Боль при кариесе – выход найден

Двойное открытие в Университете Южной Калифорнии позволит предложить новый перспективный метод выращивания эмали – неживой твердой оболочки зуба,  что уменьшит или даже устранит боль, связанную с кариесом, который Национальные институты здравоохранения  США (основной орган правительства США, ответственный за исследования проблем здравоохранения и биомедицины) называют самым распространенным хроническим заболеванием.

Janet Moradian-Oldak, профессор факультета стоматологии  имени Herman Ostrow  при Университете Южной Калифорнии, изучала методы выращивания зубной эмали в течение последних двух десятилетий. Этот процесс  особенно сложен, потому что, в отличие от кости, эмаль не имеет способности к восстановлению. Зубная эмаль не является живой тканью.

Момент озарения пришел 22 октября, когда в сотрудничестве с ведущим автором проекта Sauma Prajapati  из Университета Южной Калифорнии и другими коллегами она опубликовала исследование в журнале «Biomaterials», рассказывающее о том, что матричная металлопротеиназа-20 – фермент, который найден только в зубах, – разрушает белок амелогенин, чем способствует облегчению кристаллической структуры эмали зуба. Матричная металлопротеиназа-20 «открывает путь» для твердых тканей, чтобы те заняли освободившееся пространство.

«Моя команда первой определила функцию фермента, который предотвращает белковую «закупорку» внутри зуба», – говорит профессор.

«Матричная  металлопротеиназа-20 высвобождается на самых ранних этапах формирования эмали, – рассказывает Moradian-Oldak, старший автор текущего исследования. – ММП-20 разрушает белки в процессе кристаллизации эмали. Вместе с другими ферментами она избавляет зуб от «сладжа», отходов, так что эмализация заставляет клетки тела добавить больше минеральных веществ и создать эмаль – самую твердую биокерамику в организме человека».

 Janet Moradian-Oldak соединит открытие матричной металлопротеиназы-20 с результатами другого исследования, опубликованными 2 ноября в журнале «Journal of Biomedical Engineering and Informatics» («Биомедицинская инженерия и информатика»), которые говорят о том, что гидрогель с амелогенином и хитозаном может излечить ранние стадии кариеса путем выращивания эмалеподобного слоя, что снижает размер повреждения на 70 процентов.

«Признание участия MMP-20 в процессах биоминерализации является одним из первых шагов к пониманию того, как именно зубная эмаль формируется в естественных условиях», – говорит  Qichao Ruan, ведущий автор исследования гидрогеля и научный сотрудник с докторской степенью Центра молекулярной биологии черепно-лицевой области в Университете Южной Калифорнии. «Открытие, касающееся матричной металлопротеиназы-20, не только поможет нам лучше понять механизмы формирования эмали, но также может быть применено в разработке новых биоматериалов для будущего клинического применения при восстановлении или лечении зубов».

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов  США (Food and Drug Administration, FDA) до сих пор не утвердила ни один из гелей, восстанавливающих зубную эмаль. Университет Южной Калифорнии все еще проводит доклинические испытания. Но Janet Moradian-Oldak утверждает, что в  один прекрасный день люди смогут использовать на ночь капы для зубов или специальные полоски, пропитанные гидрогелем, для того, чтобы  вырастить эмалеподобную субстанцию и уменьшить чувствительность зубов.

«Такие продукты, как зубная паста и жидкость для полоскания рта, содержащие фтор и казеина фосфопептид-аморфный кальция фосфат (так называемый CPP-ACP, средство для реминерализации зубов) способствуют реминерализации эмали при ранних степенях кариеса, однако они должны использоваться регулярно и являются более своеобразной «заплаткой», чем настоящим решением проблемы, –утверждает Janet Moradian-Oldak. Они «выключают» боль. В противовес этому, гель заполняет трещины и отверстия эмалеподобной субстанцией».

«В Соединенных Штатах 92 процента взрослых в возрасте от 20 до 64 имеют кариес на постоянных зубах, – заявила профессор. – Движения зубов во сне, рецессия десен и исчезновение эмали в течение всей жизни из-за деминерализации кислой пищей и напитками – это общие проблемы, с которыми сталкиваются люди во всем мире».

«При тестировании в среде, которая имитирует биохимические процессы в полости рта, гель вызывал твердое сцепление, устраняя угрозу вторичных полостей в том же месте, – говорит Qichao Ruan. – Гель может быть более эффективным, чем традиционные коронки, чья степень прикрепления ослабевает с течением времени».

«Помимо биосовместимости и способности к биологическому разложению, гель обладает уникальными противомикробными и адгезионными свойствами, что крайне важно для применения в стоматологической практике», ­– подытожил Qichao Ruan.