Стволовые клетки в стоматологии

Самое важное на тему: "Стволовые клетки в стоматологии" с полным описанием проблематики и методологии решения. Мы собрали полную информацию, доступную в настоящее время в сети, переработали ее и разместили в удобном для чтения виде.

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.

[1]

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.

Стволовые клетки в стоматологии, медицинский центр «Триэссто»

Различные области медицины уже на протяжении некоторого времени используют стволовые клетки для лечения некоторых заболеваний. Но исследования возможностей этих клеток продолжаются, и вот уже существует вероятность того, что скоро их начнут применять и в стоматологии.

Какой потенциал имеет применение стволовых клеток в стоматологии

Стволовые клетки в стоматологии, медицинский центр «Триэссто» » href=’images/img2404/mnb1.jpg’ >

Ученые давно уже вынашивают идею того, чтобы на месте утраченных зубов выращивать новые. Если появится такая возможность, отпадет необходимость в протезировании.

А, кроме того, зуб который вырос естественным образом, будет выглядеть натурально, и гармонировать с остальными зубами.

Помимо этого, планируется использовать эти клетки не только для выращивания нового зуба, но и для восстановления поврежденного. Ведь гораздо лучше будет, если разрушенный зуб восстановится естественным путем, без применения пломб и коронок.

Также допускается вероятность применения таких клеток и для лечения заболевания десен – гингивита, пародонтоза и других.

Первые успехи

Стволовые клетки в стоматологии, медицинский центр «Триэссто» » href=’images/img2404/mnb2.jpg’ >

Исследования стволовых клеток, в качестве материала для различных стоматологических манипуляций, уже полным ходом идут за рубежом. У японских ученых получилось вырастить из одной стволовой клетки настоящий зуб, правда, не человеческий, а мышиный. Этот зуб весьма успешно был имплантирован подопытной мышке.

Но это только лишь начало большого пути, и пройдет немало времени, будет сделано множество экспериментов с животными, прежде чем стволовые клетки начнут испытывать в области, так сказать, «человеческой» стоматологии.

Но по предположениям многих ученых, примерно через пять лет, стволовые клетки уже начнут применяться для проведения разнообразных процедур по восстановлению зубов и лечению различных стоматологических заболеваний.

Преимущества внедрения методики использования стволовых клеток

Стволовые клетки в стоматологии, медицинский центр «Триэссто» » href=’images/img2404/mnb3.jpg’ >

Стволовые клетки позволят в буквальном смысле выращивать зубы с нуля и заживлять глубокие повреждения зубов.

Зубы, выращенные из стволовой клетки, представляют собой идеальный протез, который не вызовет ни психологического, ни физиологического дискомфорта у человека, и быстро и органично впишется в зубочелюстную систему.

Следует отметить, что специалисты медицинского центра «Триэссто» всегда следят за появлением новейших методик в области стоматологии. И как только стволовые клетки начнут использоваться в стоматологии, центр «Триэссто» сразу возьмет на вооружение этот способ восстановления и лечения зубов.

Почему нужно обращаться именно к нам:

  • У нас только качественное медицинское обслуживание;
  • Мы используем передовые технологии и методики;
  • У нас работают прекрасные медицинские специалисты;
  • Наши цены доступны многим;
  • Лечение любого заболевания и консультации врачей строго конфиденциальны.

По всем вопросам обращайтесь в «Триэссто» по телефону: + 7 (499) 506-84-75.

Стволовые клетки в стоматологии

О возможностях лечения зубов стволовыми клетками ученые задумались с тех пор, как были открыты особенности этих клеток. Стволовые клетки – это клетки, которые способны при делении дифференцироваться и превращаться в любые клетки организма. Возможности в медицине практически неограниченны: от лечения больных лейкемией до выращивания отдельных органов и полного клонирования.

Человека всегда волновали вопросы бессмертия и вечной молодости. Сегодня ученые как никогда близки к разгадке генома человека и созданию новых тканей организма с помощью стволовых клеток.

Известно, что к пятидесяти годам средний европеец теряет около 20% родных зубов. Трудно в такой ситуации не позавидовать представителям животного мира: акулам, слонам и бобрам. Зубы – это и здоровье, и красота, и молодость. В ближайшем будущем лечение зубов стволовыми клетками приблизит человека к более «зубастым» млекопитающим. И может спустя пару десятилетий классическая стоматология с бормашиной навсегда уйдет в прошлое, уступив место клеточной инженерии?

Читайте так же:  Как быстро вылечить стоматит во рту

Баллада о лечении зубов стволовыми клетками

Новости об удачном лечении зубов стволовыми клетками приходят в последнее десятилетие регулярно. Изучение стволовых клеток для лечения и коррекции челюстной системы активно проводятся во многих университетах и научных центрах Европы, Северной Америки и Азии.

Исследования ведутся преимущественно в двух направления. Во-первых, это выращивание новых зубов взамен утраченных. Подготовленные для пересадки стволовые клетки предполагается вводить в десну на место удаленного зуба. Согласно методике новый зуб должен полностью повторять параметры старого и идеально «вписаться» в зубной ряд. Этот процесс может занять несколько месяцев. Первый удачный эксперимент был проведен в Японии в 2007 года: ученым из Токийского научного университета удалось трансплантировать зуб в челюсть подопытной мыши. И все-таки до внедрения технологии должно пройти несколько лет испытаний, и такая методика будет достаточно дорогостоящей. Но преимущество такой процедуры на лицо: живой зуб намного органичнее впишется челюсть и не будет вызывать отторжения, которое часто происходит с искусственными имплантами.

Второе направление: восстановление разрушенных зубов и тканей вокруг зуба при заболеваниях пародонта. Исследования проводятся с использованием стволовых клеток, полученных из биологических материалов пациента (зубов мудрости, тканей пульпы, жировых клеток и костного мозга). Методики пока также проходят клинические испытания.

О лечении зубов стволовыми клетками без фантастики

Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Пока ученые проводят исследования, люди по-прежнему ходят к стоматологу лечить зубы. Что же может предложить клеточная инженерия пациентам стоматологических клиник уже сегодня?

Пока самым прогрессивным способом восстановления утраченного зуба является имплантация зубов. Но импланты могут отторгаться или плохо приживаться из-за недостаточной плотности костной ткани на месте утраченного зуба. Для восстановления костной ткани используются специальные препараты. Некоторые клиники в России предлагают использовать в лечении зубов стволовые клетки для восстановления тканей вокруг зуба. Препарат «Культуры клеток диплоидных человека для заместительной терапии» является первым лечебным средством для клеточной терапии. Он способствует тканевой регенерации и стимулирует рост собственных тканей пациента, в первую очередь остеобластов. Клетки человека производятся в искусственных питательных средах в специальных флаконах и проверены на отсутствие вирусных и бактериальных агентов. Препарат имеет регистрационное удостоверение Минздрава России Р № 001402/01-2002. Клеточная терапия активно используется для лечения пародонтита, периодонтита, при цистэктомии, вестибулопластике, а также для ускорения регенерации костной ткани при имплантации.

Пациент, который соглашается на использование стволовых клеток, принимает на себя определенные риски. Лечение зубов стволовыми клетками требует многолетних испытаний с подтвержденными клиническими результатами в нескольких странах мира. Необходимо также юридическое основание для использования подобных технологий. В России лечение стволовыми клетками пока не является распространенной медицинской практикой. 1 июля 2010 Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и социального развития года выдала первое разрешение на применение новой медицинской технологии ФС № 2010/255 (лечение собственными стволовыми клетками). Все другие способы лечения столовыми клетками должны вызывать сомнения в своей правомерности и безопасности.

№ 4 (48), 2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ

А.А. Радкевич, П.Г. Сысолятин, В.Э. Гюнтер
Остеогенная ткань в костно-реконструктивной челюстно-лицевой хирургии

С.П. Сысолятин, П.Г. Сысолятин, М.О. Палкина, А.В. Кузин, О.И. Кулага, К.В. Банникова
Сиалоскопия – новая ветвь развития эндотехнологий в хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии

А.Ф. Сулимов, М.Л. Перлухин, А.Ш. Ахметянов
Устранение дефектов челюстно-лицевой области путем использования микрохирургической пересадки комплексов ткани на фоне общесоматической патологии — ДСТ

П.И. Ивасенко, А.Б. Кузнецова
Состояние органов и тканей полости рта при хронических неопухолевых заболеваниях околоушных слюнных желез

П. Г. Сысолятин , О. Д. Байдик
Тканевые и клеточные изменения слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи при перфоративных синуситах

Н.Л. Елизарьева, А.Н. Колосов, Л.А. Соловьева
Ингаляционная анестезия с использованием ларингеальной маски – оптимальный способ анестезиии в хирургической стоматологии

Ronaldo Hirata
Реконструкция и изменение формы фронтальных зубов с помощью системы материалов Tetric N

М.К. Макеева
Применение озона в комплексном лечении стоматологических заболеваний

И.М. Расулов, Т.А. Абакаров, М.И. Идрисов
Скученность зубов как этиологический фактор гингивита

Ш. Усманова, К. Ронкин
Совместное лечение стоматологического пациента врачом-стоматологом и остеопатом

С.Я. Меркулов, А.С. Цацурина
Опыт использования геля «Холисал» при лечении заболеваний парадонта

ЧЕМПИОНАТЫ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО МАСТЕРСТВА СтАР

«Клиническая пародонтология»

М.П. Харитонова, М.В. Богдашкина
Лечение хронического верхушечного периодонтита с учетом степени сложности эндодонтических проблем

К.Г. Караков, Т.Н. Власова, А.В. Оганян, Д.С. Авшарян
Эффективность применения склерозирующей терапии при патологии пародонта

Б.Н. Зырянов, Т.Н. Жорова , С.Г. Беньковская, Б.Т. Расторгуев, Т.Я. Приходина, О.А. Малыхина,
Л.П. Бочкарёва, Н.В. Хмелёва

Влияние фторсодержащих зубных паст на состояние пародонта у детей

В.А. Загорский, И.М. Макеева, В.В. Загорский, В.А. Адилханян, Р.М. Жигунов
Методы исследования и расчета напряженно-деформированного состояния твердых тканей зубов

А.В. Алимский, М.А. Абдуллатипов
Изучение динамики пораженности кариесом зубов и его структуры среди пациентов крупных частных медицинских клиник, обращающихся за ортопедической стоматологической помощью

ЧЕМПИОНАТЫ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО МАСТЕРСТВА СтАР

«Федеральный чемпионат зубных техников»

Перспективы использования стволовых клеток в стоматологии

Ставропольская государственная медицинская академия, кафедра терапевтической стоматологии

Человеческий организм обладает уникальными возможностями для регенерации. Клетки в тканях нашего тела, таких как эпителиальные ткани и кровь стремительно делятся и постоянно регенерируют на протяжении всей жизни, тогда как в других тканях клетки обновляются более медленно и отвечают только на специфические биологические сигналы.

Исследования стволовых клеток оказывают существенное влияние на жизнь миллионов людей во всем мире. Осознание того, что стволовые клетки открывают новые подходы к терапии многих заболеваний, требуют от нас более детального изучения потенциала стволовых клеток. Медицинский и научный интерес к стволовым клеткам основан на желании найти источник новых, здоровых тканей для лечения поврежденных органов. Известно, что некоторые органы, такие как кожа, печень обладают способностью регенерировать самостоятельно при повреждениях, но нет четкого представления, почему и как некоторые ткани обладают данной способностью, а у других этот механизм отсутствует. Недавние исследования показали, что стволовые клетки играют в регенерации ключевую роль. Ткани полости рта (слизистая) также имеют выраженную регенераторную способность, однако она может снижаться при некоторых факторах, например, снижение иммунного статуса.

Стволовые клетки можно использовать для прямой трансплантации или для тканевой инженерии в комбинации с биоматериалами. Рассматривается возможность применения стволовых клеток для генной терапии как средства доставки генов или генетических продуктов к поврежденным тканям. Использование стволовых клеток для восстановления и регенерации костной ткани, цемента, дентина и даже ткани периодонта открывает широкие перспективы для полноценного восстановления тканей краниофациальной области.

В своей статье мы постараемся доступно разъяснить, что же такое стволовые клетки и зачем они нужны в стоматологии.

Понятие «стволовая клетка» было дано еще в 1901 г. Думаем, что ни для кого не секрет и не у кого не возникает вопрос о том, что существовали и существуют определенные юридические и законодательные проблемы для активного применения стволовых клеток. Именно поэтому до сегодняшнего дня, так и не внедрили клетки в практическую медицину. Стволовые клетки иерархия особых клеток живых организмов, каждая из которых способна впоследствии дифференцироваться особым образом, то есть получать специализацию и далее развиваться как обычная клетка.

Читайте так же:  Нижняя челюсть вперёд неправильный прикус и его исправление

Принято считать, что основной функцией стволовых клеток во взрослом организме является замена отслуживших дифференцированных клеток и восстановление клеточного состава поврежденных тканей, что актуально для комплексного лечения заболеваний пародонта. В литературе встречаются две классификации стволовых клеток.

1. По источнику происхождения:
эмбриональные;
фетальные;
клетки костного мозга;
клетки пуповинной крови;
стволовые клетки тканей взрослого организма.

2. По способности к дифференцированию:
унипотентные, образующие только один тип клеток;
мультипотентные, образующие клетки нескольких типов;
плюрипотентные, образующие клетки многих типов, но не всех;
тотипотентные, образующие клетки любых клеток.

Стволовые клетки способны трансформироваться почти в любой вид клеток, имеющийся в организме. Это дает возможность медицине возлагать большие надежды на их применение. 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, и мы остановимся на нескольких из них.

Первый метод. Используются собственные стволовые клетки пациентов стоматологии, но минуя сложнейший этап их выделения и культивирования. Вместо этого на место ненужного зуба во рту больного крепятся своего рода «строительные леса» из полимера и гидроксилапатита, которые изготавливаются с помощью 3D-принтера. На эту основу закрепляются молекулы факторов роста SDF1 и белков ВМР7, которые служат сигналом, привлекающим сюда стволовые клетки прямо из организма. Спустя 9 недель поверхность «строительных лесов» действительно покрыта новой массой клеток дентина, но на деле от него до полной регенерации целого зуба еще далеко. Возможно, понадобиться несколько вмешательств, чтобы восстановить последовательно пульпу, дентин и другие ткани взрослого зуба.

Второй метод. 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. Есть одно «но», процесс забора стволовых клеток достаточно болезненный.

Третий метод. Для создания зуба используют клетки мышиного эмбриона — мезенхимальные и эпителиальные (из этих типов клеток развиваются зубы), которые выдерживают в питательной среде, стимулирующей их деление, и вводят в коллагеновую матрицу. За несколько дней из клеток формируются полноценные зародыши зубов. Для продолжения экспериментов у взрослых мышей вырывают зубы, а в оставшиеся на их месте лунки пересаживают выращенные зародыши, которые быстро развиваются в зубы с нормальной структурой и составом. Более того, в растущие зубы успешно прорастают капилляры и нервы, то есть, зубы получаются действительно полноценные.

Четвертая методика. 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».

Успех клонирования зубов позволит ученым перейти и к более сложным задачам, таким как клонирование утраченных частей тела. Зубы были выбраны в качестве экспериментальных объектов потому, что их относительно легко удалить и заменить новыми или искусственными, если в ходе эксперимента что-то пойдет не так. Несмотря на то, что такого типа технологии на сегодняшний момент совсем еще не развиты, данное открытие способно дать огромный толчок в развитии медицины.

1. Смолянинов А.Б. Клеточная медицина: концепция ее развития // Клинич. патофиз. — 2004. — № 1.

2. Смолянинов А.Б., Иорданишвили А.К., Кириллов Д.А. Способ прогнозирования течения пародонтита на основе динамики количества стволовых клеток // Проблемы геронтологии и гериатрии. — 2006.

Стволовые клетки из детских зубов могут вылечить зубы взрослых людей

Ученые из Университета Пенсильвании (США) подвели итоги трехлетнего эксперимента по восстановлению зубов весьма нетрадиционным методом. Формально он продолжается – чем дольше подопытные пациенты эксплуатируют свои вылеченные зубы, тем больше материалов для исследований. Но и три года достаточный срок, чтобы признать эффективность регенерации с применением стволовых клеток пульпы.

Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

Идея методики проста. Если взрослый, сформированный зуб получает серьезные повреждения, можно попытаться вырастить новую живую ткань для заделки прорехи, используя запас стволовых клеток его хозяина. В этом эксперименте речь шла о пульпе, самой мягкой внутренней части зуба, из которой проще взять образцы. А пациентами выступали дети, у которых молочные зубы уже заменились постоянными, но те еще развиваются.

Выбирали детей с реальными дефектами зубов, которые без сложного лечения приводят к их потере. Контрольную группу лечили консервативными методами, а 30 пациентам в пораженные участки пересадили стволовые клетки пульпы здоровых зубов. Зажило все одинаково быстро, но при лечении стволовыми клетками сохранился весь спектр личных ощущений, которые отличают «мертвый» зуб от «живого». И он наблюдался и через год, и через два, и через три после трансплантации.

Один из детей случайно утратил исцеленный зуб – когда врачи его изучили, то увидели полную регенерацию тканей в месте былого повреждения, действующие сосуды, здоровую пульпу и мощный слой дентина. В связи с чем метод признан рабочим, но очень спорным. Во-первых, людям придется еще в детстве запасаться собственными стволовыми клетками из зубов на всю жизнь, потом взять их будет негде. Во-вторых, вероятность донорства оценивается как крайне низкая – эксперименты в этом направлении не проводят, так как боятся серьезных последствий отторжения организмом чужих клеток.

Стволовые клетки продемонстрировали эффективность применения в стоматологии

Американские учёные из Пенсильванского университета (англ. University of Pennsylvania) успешно восстановили повреждённую живую ткань зуба с помощью стволовых клеток, полученных из пульпы молочных зубов детей.

Многообещающие результаты, опубликованные в Science Translational Medicine, демонстрируют высокий потенциал стволовых клеток в широком спектре стоматологических процедур и в лечении некоторых системных заболеваний.

Подвижные игры детей нередко сопровождаются травмами растущих постоянных зубов. Практически 50% людей повреждали зубы в детстве. Если такая травма была получена до полного формирования постоянного зуба, она может привести к недостаточному кровоснабжению корня, остановке его развития и некрозу зубной пульпы.

Читайте так же:  Герпес во рту причины, лечение, фото

В настоящее время единственная медицинская помощь при таких нарушениях — апексификация. Данная процедура заключается в стимулировании образования кальцифицированной ткани в области апекса – верхушки зуба, утраченной в результате травмы, однако это не гарантирует полное восстановление повреждённой области, а также может привести к аномальному развитию корня зуба.

Лечение некрозов в стоматологии

Проведённые клинические исследования, описанные в новой статье, возглавил Сонгтао Ши (Songtao Shi) из Пенсильванского университета, а также Ян Джин (Yan Jin), Кун Сюан (Kun Xuan) и Бей Ли (Bei Li) из Четвёртого военно-медицинского университета (Fourth Military Medical University) в Сиане, Китай. Их результаты продемонстрировали огромный потенциал стволовых клеток, полученых из пульпы молочных зубов, при лечении некрозов в стоматологии.

«Данное лечение возвращает чувствительность зубов у пациентов. Они могут ощущать горячую и холодную стимуляцию, их зубы снова живые», — говорит Ши, профессор и глава Отдела анатомии и клеточной биологии в Школе стоматологической медицины Пенсильванского университета.

«В настоящее время у нас есть данные за два, два с половиной и даже три года, которые показали, что это безопасная и эффективная терапия».

Ши уже 10 лет работает над изучением возможностей стволовых клеток пульпы зуба человека (human deciduous pulp stem cells, hDPSC), обнаружив их в молочном зубе своей дочери. Совместно с коллегами он подробно изучил данные клетки, их функционирование и методы их использования для безопасного восстановления тканей пульпы зуба.

Первая фаза клинических испытаний была проведена в Китае. В ходе неё было отобрано 40 детей с травмами постоянных резцов, но у которых всё ещё были молочные зубы. Тридцати из них было назначено лечение с использованием hDPSC, а остальные десять в качестве контрольной группы прошли стандартную процедуру апексификации.

[3]

Стволовые клетки, используемые в экспериментальной терапии, были получены из пульпы собственных здоровых молочных зубов пациентов. Клетки культивировали в лаборатории для увеличения их количества, а затем имплантировали в повреждённый зуб.

Дальнейшие наблюдения показали, что у детей, получивших экспериментальное лечение с hDPSC, развивались более здоровые корни зубов, отмечался более толстый слой дентина и улучшенное кровоснабжение зуба по сравнению с контрольной группой.

Изначально у всех наблюдаемых пациентов была нарушена чувствительность повреждённых зубов. Через год после процедуры чувствительность вернулась только к пациентам, получившим hDPSC. Обследование, в том числе и иммунной системы, не выявило никаких неблагоприятных побочных эффектов терапии.

Также учёные получили возможность изучить эффективность лечения после того, как пациент повторно травмировал вылеченный зуб и его пришлось удалить. Они обнаружили, что имплантированные стволовые клетки восстановили различные составляющие пульпы зуба, включая клетки, которые формируют дентин, соединительную ткань и кровеносные сосуды.

Это только первый шаг в развитии данного направления терапии. Использование собственных стволовых клеток минимизирует вероятность иммунного отторжения, однако лечение взрослых пациентов, утративших молочные зубы, невозможно.

Ши с коллегами начинают новую фазу исследований с использованием аллогенных (донорских) стволовых клеток для регенерации зубной ткани у взрослых. Они также надеются получить одобрение FDA (Food and Drug Administration, Управление по контролю за качеством пищевых продуктов и лекарственных препаратов) для проведения клинических испытаний с использованием hDPSC в Соединенных Штатах.

В долгосрочной перспективе учёные надеются на более широкое применение hDPSC для лечения системных заболеваний, с которыми ранее работал Ши, например, таких как волчанка.

Стволовые клетки в стоматологии: когда они необходимы?

Для стоматологов-ортопедов очень актуальной является проблема дефицита костной ткани в месте предполагаемой имплантации. В таком случае применяется костная пластика – методика восстановления костной ткани челюсти.

Сегодня существует много методик реконструкции костной ткани. Об одной из них – с применением мезенхимальных стволовых клеток – рассказал Андрей Алексеевич Орлов, врач-стоматолог, доктор медицинских наук, профессор челюстно-лицевой хирург, имплантолог – в своем докладе «Влияние трансплантации аутогенных мезенхимальных стволовых клеток из жировой ткани на течение остеогенетического процесса».

Статистические исследования показывают, что около 40% пациентов стоматологических клиник для успешного проведения имплантации нуждаются в предварительной костной пластике челюсти.

Метод костной пластики состоит во внесении костного материала в необходимый участок челюсти. Костный материал может быть как естественный (аллогенный – отобранный из костной ткани донора, аутогенный — отобранный из костной ткани пациента, ксеногенный – отобранный из костной ткани животного), так и искусственный (специальные материалы, способствующие образованию собственной кости).

Мы провели исследования, направленные на решение важной задачи в травматологии и ортопедии – это стимуляция процесса остеогенеза. Речь идет об использовании мезенхимальных стволовых клеток (МСК), полученных из жировой ткани пациента, при аутотрансплантации костного материала.

Одной из актуальных проблем современной теоретической и клинической медицины является развитие новых наукоемких лечебных технологий, к числу которых, несомненно, относятся методы, основанные на применении клеточных технологий.

С тех пор как А.Я. Фриденштейн описал мезенхимальные стволовые клетки костного мозга человека, их рассматривают как основные источники клеточного пула для постоянного обновления и регенерации костной ткани.

Первое их применение было исследовано при восстановлении длительно незаживающих переломов у пожилых пациентов. За минувшее время клеточные технологии шагнули далеко вперед. Были разработаны новые методы и источники получения стволовых клеток, в том числе из жировой ткани, что актуально в свете настоящего исследования.

В результате уже проведенных многочисленных исследований раскрыты тонкие, на молекулярном уровне, механизмы работы МСК и тех взаимодействий, которые осуществляются при их непосредственном участии. МСК обнаружены и выделены из жировой ткани, скелетных мышц, связок, из трабекулярной кости и ряда других видов ткани.

Эти данные в определенной степени поддерживают концепцию существования во взрослом организме резерва в виде стволовых клеток на протяжении постнатальной жизни человека.

Проведенное нами исследование направлено на решение важной задачи современной травматологии и ортопедии – стимуляции остеогенетического процесса при дефиците костной ткани, в том числе в области альвеолярного отростка челюсти, что актуально для ортопедической стоматологии.

Материал и методы исследования

Как известно, одной из существенных проблем ортопедической стоматологии (дентальной имплантологии) является дефицит костной ткани в области альвеолярного отростка. Использование МСК из жировой ткани в перспективе может оказаться действенным средством для решения этой проблемы.

Если нет возможности провести операцию с применением микрососудистых технологий, если у пациента аутоиммунные заболевания, эта методика может оказаться очень полезной.

[2]

Исследование проводилось в двух группах – в первой аутотрансплантат вводился с использованием МСК, в другой – МСК не применялись.

Первый хирургический этап исследования включал забор аутотрансплантата, второй этап – его пересадку на реципиентное ложе в области челюсти. Далее производили 2-кратное введение МСК.

При анализе гистологических картин мы стремились провести оценку костеобразовательного процесса в пространстве между аутокостным материалом и материнской костью посредством определения интенсивности костеобразовательного процесса по следующим показателям:

  • активность образования новых костных трабекул;
  • гистологические характеристики остеобластов (с точки зрения проявления их функциональной активности);
  • по наличию напластований новообразованных костных трабекул на костные фрагменты как проявления остеогенетической активности;
  • по степени созревания новообразованных костных структур на этапах эксперимента.
Читайте так же:  Бесплатное протезирование зубов для пенсионеров

Проведенное исследование показало, что на 21 сутки ведущим процессом в области аутотрансплантации костного материала на челюстную кость с инокуляцией в область оперативного вмешательства аутотрансплантата аутогенной культуры МСК, полученной из жировой ткани, явился процесс активного остеогенеза в зоне трансплантации, причем как в области материнской кости, так и по краям аутотрансплантата.

Между этими зонами активного остеогенеза располагалась соединительнотканная прослойка, которая как бы разграничивала эти две области клеточной остеогенетической активности.

Можно полагать, что это пространство является областью, где максимальным образом проявляет себя остеогенетическая активность липогенных МСК. При этом в полной мере сказывается также и иммуномодулирующий, и противовоспалительный их потенциал.

В группе сравнения, где отсутствовало поддерживающее остеогенез воздействие МСК, остеогенетическая активность либо отсутствовала, либо была чрезвычайно низкой.

Помимо этого наблюдались и цитологические признаки низкой компетентности клеточных элементов. Они, как правило, были мелкими и иррегулярными по своему расположению у краев костных трабекул, которые в этой группе наблюдений были и сами по себе крайне скудно и нерегулярно представлены в области контакта аутокостного трансплантата с материнской костью.

Очень важно отметить, что на 120-е сутки после аутотрансплантации с применением МСК мы наблюдаем замедление процесса остеогенетической активности, потому что теломераза перестает вырабатываться. На 180-е сутки в области контакта аутокостного трансплантата и материнской кости формируется костный субстрат, который является уже единым целым. Произошло напластывание на трансплантат, его полное ремоделирование. При этом остеогенетическая активность практически больше не проявляется.

Эта концепция постулирует существование механизма, ограничивающего число делений клеток на концах хромосом (теломер) из-за отсутствия на них теломеразы. Указанный механизм играет важную роль в стабилизации процесса смены клеточных генераций, обусловливает “старение” клеточных популяций, а также препятствует иммортализации клеток и, соответственно, их озлокачествлению.

Таким образом, костная пластика с применением мезенхимальных стволовых клеток из жировой ткани значительно ускоряет процесс укрепления кости и повышает его эффективность.

Видеосюжет с подробным описанием научного исследования по остеогенетическому процессу при реконструкции костной ткани с применением МСК, которое проводилось под руководством профессора А.А. Орлова, Вы можете посмотреть здесь:

Медицинские интернет-конференции

Велиханова Л.К.,Фирсова И.В.

Стволовые клетки пульпы зуба — новое направление в клеточной заместительной терапии.

Ключевые слова

Медицина XXI века характеризуется созданием новой парадигмы в терапевтических подходах: на смену традиционным методам лечения приходит более эффективное использование внутренних возможностей самого организма. Появилось новое направление в медицине – клеточная заместительная терапия, основанная на способности стволовых клеток к восстановлению поврежденных в результате болезни или травмы тканей и органов человека. Клеточную терапию изучают сегодня по всему миру по различным направлениям, в том числе и лечения наследственных и приобретенных заболеваний, до последнего времени считавшихся неизлечимыми с помощью традиционных подходов. Стволовые клетки успешно применяют в лечении более 100 видов тяжелых болезней, среди которых инфаркт миокарда, хроническая сердечная недостаточность, инсульт, нейродегенеративные заболевания, ювенильный диабет, травмы головного и спинного мозга, а также в ряде онкологических и наследственных заболеваний.

Массовое применение стволовых технологий ограничено законодательной базой. Но в России в решении этого вопроса имеются явные положительные тенденции. 18 января 2013 года Министерством Здравоохранения РФ был рассмотрен очередной вариант проекта Федерального Закона «об обращении биомедицинских клеточных технологий», регулирующий отношения, возникающие в связи с разработкой, доклиническими исследованиями, экспертизой, государственной регистрацией, клиническими исследованиями, производством, хранением, утилизацией, применением, мониторингом применения, ввозом в Российскую Федерацию, вывозом из Российской Федерации биомедицинских клеточных продуктов [2].

Стволовые клетки – это недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся во всех многоклеточных организмах, они способны самообновляться, образуя новые стволовые клетки, делиться посредством митоза и дифференцироваться в специализированные клетки, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей. Развитие многоклеточных организмов начинается с одной стволовой клетки — зиготы. В результате многочисленных циклов деления и процесса дифференцировки образуются все виды клеток, характерные для данного биологического вида. В человеческом организме таких видов клеток более 220. Стволовые клетки сохраняются и функционируют и во взрослом организме, благодаря им может осуществляться обновление и восстановление тканей и органов. Тем не менее, в процессе старения организма их количество уменьшается [1].

Все стволовые клетки обладают двумя свойствами: самообновлением, то есть способностью сохранять неизменный фенотип после деления (без дифференцировки) и потентностью (дифференцирующим потенциалом), или способностью давать потомство в виде специализированных типов клеток.

Существуют два механизма, поддерживающих популяцию стволовых клеток в организме: асимметричное деление, при котором продуцируется одна и та же пара клеток (одна стволовая клетка и одна дифференцированная клетка) и стохастическое деление: одна стволовая клетка делится на две более специализированных.

Выделяют четыре основных типа стволовых клеток: эмбриональные, фетальные, соматические и мезенхимальные.

Эмбриональные стволовые клетки обнаруживаются на самой ранней стадии развития зародыша. Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) начинает делиться через 30 часов с момента оплодотворения, и к третьему-четвертому дню эмбрион представляет собой компактный шар, состоящий из 12 или более клеток. Еще через пять-шесть дней эмбриональные клетки формируют полую клеточную сферу диаметром 150 микрон — бластоцисту. Клетки внутренней клеточной массы — бластоцисты (около 30 клеток) и есть эмбриональные стволовые клетки. Их отличительная особенность — способность к образованию из одной первоначальной клетки целой линии генетически идентичных клеток.


Фетальные стволовые клетки, в конце концов, развиваются в различные органы. Пока хорошо изучены три разновидности фетальных клеток: нейральные стволовые клетки (включая клетки нервного гребня), гематопоэтические стволовые клетки и клетки — предшественники b-клеток поджелудочной железы, вырабатывающих инсулин.

Нейральные стволовые клетки способны трансформироваться в клетки головного мозга. Клетки нервного гребня дифференцируются в клетки, иннервирующие сердце и стенку кишечника, пигментные клетки кожи (меланоциты), хрящ и кости лица, соединительную ткань и другие. Гематопоэтические стволовые клетки превращаются в разнообразные элементы крови. Большое число таких клеток содержат пуповина и плацента.

Соматические стволовые клетки способны превращаться не во все, а только в клетки определенных типов, образующие ткани взрослого организма. Возможность их использования для регенерации тканей была открыта несколько десятилетий тому назад. Источниками соматических стволовых клеток в организме взрослого человека являются костный мозг, периферическая кровь, жировая ткань, головной мозг, скелетная мускулатура, пульпа зуба, печень, кожа, слизистые оболочки желудочно-кишечного тракта, поджелудочная железа. Клетки данного вида поддерживают обновление тканей на протяжении всей жизни человека.

Соматические стволовые клетки, выделенные из костного мозга, могут превращаться в клетки головного мозга. А аналогичные клетки, полученные из ткани головного мозга, способны трансформироваться в клетки крови и мышечной ткани. В некоторых органах соматические стволовые клетки генерируют клетки нескольких типов. К примеру, стволовая клетка нервной ткани может дифференцироваться в нейроны головного мозга, глиальные клетки и астроциты. Подобная способность клеток к трансформации называется пластичностью.

Особый интерес представляют собой стволовые клетки взрослого организма, получение которых не связано с разрушением эмбриона человека, как в случае с эмбриональными стволовыми клетками. Наиболее распространенный тип мультипотентных стволовых клеток, способных к дифференцировке в остеогенном, хондрогенном и адипогенном направлении и который в настоящее время широко используется для разработки новых клеточных биомедицинских технологий, это мезенхимные стволовые клетки. Их возможно выделять из костного мозга, из жировой ткани, хрящей, пуповины и пуповинной крови, плаценты, пульпы зубов и других тканей человека [1,4,6,9].

Читайте так же:  Как проводится удаление зубного камня ультразвуком

Одним из перспективных источников стволовых клеток являются зачатки и пульпа третьих моляров человека. Главным преимуществом этого источника является доступность биологического материала. По своим морфологическим и фенотипическим свойствам эти клеточные популяции аналогичны мезенхимным стволовым клеткам человека, поскольку они обладают свойством клоногенности, способны пролиферировать как в условиях in vitro, так и in vivo, характеризуются мультипотентностью направлений дифференцировки. По результатам исследований по выделению, фенотипическому и генетическому анализу стволовых клеток, полученных из зачатков третьих моляров человека, показано, что полученные клетки обладают фенотипом, аналогичным мезенхимных стволовым клеткам, экспрессируют высокий уровень мРНК генов факторов транскрипции, характерных для плюрипотентных стволовых клеток, и способны к дифференцировке в адипогенном, хондрогенном, остеогенном и нейрональном направлении. Что немало важно, эксперименты по криоконсервации стволовых клеток из зачатков третьих моляров человека показали, что заморозка и хранение клеток не оказали существенного влияния на способность к пролиферации, дифференцировке и нейропротекции на модели in vitro [4].

Стволовые клетки возможно также получать из пульпы молочных зубов.

Изучением стволовых клеток пульпы молочных зубов впервые занялся детский стоматолог сотрудник Национального института стоматологических и черепно-лицевых исследований США доктор С. Ши (Songao Shi) в 2002 году. Пульпа зуба содержит 4 типа стволовых клеток – хондроциты, остеобласты, адипоциты и мезенхимальные стволовые клетки, которые можно успешно и быстро вырастить, значительно увеличив их количество и сохранив потенциал к преобразованию в другие типы клеток.

Из хондроцитов формируется хрящевая ткань, которую сегодня уже применяют в лечении артритов, артрозов, коллагенозов и других различных заболеваний, вызывающих повреждение суставов. Остеобласты можно использовать в качестве «строительного материала» костной ткани.

Адипоциты восстанавливают поврежденную сердечную мышцу, преобразуясь (дифференцируясь) в кардиомиоциты и миобласты, которые сегодня используются в кардиомиопластике при лечении заболеваний сердца и сердечно-сосудистой системы. Мезенхимальные стволовые клетки способны дифференцироваться в широкий спектр клеточных типов организма и давно используются в терапии.

Дальнейшие эксперименты с выпавшими у детей молочными зубами, показали, что стволовые клетки из пульпы, растут гораздо быстрее и они намного пластичнее в своем преобразовании в другие типы клеток, формирующие ткани и органы, при сравнении с таковыми, выделенными из периферической крови или костного мозга взрослого человека[3,4].

В 2012 году ученые из университета стоматологии Японии (Nippon Dental University) под руководством профессора Кена Яэгаки (Ken Yaegaki) в Journal of Breath Research опубликовали данные своего исследования, посвященного дифференцировке стволовых клеток пульпы зуба в клетки печени [12]. В качестве индуктора был изпользован сероводород. Выделенные из удаленных зубов стволовые клетки культивировали в специальной среде с добавлением индуктора и без него. В результате, через несколько дней, обработанные клетки дифференцировались в клетки печени и обладали способностью накапливать гликоген, проведенные тесты доказали, что полученные клетки действительно обладают всеми свойствами гепатоцитов. С помощью нового метода образовалось большое число клеток печени, с высокой степенью чистоты популяции. Это значит, что после нескольких дней культивирования, все обработанные клетки дифференцировались в гепатоциты, что является важным условием для пересадки.

В настоящее время в России услуги по организации выделения, размножения и персонального долгосрочного хранения стволовых клеток, полученных из молочных и постоянных зубов, предоставляют Банки стволовых клеток.

Из пульпы здорового зуба можно выделить всего несколько клеток, их количество от 12 до 20 клеток. Для того чтобы клетки можно было использовать в будущем, в Банке их культивируют и доводят количество до терапевтической дозы, которая составляет более 1 миллиона клеток. При этом клетки обязательно проходят контроль на бактериальную стерильность и жизнеспособность. Длительное хранение проводится в парах жидкого азота в сосудах Дьюара. Температура в них составляет ниже -150 С о . Перед замораживанием клетки обрабатываются криопротектором. Он делает мембраны клеток эластичнее и не позволяет образовываться остроконечным кристаллам, которые могут повредить при замерзании целостность клетки. В таких условиях клетки, выделенные из зубов, могут храниться очень долго. Первые исследования по криохранению были начаты более 20 лет назад. Регулярно ученые проверяют состояние клеток, замороженных в те времена, в течение всего это срока, клетки не меняют свои свойства к делению, преобразованию (дифференцировке), способности приживления и замещения поврежденных при травме или болезни участков организма, которые так помогают в регенерации, восстановлении и выздоровлении[7].

Сегодня стволовые клетки пульпы зубов можно применять в реконструкции тканей и органов (восстановлении костной и хрящевой тканей, формировании зачатка зуба и восстановлении его тканей, реконструкции печении и почек, мочевого пузыря, реконструкции роговицы, маммопластике). Стволовые клетки активно используются в черепно-лицевой хирургии при врожденных патологиях — расщелинах губы и неба, при восстановлении нарушений формирования и деформации костей челюстно-лицевой области, вызванных опухолью, инфекционными заболеваниями или травмой. В кардиопластике при лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы: ишемии, инфаркте миокарда; при системных прогрессирующих заболеваниях: коллагенозах, артрозах, артритах; гломерулонефрите; при неврологических заболеваниях (боковом амиотрофическом склерозе, рассеянном склерозе), в ожоговой терапии. При некоторых видах онкологических заболеваний, вызывающих поражение соединительной, костной и хрящевой тканей,при диабете 1-го типа, при омоложении кожи[5-11].

Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

Таким образом, список заболеваний, которые лечат стволовыми клетками, увеличивается с каждым днем. Разрабатываются новые протоколы терапевтического применения стволовых клеток в лечении патологий и травм. Необходима планомерная научно-исследовательская работа по основным направлениям современных биомедицинских технологий с целью решения актуальных проблем клинической медицины, а также разработка адекватной правовой базы для повышения доступности применения стволовых клеток, источником, которых могут быть дентальные ткани в практическом здравоохранении, в частности в стоматологии.

Источники


  1. Шенгелия, З. Н. Стоматология для всех: все о здоровье зубов и полости рта / З.Н. Шенгелия. — М.: Невский проспект, 2003. — 160 c.

  2. Руководство по стоматологическому материаловедению. — М.: Медицинское информационное агентство, 2013. — 304 c.

  3. Колесов, А. А. Стоматология детского возраста / А.А. Колесов. — М.: Медицина, 1985. — 496 c.
  4. Дойников, А. И. Зуботехническое материаловедение. Учебник / А.И. Дойников, В.Д. Синицын. — М.: Медицина, 2011. — 208 c.
Стволовые клетки в стоматологии
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here