​В рамках проекта «Публичные лекции в ИЦиГ» (главным организатором которого выступает д.б.н., профессор НГУ, заведующий лабораторией рекомбинационного и сегрегационного анализа ИЦиГ CO РАН П.М. Бородин) сотрудник ИКМБ СО РАН Яна Сизенцова прочитала лекцию «Имплантация зубов: вчера, сегодня, завтра».

Несмотря на вездесущую рекламу ультрасовременных средств гигиены полости рта, сохранить зубы до старости для многих остается проблематичным. Согласно статистике, более половины жителей развитых стран в возрасте старше 60 лет страдают адентией (полной или частичной утратой зубов). Несколько лучше ситуация, как ни странно, в африканских странах (стоматологи склонны увязывать это с диетой, бедной углеводами), но, признаем честно, там и средняя продолжительность жизни существенно ниже. И до преклонных лет обычно доживают люди, изначально обладавшие крепким здоровьем.

Главных причин, ведущих к утрате зубов, четыре: запущенный кариес, вызывающий периодонтит, пародонтит, некачественное стоматологическое лечение и несчастные случаи. В любом случае, утрата зуба влечет за собой новые проблемы, оставшиеся зубы начинают смещаться, а костная ткань в деснах разрушаться. И вскоре человеку снова приходится садиться в кресло стоматолога. Не говоря уже о том, что щербатый рот никого не красит.

Не удивительно, что люди предпринимали попытки решить проблему еще до наступления нашей эры. Как отметила Яна Сизенцова, первые искусственные зубы изготавливали еще древние египтяне. Фотографию черепа мумии с «зубным мостом» в свое время опубликовали во многих СМИ. Правда, неизвестно, проводилась эта операция при жизни пациента или после его смерти. Известно, что в Древнем Египте существовала практика посмертных манипуляций с мумиями знатных покойников, когда им перед отправкой в «царство мертвых» восполняли недостающие части тела.

На протяжении многих столетий задача имплантации зубов живым людям оставалась для медицины нерешенной. И хотя попытки периодически предпринимались, заканчивались они обычно плачевно и часто приводили к смерти пациента из-за заражения крови (чему есть достаточно свидетельств в средневековых источниках).

Прорывом в этой области человечество обязано шведскому ортопеду Пер-Ингве Бранемарку. Причем, как это нередко бывает в науке, изначально профессор ставил перед собой совсем другую цель. В 1950-х годах он проводил изучение процессов регенерации костей, ставя эксперименты на кроликах. С этой целью он вставлял им в берцовые кости титановые камеры. И с удивлением обнаружил, что со временем титан срастается с костью. Процесс сращения костной ткани с имплантатом впоследствии назвали остеоинтеграцией.

– Бранемарк пытался изучить этот процесс на молекулярном уровне, но ни ему, ни его последователям это не удалось. И сейчас остеоинтеграцию просто принимают как данность, - рассказала Яна Геннадьевна.

Изначально он планировал использовать титановые камеры для протезирования суставов. Но первый пациент, который к нему обратился – Геста Ларссон, – страдал как раз от адентии, возникшей вследствие аварии. Для него профессор Бранемарк разработал конструкцию имплантата Nobel Biocar, которая с небольшими модификациями используется до сих пор.

Процедура установки имплантатов заняла несколько месяцев и прошла успешно. Во время одной из поездок в клинику Ларсон поделился этой информацией с водителем такси Свеном Йоханссоном, который также страдал от адентии. Он и стал вторым пациентом профессора Бранемарка. Операция также прошла успешно. Но профессору и его ученикам потребовалось еще около двухсот операций, прежде чем эта практика была воспринята мировыми стоматологами.

Сегодня двухэтапная имплантация – обычная (хотя и недешевая) хирургическая операция, а число установленных имплантатов измеряется десятками (если не сотнями) тысяч. Однако, по мере накопления медицинской статистики, выяснились и некоторые побочные эффекты этой процедуры.

Во-первых, после установки имплантатов требования к уходу за зубами становятся еще более жесткими, вплоть до изменения рациона, в сторону сокращения потребления углеводов. Но и смена привычного образа жизни вовсе не гарантирует беспроблемного сохранения белоснежной улыбки.

Вскоре выяснилось, что почти у каждого пятого пациента развиваются аллергические реакции на имплантат, ведущие к разрушению костной ткани и потере теперь уже искусственного зуба. Часто причиной становятся добавки к титану в его составе, но и детали, изготовленные из чистого титана, могут вызывать такие реакции у незначительного процента людей. Ученые разработали тест MELISA, который позволяет установить, вызовут ли имплантаты аллергию перед установкой. Но далеко не все клиники проводят его своим пациентам. Да и как быть тем, кому титановые зубы противопоказаны?

На помощь человечеству, как это бывало не раз, спешат современные биотехнологии, о которых рассказала в своей лекции Яна Сизенцова.

Уже в нашем веке японские ученые поставили перед собой задачу вырастить новый зуб из стволовых клеток. Изначально главной проблемой стало то, что в образовании зуба участвуют два типа клеток: мезенхимальные стволовые клетки формируют само тело зуба, а эпителиальные – эмаль. Их сложное взаимодействие регулируется с участием более чем 200 генов.

После долгой работы ученым удалось воспроизвести этот процесс in vitro, вырастив «в пробирке» зуб для лабораторной мыши из клеток, извлеченных у эмбриона. Затем подобный эксперимент успешно повторили, подсадив эти клетки в костную ткань живой мыши. Выращенный таким способом зуб отличался от обычных лишь несколько меньшим размером. Успешной оказалась и трансплантация зуба, выращенного in vitro: он не только не вызвал отторжения, но еще и стимулировал рост удаленной ранее (вместе с «родным» зубом) костной ткани.

Однако успешные работы с мышами было невозможно транслировать на человека, ведь для их выполнения требовалось получение эмбрионального материала, что в случае с людьми невозможно из-за законодательных и этических барьеров.

Впрочем, последние исследования индуцированных плюрипатентных стволовых клеток (получаемых из кожи самого человека) открывают новые возможности для создания биоинженерных зубов. Сейчас правильно говорить об этих возможностях как о потенциальных, поскольку вырастить полноценный зуб из плюрипатентных стволовых клеток исследователям пока не удалось. Но работы идут полным ходом. И учитывая те ресурсы, которые сегодня вкладываются в биотехнологии во всем мире, вполне можно ожидать положительных результатов уже в ближайшие годы. А там, оглянуться не успеем, как биоинженерные зубы вытеснят с рынка имплантаты, изобретенные шведским ученым семь десятков лет назад.

Ну а пока этого не произошло, стоматологи пользуются старой, проверенной временем технологией. Пациентам же каждый раз приходится взвешивать «за» и «против», принимая решение об имплантации. Сопоставлять риск аллергии и высокую стоимость с ущербом для организма от частичной или полной адентии. И исходя из этого – принимать свое решение.

Наталья Тимакова

Источники

Как новые
Академгородок (academcity.org), 26/04/2018

Похожие новости

  • 10/01/2017

    Академику Николаю Колчанову исполнилось 70 лет

    ​Николай Александрович Колчанов родился 9 января 1947 года в с. Кондрашино Омской области. В 1971 году окончил Новосибирский государственный университет. С 1974 года работает в Институте цитологии и генетики СО РАН, а с 2008 года - директор этого института.
    1442
  • 17/05/2018

    Аспирант ИЦИГ СО РАН стал победителем молодежного медиафорума в Санкт-Петербурге

    Александр Злобин победил в студенческом медиафоруме ScienceMedia. Форум проводился в третий раз, а число участников растет с каждым годом. Победу на ScienceMedia Александру Злобину принесло интервью для студенческого радио НГУ с директором по маркетингу KBK Group LLC Леонидом Тарановым, посвященное теме криптовалют.
    308
  • 06/09/2016

    Бельгийский ученый выступит в Новосибирске с лекцией о вкладе геномных технологий в селекцию животных

    ​Приглашаем на лекцию ученого мирового уровня, профессора генетики и геномики факультета ветеринарной медицины университета г. Льеж, Бельгия, Мишеля Жоржа The impact of genomics in animal breeding (Вклад геномных технологий в селекцию животных).
    1482
  • 27/04/2018

    В Новосибирске создали инструмент для моделирования формы тромбоцита

    ​Сотрудники лаборатории оптики и динамики биологических систем Физического факультета НГУ (входит в САЕ «Нелинейная фотоника и квантовые технологии») совместно с лабораторией цитометрии и биокинетики ИХКГ СО РАН разработали инструмент для моделирования формы тромбоцитов крови и ее изменения при активации.
    471
  • 14/11/2017

    Юбилей академика Михаила Ивановича Воеводы

    ​Михаил Иванович Воевода родился 14 ноября 1957 года в Новосибирске. После окончания в 1982 году Новосибирского Государственного Медицинского Университета обучался в клинической ординатуре по специальности «внутренние болезни».
    1045
  • 10/08/2018

    Ученые установили, что боли в спине связаны с генами и депрессией

    Коллектив ученых из России (Институт цитологии и генетики СО РАН и Новосибирский государственный университет), Великобритании, США и Нидерландов провел масштабное полногеномное исследование ассоциаций болей в пояснице и различных других состояний.
    282
  • 17/08/2018

    Профессор Михаил Мошкин - о жизни и науке

    ​Руководитель Центра генетических ресурсов ФИЦ «ИЦиГ СО РАН», д.б.н., профессор Михаил Мошкин празднует свой юбилей. Накануне мы встретились и попросили его рассказать о своей научной работе, чем занимается возглавляемый им Центр и какие задачи его сотрудникам только предстоит решить.
    216
  • 28/07/2018

    В Новосибирске планируют открыть Центр генетических технологий

    ​Институт цитологии и генетики (ИЦиГ, Новосибирск) разработал проект создания к 2026 году центра компетенций "Генетические технологии" (ЦГТ). Об этом сообщил научный руководитель ИЦиГ СО РАН академик Николай Колчанов 27 июля во время совещания с министром науки и высшего образования РФ Михаилом Котюковым.
    277
  • 29/12/2017

    Биолог, психолог и востоковед рассказали о символе 2018 года

    Какая порода самая древняя? Почему собаки могут есть овсянку? Почему в Китае слагали легенды об этих животных и зачем вообще люди заводят собак? Ответы на эти вопросы ищите в материале ниже. Собака — родственник человека.
    795
  • 20/06/2018

    Возможные перспективы Академгородка 2.0

    ​Ведущие ученые СО РАН продолжили обсуждение проектов развития научной инфраструктуры Новосибирского научного центра. Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН выступил инициатором проекта «Сибирский центр малотоннажной химии».
    411