2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Стволовые клетки в стоматологии

Стволовые клетки в имплантологии

  • Вход
  • Регистрация
  • Главная →
  • Новости и статьи по стоматологии →
  • Имплантология →
  • Стволовые клетки в имплантологии

В теле человека насчитывается свыше 200 разных типов клеток, образующих ткани и органы, которые выполняют все задачи, связанные с поддержанием жизнеспособности системы, включая задачу воспроизводства. Размер популяций клеток в здоровых тканях взрослого человека – результат тонкого равновесия процессов пролиферации клеток, их дифференцировки и гибели. При повреждении ткани пролиферация клеток позволяет устранить нанесенный ущерб. Для этого покоящиеся (спящие) клетки ткани переходят в состояние пролиферативных, либо стволовые клетки активируются и дифференцируются в клетки такого типа, который необходим для восстановления поврежденной ткани. Исследования стволовых клеток направлены на выяснение механизмов поддержания и восстановления тканей, а также – на выделение значительного числа типов клеток из эмбрионов.

Давно замечено, что ткани могут формироваться за счет самых разных дифференцированных клеток и что элементы крови, кожи и выстилки желудка, дифференцированные клетки отличаются коротким временем полужизни и неспособностью к самостоятельному обновлению. Это наблюдение позволило предположить, что некоторые ткани могут существовать за счет стволовых клеток, т.е. клеток со способностью к саморепликации и генерации дочерних клеток, которые могут дифференцироваться. Такие стволовые клетки взрослых, или региональные стволовые клетки, производят только те клеточные линии, которые соответствуют конкретной ткани (рис. 1).

Рис. 1. Стволовая клетка подвергается саморепликации или дифференцировке.

Стволовые клетки можно не только выделить из взрослых и эмбриональных тканей; их также можно сохранять в культурах в качестве недифференцированных клеток. Эмбриональные стволовые клетки способны производить все дифференцированные клетки взрослого организма. Таким образом, их потенциал можно расширить за пределы обычной мезодермальной клеточной линии до дифференцировки в печеночные, почечные, мышечные, кожные, сердечные и нервные клетки (рис. 2).

Рис. 2. Источником разных тканей являются мезенхимальные стволовые клетки.

Понимание потенциала стволовых клеток ознаменовало новую эру – регенеративной медицины. Появилась возможность регенерации тканей и органов, которые в противном случае были бы утрачены. Поскольку использование эмбриональных стволовых клеток вызывает очевидные этические вопросы, большинство научных исследований посвящено применению региональных стволовых клеток. Стволовые клетки взрослых не отличаются такой универсальностью, как эмбриональные: считаются мультипотентными, т.е. способными дифференцироваться только в клетки/ткани определенных типов, тогда как эмбриональные стволовые клетки – в любые клетки и/или ткани. Научные исследования позволили установить, что некоторые ткани, например нервная, регенерируются с большим трудом, тогда как костная ткань и кровь лучше поддаются лечению стволовыми клетками.

Объектом пристального внимания исследователей стала пульпа временных зубов: ее тщательное изучение в качестве потенциального источника стволовых клеток дало многообещающие результаты. Однако регенерация зуба целиком представляет очень сложный процесс, который, несмотря на некоторые успехи, достигнутые с использованием животных моделей, пока еще невозможно воспроизвести и применять клинически. Совершенно иначе дело обстоит с регенерацией костной ткани челюсти; научно-доказательная база вполне достаточна для клинического применения этого метода. В настоящее время региональные стволовые клетки получают помимо других тканей из костного мозга и жира.

Костный мозг является кроветворной тканью, т.е. он способен производить все клетки крови. В 1950-х годах нобелевский лауреат доктор E.Donnall Thomas продемонстрировал жизнеспособность трансплантированного костного мозга у пациентов с лейкемией. Тогда этот метод позволил спасти множество людей, страдающих иммунологическими заболеваниями и болезнями кроветворной системы. Однако костный мозг содержит не только гематопоэтические стволовые клетки (дифференцируются в эритроциты, лейкоциты, тромбоциты и т.п.), но и мезенхимальные стволовые клетки (становятся, например, костной, мышечной и жировой тканью; рис. 3).

Рис. 3. Разнообразие типов клеток, присутствующих в костном мозге.

Взятие костного мозга проводят под местной анестезией с помощью иглы из подвздошной (тазовой) кости. Хотя для проведения процедуры необходима соответствующая квалификация, сама процедура не считается чрезмерно инвазивной или сложной. Процедура также не связана с существенным интра- или послеоперационным дискомфортом (рис. 4).

Рис. 4. а – область пункции для взятия костного мозга из подвздошной кости; б – игла внутри костного мозга.

Реконструкция кости в стоматологии (равно как в ортопедии и онкологии) представляет сложную задачу, поскольку устранение костных дефектов, вызванных травмой, инфекциями, опухолями или удалением зубов, требует трансплантации кости. Недостаточный объем кости челюсти может стать препятствием для установки имплантатов, т.е. негативно отразится на качестве жизни пациентов. Для восполнения объема кости трансплантат обычно берут в области подбородка или угла нижней челюсти. Для исправления очень обширных дефектов может понадобиться костная ткань черепа, ноги или таза. В отличие от процедуры взятия костного мозга операции, связанные с получением костных трансплантатов, зачастую сопровождаются сильным дискомфортом, а иногда – неустранимыми послеоперационными остаточными явлениями (рис. 5).

Рис. 5. а – получение костного трансплантата из подбородка; б – получение костного трансплантата из области угла челюсти; в – получение костного трансплантата из свода черепа; г – получение костного трансплантата из ноги (большой или малой берцовой кости); д – костный трансплантат из подвздошной (тазовой) кости.

Проблемы, связанные с костной трансплантацией, подтолкнули к использованию заменителей (синтетические материалы и донорская костная ткань человеческого или животного происхождения). Тем не менее такие материалы демонстрируют худшие результаты по сравнению с аутотрансплантатами (кость самого пациента), поскольку не содержат аутологичных белков. Ввиду этого новая концепция, подразумевающая использование заменителя костного материала в сочетании со стволовыми клетками самого пациента при восполнении критичных костных дефектов, получила признание в качестве современного подхода к лечению. Приходя на смену костной трансплантации (со всеми присущими ей недостатками), этот новый метод позволяет использовать стволовые клетки самого пациента в сочетании с минерализованными материалами и исключает необходимость в хирургическом получении костной ткани.

До недавнего времени не было проведено ни одного исследования, посвященного сравнению разных методов применения стволовых клеток костного мозга для реконструкции кости. Ниже дано резюме исследования, проведенного нашей группой, в рамках которого критичные костные дефекты, искусственно созданные у кроликов, затем устранялись с помощью 4 основных методов лечения стволовыми клетками с целью сравнения их эффективности с точки зрения заживления кости.

Применяли:
— свежий костный мозг (без обработки);
— концентрат стволовых клеток костного мозга;
— культуру стволовых клеток костного мозга;
— культуру жировых стволовых клеток (рис. 6, 7).

Читать еще:  Стоматология для взрослых под общим наркозом

Рис. 6. Искусственно вызванный критичный костный дефект свода черепа кролика.

Рис. 7. Первичная культура мезенхимальных стволовых клеток костного мозга через 21 день культивирования.

Пятая группа животных была контрольной, ни один метод лечения стволовыми клетками в ней не применялся. Наилучшие результаты с точки зрения регенерации кости были получены при использовании концентрата и культуры стволовых клеток костного мозга. Контрольная группа продемонстрировала наихудшие результаты. Сделали вывод, что стволовые клетки костного мозга лучше подходят для реконструкции кости, чем стволовые клетки, выделенные из жировой ткани, и что простой концентрат стволовых клеток (его приготовление занимает несколько часов) позволяет получить результаты, сопоставимые с результатами применения сложной культуры стволовых клеток (ее выращивание занимает в среднем от 3 до 4 нед; рис. 8).

Рис. 8. а – компьютерная томограмма черепа кролика после трансплантации заменителя кости без стволовых клеток (область трансплантации отмечена голубой стрелкой). Обратите внимание на то, что костный дефект сохранился; б – компьютерная томограмма черепа кролика после трансплантации заменителя кости со стволовыми клетками. Обратите внимание на практически полное заживление костного дефекта.

Сходные исследования, проведенные с привлечением пациентов, подтверждают, что стволовые клетки костного мозга улучшают заживление костных дефектов, вызванных травмой, удалением зубов или новообразований. Гистологические изображения демонстрируют возможности заменителей кости в сочетании со стволовыми клетками при реконструкции кости (рис. 9). Очевидно, что уровень минерализованной кости существенно выше там, где были применены стволовые клетки (рис. 10).

Рис. 9. Костный аллотрансплантат с концентратом костного мозга.

Рис. 10. а – гистологический срез участка после пересадки аллотрансплантата в сочетании с костным мозгом. Обратите внимание на наличие существенного объема минерализованной ткани; б – гистологический срез участка после пересадки аллотрансплантата без костного мозга. Обратите внимание на наличие значительно меньшего объема минерализованной ткани.

Хотя этот метод очень близок клиническому применению, назначать подобную процедуру следует с большой осторожностью. Для ее проведения нужна соответствующая квалификация хирурга и сотрудников лаборатории, а также доступность необходимых ресурсов (на рис. 11 фотографии, сделанные во время манипуляций со стволовыми клетками костного мозга в лаборатории Стоматологической школы им. св. Леопольда Мандича в Бразилии).

Рис. 11. а – костный мозг; б – костный мозг перемещают в пробирку в стерильных условиях (в ламинарном потоке); в – гомогенизация костного мозга в буферном растворе (в ламинарном потоке); г – костный мозг соединяют с фиколлом (для фракционирования клеток); д – с помощью пипетки отбирают промежуточный слой, содержащий мононуклеары (стволовые клетки); е – второй цикл центрифугирования.

Автор: Андрэ Антонио Пелегрине, Бразилия

Использование стволовых клеток в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии

Дата публикации: 26.08.2018 2018-08-26

Статья просмотрена: 527 раз

Библиографическое описание:

Кузнецова Ж. А., Церпицкий М. И. Использование стволовых клеток в челюстно-лицевой хирургии и стоматологии // Молодой ученый. — 2018. — №34. — С. 20-21. — URL https://moluch.ru/archive/220/52447/ (дата обращения: 04.12.2019).

В статье рассматриваются возможности использования стволовых клеток, как в стоматологии, так и челюстно-лицевой хирургии. Выделены существующие методики по выращиванию и пересадки зубов.

Ключевые слова: стволовые клетки, стоматология, челюстно-лицевая хирургия.

Одной из перспективной отраслью современной медицины являются клеточные технологии, основой развития которых являются стволовые клетки. Эти незрелые (недифференцированные) клетки имеются во всех многоклеточных организмах и обладают способностью к самообновлению и дифференцировке в специализированные ткани.

Стволовые клетки способны трансформироваться почти в любой вид клеток, имеющийся в организме. Это дает возможность медицине возлагать большие надежды на их применение. Так, американский профессор Гронтос [3] и его коллеги в 2000 году обнаружили стволовые клетки в постоянных зубах. А в 2003 году детский стоматолог из США Сонгтао Ши обнаружил стволовые клетки в выпавшем молочном зубе своей дочери.

После проведения ряда лабораторных анализов, Сонгтао Ши обнаружил содержание в мягких тканях любого выпавшего молочного зуба около двух десятков стволовых клеток. Более того, оказалось, что стволовые клетки растут и развиваются в лабораторных условиях быстрее по сравнению с обнаруженными в пульпе постоянных зубов взрослого человека.

Пульпа зуба содержит четыре типа стволовых клеток — остеобласты, хондроциты, адипоциты и мезенхимальные стволовые клетки. Данные типы стволовых клеток возможно не только быстро вырастить, но и сохранить потенциал к преобразованию их в другие типы клеток [1]. 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. Остановимся на некоторых из них, представленных в работе [5].

1) Используются собственные стволовые клетки пациентов стоматологии: во рту пациента вместо ненужного зуба крепятся изготовленные из гидроксилапатита и полимера с помощью 3D-принтера так называемые «строительные леса». Примерно через 2 месяца поверхность «строительных лесов» покрывается новой массой клеток дентина. Стоит отметить, что в дальнейшем может понадобиться не одно вмешательство, чтобы восстановить последовательно дентин, пульпу и другие ткани взрослого зуба.

2) 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.

3) Применение клеток мышиного эмбриона, из которых развиваются зубы (эпителиальные и мезенхимальные). Данные клетки выдерживают в питательной среде, стимулирующей их деление, далее вводят в коллагеновую матрицу. В течении несколько дней из клеток формируются полноценные зародыши зубов. С целью продолжения эксперимента у взрослых мышей вырывают зубы, а в оставшиеся на их месте лунки пересаживают выращенные зародыши, которые быстро развиваются в зубы с нормальной составом и структурой. Кроме того, в растущие зубы успешно прорастают капилляры и нервы, то есть, зубы получаются действительно полноценные.

4) 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».

Читать еще:  Почему кисло во рту постоянно как лечить

В исследовании [4] представлены возможности коррекции патогенетических нарушений пародонтоза с помощью аллогенных клеток костного мозга от здоровых доноров на экспериментальной генетической модели мышей линии BRSUNT. Оказалось, что терапевтический эффект клеток костного мозга у мышей с пародонтозом более выражен при применении культивированных клеток, а также в зависимости от кратности введения клеток костного мозга гемопоэтических и стромальных фракций.

Таким образом, благодаря высокой регенерационной активности стволовых клеток, их использование в современной медицине, позволяет решать различные сложные клинические задачи не только в стоматологии, но и в челюстно-лицевой хирургии [2].

Стволовые клетки в стоматологии

В настоящее время врачами побеждены многие болезни, и если раньше они были приговором, то сейчас существуют методы избавления от них. Но от этого в наш бурный 21 век не уменьшились случаи травм, ожогов, разрушения тканей и органов. В связи с этим невероятно быстрыми темпами развиваются клеточная и тканевая инженерия, а вместе с ними и регенеративная медицина.

Ознакомиться с перспективами применения стволовых клеток в стоматологии и всей регенеративной медицине в целом.

Материалы и методы

Современная научная литература, работа с ней, анализ последних научных исследований мира в области регенеративной медицины.

Результаты исследования и их обсуждения

Успехи и достижения клеточной восстановительной медицины показывают огромный потенциал регенеративной терапии, и хотя многие исследования и эксперименты пока не подтверждены клинической практикой, они открывают неограниченные возможности нашего организма и перспективы его лечения.

Регенеративная медицина сложна и многообразна, она дает множество возможностей, позволяющих восстанавливать нарушенные функции органов или целого организма, стимулируя его на самообновление. Во всем мире ведутся исследования в этом направлении. Специалистом Медицинского центра Columbia University Medical Center Д.Мао и его сотрудниками произведен эксперимент, в ходе которого удалось восстановить суставные хрящи кролика. Имеются и другие примеры восстановления тканей на клеточном уровне.

В феврале 2018 года была проведена конференция «Трансляционные аспекты регенеративной медицины» в Первом Медицинском университете им.И.М.Сеченова с участием российских и зарубежных медицинских специалистов, в том числе В.Миронова и Энтони Атала. На ней были обозначены основные направления и перспективы развития регенеративной медицины С другой стороны, это современное направление в медицине ставит перед врачами немало проблем, среди которых, как было отмечено на конференции , наиболее актуальной является проблема отторжения подсаженных органов и их гармоничное взаимодействие с организмом пациента. Но наука не стоит на месте, проблемы решаются, и по словам Д.Бутнара : ученые , работающие в области клеточной восстановительной медицины «предпринимают шаги, которые в конечном итоге приведут к цели – методами регенеративной медицины будут лечить». Будущая медицина – это восстановление здоровья на клеточном уровне.

Одной из последних технологий восстановительной медицины является 3D-bioprinting, и совсем недавно ученые кафедры Крымской Медицинской академии им.С.И.Георгиевского выступили в Международном медицинском Форуме «Вузовская наука. Инновации» в Первом МГМУ им.Сеченова. Наши ученые В.В. Овчаренко, В.С. Пикалюк, И.Х. Абибуллаев представили проект «3D печать анатомически достоверных моделей органов для учебных, научных и практических целей».

Клеточными биотехнологиями заняты ученые во всем мире. В конце 20 века зафиксировано большое количество экспериментов в данной области, но ещё больше открытий сделано в настоящее время – время, когда для восстановления структурной целостности и функций поврежденных органов и тканей используется культивирование стволовых клеток, синтез биополимеров и трехмерных скаффолдов, стимулирующих внутренние восстановительные процессы.

Длительные работы ученых привели к настоящему прорыву в медицине : тяжелые травмы, не поддающиеся традиционным методам лечения, дефекты , которые раньше отнимали у человека здоровье и жизнь, сейчас вполне исправимы . Врачи благодаря достижениям в области регенеративной медицины могут возвратить человеку его красоту, а значит свободу и счастье.

Мне бы хотелось подробнее остановиться на вопросах регенеративной медицины в области челюстно-лицевой хирургии и стоматологии.

Ушная раковина – важная отличительная черта человеческого тела, ее деформация оказывает глубокое воздействие на физическое и психическое состояние пациента. Ученые Гуандун Чжоу и Хайюэ Цзяниз из Китая (National Tissue Engineering Center of China, Shanghai) сделали настоящее открытие: они восстановили ушную раковину детей, родившихся с пороком ее развития(микротией), вырастив хрящ ушной раковины из собственных хондроцитов пациентов[5]. В этом исследовании компьютерная томография и 3D-печать были использованы для прямого изготовления биосовместимого скаффолда, который повторял точную аурикулярную структуру симметричного здорового уха пациента и обладал хорошими механическими свойствами. После выделения аутологичных хондроцитов из хряща патологического уха, их высевали на скаффолд, in vitro культивировали в течение 3 месяцев, создавали хрящевые структуры конкретного пациента, а затем имплантировали реконструированную ушную раковину пациенту. Так китайские врачи вылечили 5 детей, страдавших микротией. Эта операция – настоящий прорыв, ведь хрящевая ткань отлично прижилась. Успешное восстановление человеческой ушной раковины с использованием тканевого инженерного метода демонстрирует перспективы регенеративной медицины.

В современной регенеративной медицине самым актуальным является использование стволовых клеток. Первый ученый, открывший научному миру «стволовые клетки» был А.А.Максимов, назвав их так потому, что они находятся в «стволе» кроветворного органа (1908). Именно он предположил дифференциацию клеток-родоначальниц в различные типы клеток крови в ответ на внешние сигналы. Благодаря отечественному ученому в 20 веке начались бурные исследования, и уже в 1970 году А.Я.Фриденштейном и его сотрудниками точно установлено: те «бессмертные» клетки, которые, способны дифференцироваться в костную ткань, содержатся в строме гематогенной ткани (костномозговое происхождение). [3;4]

Последние исследования ученых всего мира доказывают мультипотентность МСК (мезенхимальных стволовых клеток), и ,таким образом, они могут быть использованы в восстановительной медицине самых разных областей, в том числе челюстно-лицевой хирургии и стоматологии.

Читать еще:  Операция синус лифтинга в стоматологии что это

ММСК(мультипотентные МСК) наряду с ЭСК (эмбриональными стволовыми клетками) имеют высокий уровень пролиферации, дифференцировки ( в разные клеточные линии – остеобласты, хондроциты, адипоциты..), но главные преимущества ММСК :

-их использование не вызывает этических противоречий по сравнению с ЭСК[1] ;

-ММСК могут быть получены из собственных клеток пациента;

-также ММСК секретируют множество биологически-активных веществ, которые способствуют заселению места дефекта ткани аутологичными стволовыми клетками, таким образом усиливая тканевую регенерацию;

-ученые культивируют ММСК in vitro в виде трехмерных структур на биосовместимых с организмом скаффолдах. Это позволяет производить индивидуальные имплантаты, которые с большей точностью устраняют дефекты КТ, максимально подходя по структурным, биомеханическим и иммунологическим особенностям пациента, что очень важно в практике челюстно-лицевого хирурга, которому каждый день необходимо возвращать пациентам их уникальные природные черты лица. Так недавно учеными была выращена 3-х мерная костная ткань:

«В лаборатории мы как бы объясняем им (СК),что надо делать,а организм – как биореактор,делает все остальное»,-вот так легко выразился профессор клеточной инженерии М.Далби из University of Glasgow о своей далеко не простой работе- “Stimulation of 3D osteogenesis by MSC using a nanovibration bioreactor». Шотландскими учеными выращена in vitro костная ткань с помощью биосовместимого скаффолда (коллагеновый гель) и гравитационных волн ( колебания наноразмерных амплитуд дифференцировали МСК в минерализированную 3х мерную ткань).[7]

Но в регенеративной медицине до си пор остается открытым вопрос, какие стволовые клетки все-таки использовать? По данным литературы [4], ответ может быть такой:

— аутологичные – при плановых, пластических операциях(если пациент не имеет каких-либо хронических,онкологических заболеваний);

-аллогенные-от тщательно подобранных иммунологичных доноров- при травмах КМ(костного мозга);

-дермальные эквиваленты с аллогенными фибробластами – в стоматологии;

В челюстно-лицевой хирургии и стоматологии МСК имеют огромный потенциал в устранении дефектов лица , в восстановлении прежней структуры тканей зуба. Источниками «бессмертных» клеток являются: КМ, жировая ткань, амниотическая жидкость,кровь из сосудов пупочного канатика[8].

Последние исследования ученых доказали, что мультипотентные СК находятся в пульпе молочных и постоянных зубов[4;8] ,а также имеют незубные интраоральные источники, такие как слизистая оболочка щек, десен и надкостница. Это несомненно расширяет границы терапевтических возможностей для регенеративной медицины, ведь DPSC (dental pulp stem cells) по своим характеристикам не уступают МСК и ЭСК а ,наоборот, имеют ряд преимуществ :легкодоступность,мультипотентность(дифференцировка в адипогенном, остеогенном, нейрогенном направлениях), способность к экспрессии мРНК генов факторов транскрипции, пролиферации (особенно в области корня 3 –го моляра), способность к сохранению своих свойств (даже у людей с пульпитом)[3], отсутствие этических противоречий(как с ЭСК), более мощная нейрогенетика в зубных СК (вероятно, благодаря происхождению из нервного гребня); процедура их выделения гораздо более выгодна экономически и малоинвазивна для пациента.

Зоны локализации DPSC:

-недифферецированные мезенхимные клетки (преодонтобласты)- субодонтобластический слой пульпы;

-популяция периваскулярно расположенных клеток (перициты, глиоциты);

-центральная зона пульпы;

Зуб наиболее часто подвергается сильным внешним и внутренним воздействиям, и все чаще у людей в связи с самыми разными причинами (современным образом жизни, генетикой, некачественной пищей, неблагоприятной экологией) ткань зуба быстро разрушается, но все же она способна и к регенерации. Наличие пульпарных стволовых клеток имеет большое значение в создании третичного дентина в ответ на внешние раздражители и жизнеобеспечения пульпы. При тяжелой травме зуба (например, глубоком кариесе) могут разрушиться дентинобласты, но DPSC , пролифирируя и дифференцируясь в них, приводят к синтезу третичного дентина и обеспечивают защиту пульпы.

В ходе многочисленных исследований учеными найдены 8 уникальных популяций стволовых клеток зуба(рис.1)[4;8] :

1) Постнатальные СК пульпы (DPSCs)- развиваются в дентиноподобную структуру,выстланную клетками (подобными одонтобластам человека), а также в адипоциты, хондробласты, миоциты, неврогенные клетки;

2) стволовые клетки молочных зубов(SHED);

3) СК периодонтальной связки(PDLSCs) могут дифференцироваться в цементобласты, адипоциты,фибробласты соединительной ткани, которая богата коллагеном I типа in vitro и in vivo;

4) клетки-предшественники зубных альвеол (DFPCs), дифференцирующиеся в компоненты периодонта, цемента,надкостницу альвеолярной кости;

5) MSCs-предшественники альвеолярной кости(ABMSCs);

6) СК апикального сосочка(SCAP,) дифференцирующиеся в одонтобласты и адипоциты, (при совместной трансплантации с PDLSCs в зубные альвеолы животных формировались дентин и периодонтальная связка). Таким образом, SCAP можно использовать для создания биологического корня зуба, вместо металлических имплантантов;

7) клетки-предшественники зубного зачатка (TGPCs);

8) клетки-предшественники десны(GMSCs)могут трансформироваться в адипоциты, нервные клетки, остеобласты, хондроциты, миоциты, кардиомиоциты, меланоциты и гепацитоподобные клетки in vitro[8].

Рис.1 Популяции СК зуба (составлено авторами источника [4])

Несмотря на большие клинические достижения, перед врачами остаются открытыми вопросы: как контролировать рост, необходимую правильную диффиренцировку СК, как достичь нужной формы эмали, зуба в целом? Во всем мире ведутся многочисленные исследования в этой области. Например, итальянским ученым из University of Udine удалось получить зубной зачаток in vitro из популяции мезенхимальных стволовых клеток без скаффолда. [4]

Таким образом, современные технологии тканевой инженерии(трехмерные скаффолды для насаждения СК, биопринтинг, мультипотентные СК) имеют огромное значение и потенциал для развития стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. МСК зуба и периодонтальных связок могут быть использованы для восстановления зубных тканей и формирования зубного зачатка, для восстановления костной, мышечной ткани лица, коррекции лицевого отдела черепа.Стоит отметить, что DPSC находят применение и для лечения лейкозов,заболеваний крови и иммунной системы, для восстановления гемопоэза после химиотерапии.

Также учеными из University Birmirgham установлено, что пульпарные стволовые клетки в будущем помогут и в лечении заболеваний, таких как травмы сетчатки глаза, глазного нерва ,глаукомы (как уточняют сами ученые, это связано с происхождением DPSC из нервного гребня, экспрессией нейрональных маркеров и трофических факторов NTF, обеспечивающих регенерацию аксонов ,восстановление их функционирования, консервацию)[6].

Будущее медицины – это клеточная восстановительная медицина. И мы видим уже сейчас, какое огромное количество экспериментов проведено по всему миру! Это очень важно, ведь теперь стоматологи и челюстно-лицевые хирурги имеют больше возможностей вылечить человека от микротии, врожденного порока развития десны, губы, разрушения костной ткани челюсти различной этиологии — одним словом, от любого порока развития или травмы лица.. Ведь что главное для челюстно-лицевого хирурга,стоматолога да и для любого врача? Благодарная улыбка его пациента. С помощью инноваций в регенеративной медицине достичь этого намного проще – подарить наконец человеку долгожданную свободу, красоту и счастье !

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×