Is the creation of a bone-dental equivalent a breakthrough in implantation dentistry?

Full Text

Около 15-50 % населения земного шара уже в молодом возрасте в результате кариеса, травм и воспалительных заболеваний сталкивается с необходимостью протезирования зубов. В настоящее время в клинической практике для решения этой эстетической и функциональной медицинской проблемы широко применяются методики имплантации зубных протезов в кость челюсти. Подобные протезы, выполняемые из композитов типа металлокерамики, пластика и других материалов, обеспечивают достаточный косметический и функциональный результат на сроках от 5 до 15 лет. Тем не менее, в стоматологической имплантологии имеется большая проблема резорбции костной ткани альвеолы, развивающаяся уже через год после потери зуба. Это обстоятельство усложняет процедуру имплантации, так как требуется заполнение дефекта [создание «+» ткани] в месте установки протеза. Современные технологии позволяют решить эту проблему с помощью матриц- носителей [донорская кость, биополимеры, гидроксиапатит], а также созданием полноценных тканеинженерных конструкций [3, 4].

В журнале Tissue Engineering опубликовано исследование ученых из Массачусетского Технологического Университета [США], которое, возможно, позволит одновременно решить сразу несколько проблем с созданием биоискусственного зуба de novo. Основу эксперимента составила технология непрямого дентогенеза, заключающаяся в культивировании элементов закладки зуба [зубная пластинка, эмалевый орган, зубной сосочек], выделенного из эмбриона.

Клеточная масса, состоящая из энамелобластов, одонтобластов и малодифференцированых эпителиальных и стромальных мезенхимальных клеток, суспензируется и совместно культивируется [1, 2, 5].

Зачатки коренных зубов получали из свиней 6-месячного возраста. Клетки были выделены и помещены на предварительно обработанные коллагеном [для улучшения адгезии] матрицы из PGA/PLLA. Полученные конструкции были помещены в сальник бестимусных крыс с целью префабрификации in vivo. Одновременно создавали эквивалент костной ткани. Для этого на те же синтетические полимеры наносили остеобласты, предварительно обогащённые из культуры мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток [ММСК] костного мозга тех же животных, для соблюдения принципа аутогенное™. Эквивалент костной ткани культивировался в роторном биореакторе в течение 10 дней. Через 4 недели эквивалент зуба извлекали из сальника и совмещали с эквивалентом костной ткани. Полученная конструкция была снова помещена в сальник бестимусных крыс на 8 недель.

В результате, эквивалент зуба, помещенного в сальник крыс, при гистологическом исследовании имел строение, характерное для нормального зуба уже через 4 месяца. Композиция костной ткани с эквивалентом зуба при гистологическом исследовании имела структуру губчатой кости, а интегрированный в нее зуб состоял из дентина, эмали и пульпы с сосудами, как полноценный орган. Обнаружение характерных маркеров, таких как остеокальцин, коллаген I и III [для костной ткани] и омелогенин [для ткани зуба] говорит о том, что в результате эксперимента получено уникальное образование кости и интегрированного в нее зуба.

Таким образом, в результате усовершенствования авторами технологии непрямого дентогенеза был получен трансплантат, решающий одновременно две главные задачи - создание самого зуба и воссоздания его костного ложа [альвеолы]. Достижение может иметь революционный характер, поскольку впервые в полученном эквиваленте зуба определялась пульпа и кровеносные сосуды, что указывает на создание почти полноценного органа. Решение другого важного вопроса - иннервации биоискусственного зуба - обеспечит поддержание жизнеспособности и нормальное функционирование трансплантата. Данное исследование приближает нас к получению эквивалента зуба у человека.

About the authors

A. V. Volkov

Author for correspondence.
Email: redaktor@celltranspl.ru
Russian Federation

References

Supplementary files