Джордж (Anne George).

У центрі наукового проєкту — вивчення фосфофорину дентину. Цей найкисліший із відомих у природі білків міститься переважно в дентині (мінералізованій тканині, що формує основу зуба під емаллю) та бере безпосередню участь у кальцифікації матриксу.

«Дивовижно, як клітини, що утворюють дентин (одонтобласти), та стовбурові клітини пульпи дорослого зуба виживають у насиченому кальцієм середовищі. Ми вважаємо, що цей білок може служити захисним механізмом для виживання клітин. Ми хочемо зрозуміти, як він захищає ці клітини та зберігає їхню регенеративну здатність утворювати здорову тканину протягом усього життя зуба», — зазначила професорка Енн Джордж.

Клітинне очищення та регенерація

Дослідники зосередилися на ролі фосфофорину дентину в аутофагії — природному процесі «утилізації клітинного сміття», під час якого клітина розщеплює та переробляє свої старі чи пошкоджені компоненти.

У м'якій серцевині зуба — пульпі — аутофагія виконує критичну захисну функцію під час запалень і травм. Хоча кальцій необхідний для формування кісток і зубів, його висока концентрація спричиняє для клітин серйозний стрес. Науковці припускають, що білок допомагає стовбуровим клітинам пульпи справлятися з цим навантаженням, виживати та диференціюватися в одонтобласти.

Зміна підходу до лікування карієсу

Сучасна стоматологія зосереджена на механічному висвердлюванні уражених карієсом ділянок і встановленні штучних матеріалів:

«Під час свердління ви видаляєте клітини тканини та пульпи й накладаєте зверху синтетичну пломбу. Після цього зуб перестає бути повністю живим. Ми ж прагнемо використати ці білки на спеціальному біологічному каркасі безпосередньо в каріозній порожнині, щоб заново відростити дентин, отримати живий матрикс, зупинити поширення карієсу та зберегти природні функції зуба», — пояснила керівниця дослідження.

Для вивчення молекулярних шляхів аутофагії науковці комбінуватимуть експерименти зі стовбуровими клітинами пульпи людини та моделі на тваринах.

Крім того, дослідницька група спирається на багаторічний доробок у галузі біомінералізації, зокрема щодо вивчення білка дентинного матриксу 1 (DMP1), який стимулює формування кристалів фосфату кальцію та утворення нових кровоносних судин. За словами професорки Джордж, подібні сполуки діють не лише як структурні елементи, але й як важливі сигнальні молекули, котрі передають команди сусіднім клітинам та активують процеси регенерації.