Wyniki dla: komórki macierzyste

Wielki potencjał, różne źródła

Komórki macierzyste, nazywane także komórkami pnia, to fenomen biologiczny. Mają one zdolność do samoodnawiania i różnicowania się w inne typy komórek na każdym etapie swojego życia oraz – niczym komórki nowotworowe – zdolność do nieograniczonego dzielenia się. Jednak od komórek nowotworowych różni je bardzo istotny element: są posłuszne sygnałom wysyłanym przez organizm i na znak STOP, przestają się dzielić. Komórki macierzyste znajdują zastosowanie w stomatologii – do regeneracji zębów i innych tkanek jamy ustnej czy twarzoczaszki, ale także i do innych celów, bo same zęby też są źródłem komórek macierzystych, które mogą być wykorzystane w wielu dziedzinach medycyny: do regeneracji tkanek, narządów, w onkologii, kardiologii, neurologii, ortopedii, chirurgii.

Różny potencjał biologiczny komórek macierzystych

Możliwość wykorzystania komórek macierzystych w stomatologii i medycynie zależy od spektrum ich potencjału biologicznego. Jest ono uzależnione od pochodzenia komórek macierzystych. A może ono być:

• embrionalne (zarodkowe) – tzw. komórki ESC (ang. embryonic stem cells);
• somatyczne – to dojrzałe komórki macierzyste organizmu, tzw. komórki ASC (ang. adult stem cells). Wywodzą się one z niezróżnicowanych komórek, które zlokalizowane są pomiędzy zróżnicowanymi już komórkami w tkance albo w organie.

Zarodkowe komórki macierzyste mają dużo większy potencjał biologiczny niż somatyczne. Komórki macierzyste embrionalne mogą bowiem być totipotencjalne (mogą różnicować się do każdego typu komórek organizmu) bądź pluripotencjalne (mogą powstawać z nich komórki każdego typu, jaki znajduje się w organizmie, poza komórkami łożyska).

Somatyczne komórki macierzyste mają mniejszą zdolność do różnicowania się niż zarodkowe, gdyż mogą być albo multipotencjalne (mogą przekształcać się w kilka różnych typów komórek, najczęściej takich, które mają podobne właściwości) lub unipotencjalne (różnicują się tylko w jeden określony typ komórek). Więcej

Każdego roku na całym świecie leczenie kanałowe pozwala uratować mnóstwo zębów, które w innym razie musiałyby zostać poddane ekstrakcji. Niestety, zdarza się, że leczenie endodontyczne zakończone jest niepowodzeniem. Naukowcy opracowali niedawno środek, który może pomóc w ograniczeniu takich przypadków.

Główna przyczyna niepowodzeń leczenia kanałowego

Leczenie kanałowe, zwane inaczej leczeniem endodontycznym, opiera się na oczyszczeniu komory zęba oraz kanałów korzeniowych z zainfekowanej miazgi i na wypełnieniu ich materiałem, którym zwykle jest gutaperka z pastą uszczelniającą. Po usunięciu miazgi konieczne jest staranne przepłukanie kanałów korzeniowych szeregiem środków dezynfekujących. Dzięki temu zostają one odkażone, a tym samym przygotowane do wypełnienia.

Niestety, zdarza się, że kanały korzeniowe nie zostaną wystarczająco dokładnie oczyszczone lub materiał wypełniający okaże się wypełniać kanały niewystarczająco szczelnie, przez co będą przedostawały się do nich drobnoustroje. Obydwie sytuacje skutkują tym samym – ponowną infekcją zęba. Aby dochodziło do niej jak najrzadziej, ważna jest nie tylko staranność podczas przeprowadzania leczenia, ale także  dysponowanie jak najskuteczniejszymi środkami antybakteryjnymi.

Nowy żel uskuteczni leczenie kanałowe

Zespół naukowców z Indiana University School of Dentistry opracował żel antybakteryjny przeznaczony do wstrzykiwania w kanały zębowe podczas leczenia endodontycznego. Jego innowacyjność polega na tym, iż zawiera niskie stężenia antybiotyków. Jest on o tyle lepszy od tradycyjnych środków dezynfekujących, że charakteryzuje się rozszerzonym i wydłużonym działaniem. Właściwości przeciwdrobnoustrojowe obserwowane są nawet po usunięciu go z oczyszczonego kanału.

Naukowcy wskazują także na inne zalety opracowanego specyfiku, do jakich należy biokompatybilność oraz niskie stężenie pierwiastków przeciwdrobnoustrojowych. Sprawia to, że żel wykazuje bardzo znikomy negatywny wpływ na komórki macierzyste oraz nie jest przyczyną przebarwień zębów. Nowy środek będzie także dobrze widoczny w badaniach RTG, co pozwoli na ocenę dokładności jego rozprowadzenia w systemie kanałów zębowych.

Zdaniem ekspertów, opracowany żel daje duże nadzieje na ograniczenie sytuacji, w których występuje konieczność ponownego przeprowadzenia leczenia kanałowego albo, co gorsza, ekstrakcji wtórnie zainfekowanego zęba.

Naukowcy z UCLA School of Dentistry w USA odkryli, że enzym oznaczamy symbolem KDM4B odgrywa bardzo ważną rolę w utrzymaniu masy kostnej i młodości samej tkanki kostnej. Kiedy go brakuje, w szpiku kostnym gromadzą się komórki tłuszczowe zamiast kostnych. W efekcie kość się starzeje i, zamiast wypełniać się tkanką kostną, zostaje wypełniona tkanką tłuszczową.

Dzieje się tak, ponieważ potencjał komórek macierzystych odpowiedzialnych za wytwarzanie tkanki kostnej, przy braku wspomnianego enzymu słabnie, a one same zmieniają profil aktywności – sprzyjają otłuszczeniu szpiku zamiast tworzeniu tkanki kostnej. Gromadzenie się tłuszczu w szpiku z czasem doprowadza do starzenia się i osłabienia kości oraz osteoporozy. W badaniach przeprowadzonych na myszach wykazano, że osłabienie kości następowało szczególnie znacząco w sytuacji, kiedy utracie enzymu KDM4B towarzyszyła dieta wysokotłuszczowa.

To nie wszystkie negatywne skutki braku tego enzymu. Dodatkowo pojawiają się także modyfikacje w upakowaniu chromatyny, czyli nici DNA znajdujących się w jądrach komórkowych. Dzieje się tak, gdyż KDM4B to również czynnik epigenetyczny – regulujący ekspresję genów. Przy braku wspomnianego enzymu powstaje więcej ściśle upakowanej heterochromatyny. Niestety, geny na znajdujących się w tej postaci odcinkach DNA nie mogą ulegać ekspresji, czyli nie mogą powstawać kodowane przez nie białka. Odbija się to, oczywiście, negatywnie na sprawności działania komórek. Więcej

Najnowsze badanie przeglądowe na temat fibryny bogatopłytkowej (PRF) zastosowanej po ekstrakcji zęba udowadnia, że aplikacja tego produktu krwiopochodnego przynosi wiele korzyści pacjentowi. Poprawia gojenie się tkanek miękkich, zmniejsza ból po usunięciu zęba, krwawienie po ekstrakcji i zapalenie kości w zębodołach poekstrakcyjnych. Co z wpływem PRF na kości w zębodole?

Tego naukowcy jeszcze dokładnie nie wiedzą, ponieważ przegląd 13 badań dotyczących zastosowania fibryny bogatopłytkowej, nie dostarczył jednoznacznych wskazań, że PRF sprzyja regeneracji po ekstrakcji kości w zębodole – choć poszlaki są. Niemniej, korzyści innych – wymienionych wyżej – jest tak wiele, że fibryna bogatopłytkowa choćby tylko dzięki temu jest bardzo dobrym materiałem wspomagającym gojenie zębodołu po usunięciu zęba.

Dlaczego fibryna bogatopłytkowa PRF po ekstrakcji zęba?

Stomatolodzy zaczęli stosować fibrynę bogatopłytkową (PRF). ponieważ jest rezerwuarem wolno uwalnianych do otoczenia płytek krwi, dzięki którym możliwe jest powstanie skrzepu w zębodole, a także komórek odpornościowych biorących udział w reakcjach immunologicznych, które zabezpieczają ranę poekstrakcyjną przed zakażeniem i pełnią role kontrolną dla powstającego po usunięciu zęba stanu zapalnego. Ponieważ składniki zawarte w PRF uwalniają się wolno i stopniowo, w zębodole mogą lepiej zachodzić procesy gojenia i regeneracji tkanek miękkich.

Nie do przecenienia jest też fakt, że PRF jest preparatem autologicznym, czyli pozyskanym z krwi pacjenta będącego jednocześnie biorcą fibryny. Minimalizowane jest dzięki temu ryzyko odrzucenia immunologicznego oraz alergii.

Więcej na temat fibryny bogatopłytkowej PRF i jej zastosowania w stomatologii przeczytacie tutaj. Więcej

Zarówno osocze bogatopłytkowe (PRP), jak i fibryna bogatopłytkowa (PRF) to preparaty krwiopochodne pozyskiwane z krwi pacjenta. Ponieważ są źródłem składników cennych dla procesów gojenia i regeneracji tkanek, znajdują coraz szersze zastosowanie w nowoczesnej stomatologii, która ukierunkowana jest coraz bardziej na ratowanie, zachowanie i odtwarzanie naturalnych tkanek jamy ustnej – zarówno miękkich, jak i twardych w postaci kości przyzębia oraz zębów.

Ogromną zaletą osocza bogatopłytkowego (PRP, ang. Platelet Rich Plasma), a także fibryny bogatopłytkowej (PRF, ang. Platelet Rich Fibrin) jest to, że są to materiały autogenne – pozyskiwane z ciała pacjenta, do którego później są aplikowane. Dzięki temu nie istnieje ryzyko reakcji immunologicznej polegającej na odrzuceniu zaaplikowanego biomateriału oraz reakcji alergicznej, które mogłyby się pojawić, gdyby PRP lub PRF były pozyskiwane od kogoś innego.

Osocze bogatopłytkowe PRP w stomatologii

Osocze bogatopłytkowe prp pozyskuje się z krwi żylnej pacjenta bezpośrednio przed zabiegiem. Pobraną próbkę materiału biologicznego poddaję się krótkiej obróbce, w tym wirowaniu, dodaniu trombiny i jonów wapnia, uzyskując żelowaty koncentrat. Znajduje się w nim bardzo dużo substancji bioaktywnych, głównie czynników wzrostu, które:

• pobudzają procesy gojenia i regeneracji tkanek;
• poprawiają ukrwienie tkanek poprzez wytwarzanie nowych naczyń krwionośnych;
• aktywują komórki macierzyste.

Osocze bogatopłytkowe PRP dzięki szerokiemu spektrum właściwości może być wykorzystywane w wielu obszarach stomatologii. Obecnie z dobrodziejstw tego biomateriału korzystają stomatologia zachowawcza i regeneracyjna, implantologia, periodontologia, endodoncja. Więcej

Biologiczne leczenie zębów?

Po wielu dekadach stosowania klasycznych środków na opatrunek biologiczny aplikowany do zęba, dzięki rozwojowi technologii i odkryciom, możliwe stało się wdrożenie wielu nowatorskich rozwiązań zarówno materiałowych, jak i technologicznych, które wspomagają regenerację miazgi i tworzenie zębiny. Wiele z nich obecnie znajduje się jeszcze w fazie badań – przedkliniczntych lub klinicznych – lub o ich biopotencjale świadczą wyniki przypadkowo dokonanych obserwacji. Niemniej, arsenał środków, dzięki którym możliwe będą wyeliminowanie bakterii z chorej miazgi i zębiny, a także regeneracja tych tkanek, poszerza się.

Czym jest leczenie biologiczne miazgi zęba?

Leczenie biologiczne miazgi umożliwia utrzymanie w jamie ustnej żywego zęba, którego tkanki częściowo zostały zniszczone przez próchnicę. Jest to zatem alternatywa dla leczenia kanałowego, po którym ząb wprawdzie nadal tkwi w jamie ustnej i pełni swoją funkcję, ale jest to już martwy ząb. Tym samym leczenie biologiczne miazgi jest terapią zgodną z jednym z priorytetów współczesnej stomatologii – dążeniem do pozostawienia zęba po leczeniu w jamie ustnej i na dodatek – zęba żywego.

Celem biologicznego leczenia jest zachowanie całości lub części żywej miazgi oraz zaktywowanie tej tkanki do regeneracji i odtworzenia zębiny. Zatem terapii tego typu poddaje się jedynie ząb z żywą miazgą i na dodatek objętą jedynie odwracalnym zapaleniem. Terapii biologicznej można również poddać ząb po urazie, o ile od zdarzenia nie minęło zbyt dużo czasu. Poddaje się jej głównie zęby mleczne i zęby stałe z niezakończonym jeszcze rozwojem albo młode zęby stałe – w ciągu kilku lat od zakończenia ich rozwoju. Takie bowiem zęby, dzięki szerokiemu otworowi wierzchołkowemu, są bardzo dobrze ukrwione, a przez to – dobrze odżywiona zostaje miazga zęba, co sprzyja regeneracji tej tkanki.

U osób dojrzałych również można przeprowadzić leczenie biologiczne, ale regeneracja tkanek zęba nie jest już tak efektywna, jak u osób młodych i dzieci. Więcej

Szkło bioaktywne to jeden z wielu materiałów wykazujących aktywność chemiczno-biologiczną po kontakcie z tkankami i płynami fizjologicznymi, np. śliną czy krwią. Materiałów bioaktywnych jest wiele, ale to właśnie szkła bioaktywne z uwagi na swoje właściwości biologiczne, mechaniczne, fizykochemiczne znalazły szczególnie szerokie zastosowanie w stomatologii terapeutycznej i w spersonalizowanym leczeniu dentystycznym.

Fenomen skuteczności działania szkła bioaktywnego wynika z procesów chemiczno-biologicznych zachodzących na granicy pomiędzy tkanką a tym biomateriałem. Tam właśnie, w tzw. obszarze kontaktu, dochodzi do powstania specyficznej odpowiedzi biologicznej – zewnątrzkomórkowej lub wewnątrzkomórkowej na chemiczną aktywność szkła zainicjowaną kontaktem z płynami fizjologicznymi. Przekłada się to na funkcjonowanie tkanki, z którą sąsiaduje szkło bioaktywne. Aktywność komórki może ulec zmianie nieraz już od poziomu DNA albo jest modulowana zmianą aktywności białek enzymatycznych, która pojawia się w odpowiedzi na zmiany pH środowiska czy obecność określonych jonów lub innych biologicznie czynnych cząstek.

Czym jest bioaktywność szkła?

Bioaktywność szkła to jego zdolność do trwałego wiązania z tkanką kostną. Zjawisko to zostało odkryte w 1969 roku przez naukowca o nazwisku Hench. Zauważył on, że szkła, które w swoim składzie zawierały tlenki krzemu, wapnia, sodu, fosforu w odpowiednich proporcjach, charakteryzują się doskonałą biozgodnością i mogą z tkankami tworzyć trwałe i mocne połączenia, a dodatkowo mogą służyć regeneracji uszkodzonych lub utraconych tkanek. Więcej

Jama ustna to wrota do całego organizmu, a jednocześnie brama, przez którą mogą wynikać czynniki chorobotwórcze. Z tego względu zachowanie zdrowia tego obszaru ciała ma kluczowe znaczenie dla dobrej kondycji ogólnej.

Zniszczony próchnicą ząb to ząb, w którym w mniejszym lub większym stopniu (w zależności od stopnia zaawansowania próchnicy) toczą się procesy zapalne, które z czasem uszczuplają zasoby odontoblastów – komórek zębinotwórczych. Odontoblasty tworzą warstwę, która znajduje się między miazgą zęba a zębiną i oprócz tego, że przez całe swoje życie odkładają zębinę, działają też jako naturalna bariera oddzielająca zmineralizowane tkanki zęba od tkanek żywych, czyli zębinę i szkliwo od miazgi[1]. Z tego właśnie powodu odontoblasty stanowią podstawowy element ochrony dla żywej miazgi.

Jak odontoblasty zapewniają odporność jamie ustnej?

Kiedy czynniki chorobotwórcze (na przykład bakterie próchnicy bądź wydzielane przez nie toksyny) wynikają w kanaliki zębinowe, w pierwszej kolejności napotykają na znajdujące się w nich wypustki odontoblastów, tak zwane włókna Tomesa. Powoduje to podrażnienie wypustka odontoblastu i zaktywowanie całej komórki do walki z czynnikiem patogennym.

Wrażliwość wypustków odontoblastów, które znajdują się w kanalikach zębinowych powoduje, że reagują one na bodźce termiczne i mechaniczne docierające z zewnątrz i z chorego zęba. Tym samym poprzez nadwrażliwość zębów ostrzegają o otwarciu kanalików zębinowych i potencjalnym starciu lub uszkodzeniu szkliwa, albo też informują bólem o obciążeniu mechanicznym lub o kontakcie ze środkiem chemicznym[2].

Odontoblasty zapewniają odporność jamy ustnej na ataki czynników chorobotwórczych na dwa główne sposoby:

• Kiedy rozpoczyna się próchnica, komórki zębinotwórcze w odpowiedzi na każdą stymulację toksynami bakteryjnymi zaczynają wytwarzać zębinę reakcyjną, której zadaniem jest wytworzenie ochronnej otuliny dla miazgi, zabezpieczającej tę żywą tkankę przed atakami bakterii i bakteryjnych toksyn.
• Działają także jako aktywny element odporności swoistej, czyli są zaangażowane w te reakcje układu immunologicznego, które uruchamiają się jako pierwsze – i błyskawicznie – po w kontakcie z czynnikiem chorobotwórczym. Komórka zębinotwórcza dzięki receptorom, w które jest zaopatrzona, wykrywa antygeny patogenu. Inicjuje to powstanie kaskady zdarzeń, które doprowadzą do powstania reakcji zapalnej. Wydzielane są mediatory prozapalne (chemokiny, cytokiny)[3], które dyfundują do sąsiadującej z komórkami zębinotwórczymi warstwy miazgi i przyciągają różne komórki zaangażowane w rozwój reakcji zapalnej, a także uaktywniane są składniki przeciwbakteryjne – na przykład białka defensyny, które wykazują aktywność antybiotyczną i są dzięki temu ukierunkowane na zabicie bakterii znajdujących się w pobliżu odontoblastów.

Metody działania odontoblastów Więcej

Komórki macierzyste w stomatologii – możliwości zastosowania w praktyce – część 2.

Po naukowym wstępie zagadnienia możliwości hodowli zębów, które omawialiśmy w tym temacie, prezentujemy możliwości zastosowania w praktyce. Komórki macierzyste z zębów wykorzystuje się obecnie w wielu obszarach stomatologii i medycyny, często w połączeniu z tzw. inżynierią tkankową, gdzie stosuje się różnego rodzaju ażurowe konstrukcje (z metalu lub biosyntetyku), wszczepiane w ciało i przeznaczone do zasiedlenia komórkami macierzystymi. Jest to baza do odtworzenia utraconych/zniszczonych tkanek lub narządów. Same komórki macierzyste lub w połączeniu ze zdobyczami inżynierii tkankowej wykorzystywane są –  lub testuje się ich zastosowanie – w następujących obszarach[1]: Więcej