Czy to przełom w walce z próchnicą? Wynaleziono żel, który odbudowuje szkliwo zęba

Zespół naukowców opracował specjalny żel białkowy, który odbudowuje szkliwo ludzkiego zęba – tkankę, która naturalnie się nie regeneruje. Po nałożeniu preparatu na ząb zaczynają tworzyć się drobne kryształy minerału, z którego naturalnie zbudowane jest szkliwo. Kryształy te odtwarzają jego pierwotną strukturę i właściwości.

1. Szkliwo – tkanka doskonała, ale dotychczas „jednorazowa”
2. Innowacyjne podejście – biomimetyczna macierz białkowa
3. Odtworzenie struktury i właściwości funkcjonalnych
4. Znaczenie kliniczne. Czy żel będzie dostępny dla pacjentów?
5. Ograniczenia i kolejne kroki

Szkliwo – tkanka doskonała, ale dotychczas „jednorazowa”

Szkliwo zęba (ang. enamel) to najtwardsza i zarazem jedna z najbardziej złożonych tkanek. Składa się z nanokrystalicznych płytek apatytu ułożonych w specyficzną – hierarchiczną – strukturę, która zapewnia niezwykłą odporność na ścieranie, nacisk i działanie czynników chemicznych. Niestety, w przeciwieństwie do wielu innych tkanek szkliwo nie regeneruje się po utracie czy uszkodzeniu. W praktyce oznacza to, że gdy zostanie ono naruszone przez ubytki czy próchnicę, konieczna jest wizyta u stomatologa, który usunie uszkodzony fragment i wykona wypełnienie, czyli tzw. plombę lub w poważniejszych przypadkach koronę. Stomatolog nie wykona zatem regeneracji samego zęba (szkliwa).

Innowacyjne podejście – biomimetyczna macierz białkowa

Naukowcy z Uniwersytetu w Nottingham (Wielka Brytania) wraz z zespołami współpracujących instytucji, m.in. Uniwersytetu w Birmingham i CIC biomaGUNE w Hiszpanii, opracowali supramolekularną matrycę białkową (na bazie elastynopodobnych rekombinamerów – ELR) zaprojektowaną tak, aby odtwarzać funkcję naturalnej macierzy białkowej szkliwa (np. amelogeniny) i inicjować wzrost apatytu w sposób uporządkowany i zintegrowany z tkanką zęba.

Co jednak oznacza ten skomplikowany mechanizm? Mówiąc prościej, naukowcy stworzyli żel białkowy, który potrafi „nauczyć” ząb samodzielnej odbudowy.

Istotną cechą nowej technologii jest także to, że nie wymaga stosowania skomplikowanej aparatury czy zachowania specyficznych warunków. Preparat można nakładać na powierzchnię szkliwa lub odsłoniętej zębiny tak jak zwykły środek stosowany w gabinecie dentystycznym, np. lakier fluorowy czy żel wzmacniający szkliwo. Autorzy badania podkreślają, że technologia działa również w warunkach imitujących środowisko jamy ustnej (jony Ca²⁺, PO₄³⁻, F⁻ w stężeniach fizjologicznych).

Odtworzenie struktury i właściwości funkcjonalnych

Badanie wykazało, że warstwa remineralizowana za pomocą macierzy ELR nie tylko przyjęła mikroskopową strukturę zbliżoną do szkliwa, ale też odzyskała jego właściwości mechaniczne – sztywność (E), twardość (H), współczynnik tarcia i odporność na zużycie wróciły do poziomu bardzo zbliżonego lub nawet przewyższającego szkliwo natywne, czyli naturalne.

*E określa sztywność materiału, czyli jak bardzo opiera się on odkształceniom. Im wyższa wartość E, tym twardszy i mniej giętki materiał. H to twardość materiału, czyli odporność na zarysowania lub wgniecenia.

Znaczenie kliniczne. Czy żel będzie dostępny dla pacjentów?

Zdaniem autorów technologia ta ma wysoki potencjał leczniczy, który może zostać realnie wykorzystany w praktyce medycznej jako żel czy powłoka kliniczna, nakładana podobnie jak standardowe preparaty fluoryzacyjne, ale oferująca dodatkowo odtworzenie szkliwa, a nie tylko jego ochronę.

Naukowcy z Uniwersytetu w Nottingham deklarują przygotowania do wprowadzenia produktu na rynek w ciągu najbliższego roku. Może to oznaczać przełom w stomatologii – zarówno w leczeniu objawowym (plomby, korony), jak i ukierunkowanym na rzeczywistą regenerację szkliwa. Mogłoby to wpłynąć na obniżenie kosztów leczenia, poprawę komfortu pacjenta i zmniejszenie częstości uzupełnień protetycznych.

Ograniczenia i kolejne kroki

Choć dotychczasowe wyniki są bardzo obiecujące, metoda nie została jeszcze przetestowana na ludziach. Naukowcy podkreślają, że potrzebne są dalsze badania kliniczne, aby potwierdzić jej bezpieczeństwo, trwałość oraz zachowanie i skuteczność w codziennych warunkach, czyli w obecności biofilmu, kwasów bakteryjnych i czynników mechanicznych u różnych pacjentów – tj. w warunkach rzeczywistego funkcjonowania jamy ustnej. Warto także zaznaczyć, że preparat działa bez udziału fluoru, co może być jego dodatkową zaletą.