В рамках исследования ученые университета Южной Калифорнии разработали методику, позволяющую восстанавливать твердую ткань зуба, тем самым, снижая болезненные ощущения, связанные с лечением кариеса.

Методика была разработана профессором Школы стоматологии университета Южной-Калифорнии Джанет Морадиан-Олдак, исследованием которой она занималась на протяжении 20 лет. Главная проблема ее работы состояла в том, что ткань эмали не восстанавливается, подобно костной ткани.

Настоящий прорыв в исследовании произошел 22 октября текущего года. Содержащийся в эмали фермент матрикс металлопротеиназа-20 (MMP-20) разбивает цепочку белков амелогенинов, упрощая процесс образования кристаллической структуры эмали. Таким образом, фермент MMP-20 позволяет минеральным веществам заполнять пустое пространство кристаллической структуры.

Проф. Морадиан-Олдак и ее коллеги стали первыми учеными, определившими функцию фермента MMP-20, способствующего очищению кристаллов эмали от посторонних классов белков.

«Фермент MMP-20 образуется на ранних стадиях формирования эмали. Фермент «разбивает» белки в процессе кристаллизации эмали. Вместе с другими ферментами, они освобождают кристаллы будущей эмали от ненужных белковых отложений, а полученные пустоты затем заполняются минеральными веществами, таким образом, формируется прочная зубная эмаль».

Восстановление зубов

Применение гидрогеля приводит к формированию на поверхности зуба слоя, по составу идентичному эмали, тем самым, кариозное поражение уменьшается на 70%. Теперь ученые планируют ввести в его состав фермент MMP-20.

«Открытие роли фермента MMP-20 в процессе биоминерализации стало первым этапом на пути к пониманию естественных процессов формирования зубной эмали», — говорит Кичао Руан, один из авторов исследования о гидрогеле и научный сотрудник Центра челюстно-лицевой молекулярной биологии университета Южной Калифорнии. «Поняв функцию фермента MMP-20, теперь мы не только сможем углубиться в исследование механизмов формирования эмали, но также в перспективе это открытие может лежать в основе разработки новейших биоматериалов для лечения кариеса и восстановления зубов».

На данный момент применение гидрогеля для восстановления эмали находится на стадии клинического испытания. Проф. Морадиан-Олдак говорит, что в будущем гидрогель будут использовать в качестве состава для обычной ночной каппы и в виде зубных полосок для восстановления поврежденной эмали и снижения чувствительности зубов.

Средства для реминерализации с высокой адгезией

Лечебные зубные пасты и ополаскиватели полости рта с содержанием фтора и казеин фосфопептида аморфного фосфата кальция предлагаются в качестве средств для реминерализации эмали при первых признаках кариеса. Однако для достижения видимого эффекта необходимо регулярно пользоваться данными продуктами, причем в виде примочек, а не в форме раствора. В результате такие продукты закупоривают микротрещины на поверхности эмали, снижая чувствительность зубов. Тогда как гидрогель способен заполнять трещины веществом, по составу идентичным эмали.

Только в США 92% взрослого населения в возрасте от 20 до 64 лет имеют кариес, говорит проф. Морадиан-Олдак. Среди других распространенных проблем с зубами, приводящих к истончению эмали: срежет зубами ночью, рецессия десны, истирание эмали с возрастом, деминерализация зубов из-за употребления пищи и напитков с содержанием кислот.

Ученые протестировали действие гидрогеля в условиях, аналогичных биохимическим процессам, возникающим в кариозной полости. Было обнаружено, что гель заполняет трещины, прочной присоединяясь к эмали, предотвращая возможность появления вторичного кариеса в одной и той де полости. Гель может образовывать более прочное соединение с эмалью, чем коронка, посаженная на стоматологический клей, который со временем теряет свои свойства.

Помимо биологической совместимости с тканями зубной эмали, гидрогель также обладает антимикробными свойствами и хорошей адгезией, что также необходимо для успешного использования продукта в стоматологических целях.