implant-in.com

stsvv


Стоматология. Понятная и Доступная.

Лучший блог о стоматологии и имплантации зубов


Previous Entry Share Next Entry
Впервые в Москве! Выращивание зубов из стволовых клеток!!!
implant-in.com
stsvv
Признаться, меня очень даже достали подобного рода сенсации, периодически появляющиеся даже в очень серьезных изданиях. А еще интереснее всякого рода конспирологические теории, типа: "Стоматологи специально тормозят внедрение выращивания зубов из стволовых клеток, поскольку боятся остаться без работы".
Помилуйте, но если заниматься этим будут не стоматологи, то кто будет выполнять подобные процедуры?


Давайте трезво взглянем на технологию "выращивания зубов" из стволовых клеток и оценим ее перспективы.






Немного матана

Мало кто знает, что зубы - это производные эпителиальных тканей. Да, зубы имеют общее с волосами, ногтями и мозгами происхождение. Причем формируются зубы весьма и весьма специфично.

Вы знаете, что зуб состоит из твердых и мягких тканей. Мягкая ткань - это пульпа, проще говоря "нерв", который находится внутри зуба, в специальной полости. Пульпа имеет мезенхимальное происхождение, другими словами, образуется из абсолютно другого эмбрионального листка и не имеет ничего общего с эмалью или цементом.
Пульпа содержит в своем составе клетки-одонтобласты, формирующие дентин, а также питающие их сосуды и нервные волокна.
Пока происходит формирование зубов, одонтобласты продуцируют т. н. первичный дентин. После прорезывания зубов этот процесс идет очень медленно (образуется вторичный дентин), а в случае каких-либо повреждения зуба, ответной реакцией служит образование третичного дентина со стороны повреждения.
Другими словами, дентин способен к регенерации, поскольку клетки-одонтобласты остаются на протяжение всей жизни в пульпарной камере. 

Основа зуба, как по объему так и по весу - это дентин. Он представляет из себя пористую твердую ткань, что-то вроде сотовой конструкции, в каналах которых находятся отростки одонтобластов. Как только кариес достигает дентина, инфекция очень-очень быстро распространяется по этим самым дентинным канальцам и в пульпе зуба возникает воспаление, которое мы называем пульпитом. Именно поэтому для развития пульпита ДАЛЕКО НЕ ВСЕГДА требуется прямое сообщение кариозной полости с пульпарной камерой зуба.

Эмаль зуба - самая твердая ткань человеческого организма. Она намного тверже стали и испытывает ни с чем несопоставимые нагрузки.
Эмаль формируют клетки-амелобласты, которые, в отличие от одонтобластов, присутствуют только в период формирования зуба в зубном зачатке, а после прорезывания зуба исчезают. 
Именно поэтому эмаль не регенерирует и не восстанавливается при повреждении (например, при кариесе).
Зубная эмаль с микроскопической точки зрения устроена очень сложно. Она состоит из трехмерно закрученных так называемых эмалевых призм, строение которых во многом определяет ее прочность и резистентность к кариесу.
Эмаль покрывает коронковую часть зуба, придает ей характерный цвет и прозрачность. Поэтому первым признаком повреждения эмали, нарушения ее строения, служат изменение цвета и прозрачности зубов.

Корень зуба покрыт цементом. Цемент тверже дентина, но значительно мягче эмали. Цемент формируется в период формирования зубов клетками-цементобластами, незначительное количество которых остается в пародонте и после прорезывания зубов. Цемент, как и эмаль, не способен к регенерации.
В цемент корня вплетаются волокна пародонта - очень прочные соединительнотканные связки, которые как бы подвешивают зуб в лунке. Другими словами, здоровый зуб вообще не контактирует с костью напрямую.
Пародонт нужен для амортизации жевательной нагрузки, также с его помощью происходит питание цемента корня зуба.

Цементобласты, как и амелобласты, имеют эпителиальное происхождение.

Для чего я все это Вам рассказываю? Чтобы Вам стало ясно, насколько сложно устроен каждый Ваш зубик и сколько тканей и клеток участвует в его формировании и развитии. Стало быть, чтобы воссоздать полноценный зуб из стволовых клеток, нам необходимо провести весь процесс формирования зуба в пробирке.

Теперь немного  о стволовых клетках.

Сейчас даже школьники знают, что стволовая клетка - это такая протоклетка, из которой можно получить любую клетку организма. И что в нашей крови содержится энное количество этих самых стволовых клеток в "спящем" состоянии.

То есть, чтобы вырастить из стволовых клеток что-то похожее на орган или ткань, нам необходимо:

а) выделить нужное количество стволовых клеток из крови.
б) заставить стволовую клетку дифференцироваться в нужном направлении. Другими словами, нужно сделать что-то, чтобы она при делении превращалась в нужную нам клетку - гепатоцит, остеобласт, амелобласт, нейрон и т. д.

И, если с первой задачей современная наука более-менее справляется, то вторая задача представляет собой серьезную проблему.

Некоторое время назад были открыты медиаторы - особые гормоноподобные вещества, влияющие на дифференцировку клеток. Обработав культуру стволовых клеток нужным медиатором, можно заставить превратиться ее в печеночную, почечную или хрящевую ткань - все зависит от того, какой медиатор используется.
Так вот, наш организм состоит из сотен различных клеток, а медиаторы открыты лишь для некоторых из них. Например, известны медиаторы, заставляющие превращаться стволовую клетку в гепатоцит (основная ткань печени) или эритроцит. 

Есть и другой способ заставить стволовые клетки делиться в нужном направлении. Например, подсадить культуру стволовых клеток прямо в орган и ждать, что из этого получится. Именно на этом способе основана т. н. "терапия стволовыми клетками", которая сейчас широко пиарится в медицине. О клинической и достоверной эффективности подобных методик говорить сложно, поскольку еще неясно, вырастает там что-нибудь, если вырастает вообще. 
Поэтому, если Вы когда-нибудь столкнетесь с "клеточной терапией", особенно в косметологии - будьте осторожны. Ну об этом мы как-нибудь поговорим отдельной темой.

Вернемся к нашим баранам зубам.

Если мы хотим воссоздать полноценный зуб, нам необходимо заставить стволовые клетки делиться в нужном направлении. Так, чтобы из них получились:
1. Амелобласты
2. Цементобласты
3. Одонтобласты
4. Фибробласты пульпы, клетки сосудов, нервные волокна пульпы
5. Фибробласты пародонта

Причем, наша цель - не бесформенная культура клеток. а создание органа определенной формы. 
В этом плане вырастить из стволовых клеток печень или почку значительно легче, нежели зуб. Поскольку от формы печени, будь она круглая или квадратная, не зависит ее работоспособность, в то время как функциональность зуба определяется, прежде всего, его формой.

И вот тут появляется еще одна проблема. Все зубы (а их, если Вы помните, тридцать два) имеют разную форму, хотя и не отличаются в клеточном строении друг от друга. Как сделать из выращиваемого зуба именно клык или большой коренной зуб? Что определяет его форму и назначение? Этот вопрос пока остается открытым и по нему нет однозначного мнения.</p>


Ну, допустим, нам удалось вырастить зуб нужной формы и размера. И он не просто идентичен настоящему зубу. Он живой! И теперь его надо пересадить в место отсутствующего зуба.

Некоторое время я занимался аутотрансплантацией зубов. То есть, пересаживал восьмерки на место удаленных шестых зубов и наблюдал, что из этого получится. Подробнее об этом Вы можете почитать здесь>>. Клинического распространения данная методика не получила и не получит (из-за низкой клинической эффективности), поэтому мои работы в этом направлении можно отнести скорее к науке, нежели к практике.

Также мне часто приходится иметь дело с вывихнутыми зубами. И могу сказать, что даже при идеальном соответствии зуба лунке процесс приживления идет успешно далеко не всегда. Хотя, иногда все получается очень даже хорошо.

Понятное дело, что реплантировать вывихнутый зуб или же пересадить зуб мудрости в заранее подготовленную лунку значительно проще, нежели интегрировать зуб, выращенный в пробирке. Однако, мы до сих пор не научились вживлять вывихнутые зубы со стопроцентной гарантией, не говоря уже о пересадке собственных зубов! О каком вживлении выращенных искусственно зубов может идти речь?

То есть, если даже будут преодолены все препятствия и мы сможем вырастить зубы в пробирке, то проблема интеграции этих зубов в живой организм останется неразрешенной.

ОДНАКО, есть выход. можно пересаживать не выращенный зуб, а, скажем, зубной зачаток на ранней стадии. А потом просто подождать, когда зуб прорежется. Вроде как все очень просто, но... и здесь возникает ряд неразрешимых пока сложностей.
Во-первых, пока нет возможности стимулировать развитие зубных зачатков и рост зубов. Исследования в этой области ведутся, но с переменным успехом.
Во-вторых, возникает вопрос дифференцировки самих зубов. Будет обидно, если из зачатка, пересаженного на место отсутствующего резца, вырастет зуб мудрости или что-нибудь подобное.
В-третьих, как организовать питание зачатков? В естественных условиях, их кровоснабжение обеспечивается сетью тонких сосудов, превращающихся потом сосудисто-нервный пучок пульпы. Как это сделать что-то подобное - очень-очень сложный вопрос, неразрешимый даже в обозримом будущем.

*   *   *

Сейчас периодически появляются сообщения о выращенных из стволовых клеток зубах, которые были успешно пересажены тем же мышам. И вроде как эти зубы даже работают....
Но... есть несколько нюансов, о которых в прессе не сообщают, либо сообщают вскользь.

Во-первых, эти самые экспериментальные зубы выращивают на керамической матрице. Так будущие зубы дифференцируют и задают им форму.
Во-вторых, в этих зубах отсутствует дифференцировка тканей. То есть, в них нет пульпы, эмали, цемента и т. д. Это просто керамический каркас, наполненный фибробластами. И полноценными зубами их назвать нельзя.
В-третьих, зубочелюстной аппарат мышей существенно отличается от зубочелюстной системы человека. Хотя бы тем, что у грызунов зубы растут в течение всей жизни, а следовательно способности к регенерации и восстановлению зубной ткани у них выше. 
В-четвертых, не было сообщений о выращивании и пересадке грызунам функционально активных зубов (тех, которые действительно используются в жевании), например резцов. Обычно пытаются вырастить и пересадить моляры, премоляры, функциональность которых у мышей (в отличие от человека) не высока.

Следовательно, эти технологии в практической медицине не применимы и имеют прикладное научное значение.

Ну и, последнее - цена вопроса.
Я думаю, вряд ли выращивание зубов будет востребовано в широкой медицинской практике хотя бы из-за стоимости технологии. Посмотрите, сколько сейчас стоит дентальная имплантация и сколько труда и времени она занимает. С зубами из стволовых клеток все будет в разы сложнее и дороже. И если сейчас стоимость операции дентальной имплантации в Москве составляет, в среднем, тысячу долларов США, то в нашем случае столько будет стоить один только забор стволовых клеток. И это, заметьте, самая дешевая по себестоимости процедура.

Поэтому, выращивание зубов из стволовых клеток, аки редиски на грядке - удел далекого-далекого будущего. И даже если подобная технология станет возможной лет эдак через пятьдесят-сто, то вряд ли мы сможем себе позволить зубы, выращенные в пробирке, ибо цена их будет очень велика.

Так что берегите то, что есть! А если чего не хватает, подумайте о дентальной имплантации. Обозримое стоматологическое будущее - именно за этим перспективным направлением.

Спасибо за внимание.

С уважением, Станислав Васильев.




promo stsvv february 21, 2011 11:09 5
Buy for 20 tokens
WWW. IMPLANT-IN.COM - дентальная имплантология и хирургия полости рта.

Интересно, спасибо.

Прекрасно описал это Г. Гаррисон в своей серии повестей "Билл -- герой Галактики", а в те времена о стволовых клетках никто и не задумывался. Там десантник отстреливает себе ступню, чтобы избавиться от опостылевшей службы. Но добрые доктора в госпитале приживляют ему на культю один трансплантат за другим, в результате на культе растет что угодно, только не человеческая ступня, но Билл все равно годен к строевой. Помню птичью лапу и слоновью ногу, одной ему было удобно червяков выкапывать, а вторая сама охотилась за мышами.

Шикарное и очень точное сравнение. Если учесть, что всякие онкологические бяки также развиваются из стволовых клеток, то не факт, что вместо зуба вырастет какая-нибудь дрянь.
Поэтому я бы понаблюдал клеточные технологии в течение 10-20 лет в лаборатории, прежде чем внедрять их в широкую клиническую практику.

(Deleted comment)
Спасибо. Может быть, добавите что-нибудь от себя?

Очень интересно, спасибо. Кстати о зубных зачатках - у меня до сих пор в верхней челюсти "сидит " зубной зачаток просматриваемый на рентгеновском снимке, он не "вылез" в своё время из за ряда причин, в частности мешал корень рядом растущего зуба. Зуб со временем удалили и зачатку вроде бы уже ничто не мешает стать полноценным коренным зубом...ан нет- не растёт.

Наверное, речь идет о зубе мудрости или клыке? Такое часто бывает, если зубам не хватает места.
Проблема, в принципе, вполне решаемая. Если Вы, конечно, готовы ее решать.

Станислав, а мне помнится публиковали сообщения о том, что японцы брали не просто мышиные стволовые клетки, а "зубные почки", т.е. уже весь набор необходимых клеток, доводили до кондиции в пробирке и пересаживали в рот мышам, а они уже там дорастали до полноценного зуба. Это, конечно, не биоинженерия в чистом виде, но более правдоподобный способ получения утраченных зубов. Хотя непонятно где эти почки будут брать для человека. Можно, конечно, в абортарии начерпать, но тогда нужно бороться еще и с проблемой отторжения.

Тогда речь идет, скорее, о пересадке зубных зачатков. Что-то подобное пытался делать Р. А. Хасанов в 80-х годах прошлого века, только экспериментировал он с собаками.
Естественно, это чисто экспериментальная технология, которую невозможно применять в клинике.

Что же касается проблемы отторжения... Чем хуже кровоснабжается орган, тем чаще он отторгается. Гемоперфузия почки значительно выше, чем перфузия, скажем, костной ткани или кожи. Именно поэтому почки отторгаются редко и их трансплантация стала банальностью, в то время как пересадка кожи, костной ткани или хрящей - научная сенсация, о которой пишут во всех журналах.

Слабая гемоперфузия - это то, что лишает нас возможности пересаживать зубы от человека к человеку.

Очень интересно! Кстати, а не пробовали пересадить зубной зачаток например моляра на место резца у тех же мышей? Стало бы понятно, что влияет на дифференцировку: место или задатки.

Эх, придумали бы лучше, как сделать, чтобы после 50 лет зубы менялись еще раз, как в детстве :) На новые, здоровые :) Волос же закладывается новый постоянно, даже если выдернуть вместе с луковицей, а ведь там и собственно клетки, генерящие волос (эктодерма наверное), и мышца, поднимающая его (а мышцы вроде из мезодермы, да?), и сальная железа...

Подобные опыты проводились в конце 20-го века в Уфе, профессором Хасановым. В какое место ни пересади зачаток моляра - всегда вырастет моляр. Поэтому, скорее всего, дифференцировку зубов определяет генетический код.

Но ведь мы говорим о стволовых клетках, а не о пересадке зачатков, верно?

Сам по себе волос не содержит клеток, поэтому даже при удалении его вместе с луковицей, клетки, генерирующие кератин, остаются в коже. Именно поэтому вырванный с корнем волос со временем может отрасти.

В свое время часть исследователей пришло к мнению, что так называемый зубообразующий эпителий остается у нас всю жизнь. Это подтверждается единичными наблюдениями, когда у пожилых людей ни с того ни с сего начинали прорезываться зубы, правда, больше похожие на молочные.

Другой вопрос, как стимулировать этот зубообразующий эпителий в нужном направлении? Так, чтобы он превратился в необходимые нам зубки, а не какую-нибудь страшную опухоль.

Пока мы не научимся тонкой настройке иммунитета (через Т-регуляторы и Т-эффекторы), чтобы имунная система эффективно забарывала обнаруженные новообразования и не отторгала нужные "модификации" - до тех пор ни о каком широком распространении эффективной и безопасной терапии "стволовыми клетками" речи не идет.

Re: Загвоздка

Ооооо!!! Шикарный комментарий, спасибо! Ваши слова надо распечатать на баннере крупным шрифтом и повесить над клиниками, которые занимаются шарлатанством со "стволовыми клетками".
Хотя, я подозреваю, что ни о каких стволовых клетках там речи не идет.

Очень познавательно, спасибо!
Как на ваш взгляд, насколько возможно описанное здесь?

Станислав, добрый день! Вы знакомы с протезированием оксидом циркония? Как вы могли бы прокомментировать вот это http://aviacomment.livejournal.com/80826.html . Спасибо заранее.

Спасибо за ссылку. Технология протезирования на оксид-циркониевых каркасах не нова и широко применяется во всем мире, в том числе и в России. По сути, не такая уж и дорогая штука.

Что же касается записи и комментов к ней - автор либо бредит, либо заблуждается, либо троллит. В общем, нельзя верить ни единому слову.

Вы разбили все хрустальные мечты, Станислав
А что вы думаете о люминирах?!

Очень хорошо думаю, если они применяются по показаниям. Полезная штука, если нам надо исправить эстетические дефекты эмали

В нашей газете был широко освещен 1 международный стомат саммит, на который приезжаз японец, вырастивший зуб
Почитать можно здесь http://www.dentoday.ru/ru/content/archive/2010/2/11/?dentodayru=d73c17ada2de612c975becca6143ce41

и здесь http://www.dentoday.ru/ru/content/archive/2010/2/47/?dentodayru=ec7da539da2e22e96c020e1afcf4cf91

Хотелось задать вопрос, но нашел в теме точно такой же от пользователя doddy, который остался без ответа. Хотелось бы услышать Ваше компетентное мнение о этом, что это - бред или реальность? Спасибо.

Бред или реальность - что? Выращивание зубов?

Это такая же реальность, как и полет на Марс. Вроде как возможно, но до широкого коммерческого применения еще очень-очень далеко. Не говоря уже о доступности по цене.

Ваш скепсис, как специалиста, понятен и обоснован. Но ведь существуют же сообщения о второй смене зубов у пациентов преклонного возраста (80-90 лет). Не знаю, насколько они правдивы, но тем не менее их слишком много, чтобы можно было их игнорировать. А если такое может происходить спонтанно, значит есть возможность индуцировать подобное с помощью каких-либо медицинских манипуляций. Что касается всемирного заговора стоматологов, то это, конечно, смешно, но тем не менее есть компании производители стоматологических материалов - а это многомиллиардный бизнес. Сомневаюсь, что они просто отдадут такой рынок. Взять хотя бы производителей лампочек накаливания, которые специально тормозили появление новых, долго работающих прототипов. Поэтому вероятность того, что технология выращивания зубов, доступная хотя бы к ограниченному коммерческому применению, уже существует, довольно высока. То же касается и других возможностей регенеративной медицины. Но вот, что касается выхода на рынок, то думаю это случится не ранее, чем через 50 лет и, скорее из-за трудностей, связанных с особенностями капиталистической экономики. А что касается шарлатанов, то они всегда паразитировали на подобных открытиях и будут паразитировать, к сожалению, дальше.

Дмитрий, Вы правы. Действительно, существуют сообщения о второй смене зубов у пациентов преклонного возраста. НО... они настолько редкие, что сразу попадают в научные публикации. Согласитесь, мы не пишем про каждый имплантат научные статьи и не проводим исследования.
По всем известным мне сообщениям о второй смене зубов становится ясно, что эти зубы очень похожи на молочные, т. е. абсолютно не функциональны.
Также следует учесть, что пациенты с третьей сменой зубов выявлялись случайно, анамнез жизни не собирался, необходимые рентгенологические исследования не проводились. Это значит, мы не может достоверно утверждать, что зачатки зубов второй смены появились именно "из ниоткуда", а не были заложены еще на этапе внутриутробного развития (полидентия - более распространенная штука).

Другими словами, здесь еще очень много неясного. И дело не в экономике, а в биотехнологии - уж слишком сложно все получается. И дорого.

Что касается рынка производителей стоматматериалов, я сильно сомневаюсь, что они противятся подобным исследованиям. Думаю даже наоборот - они сами принимают в них участие.

Я согласен с Вами, что коммерческая надежная технология выращивания зубов из стволовых клеток появится не ранее, чем через несколько десятилетий. Но вот будет ли она доступна широким слоям населения - это совсем другой вопрос. По аналогии с дентальными имплантами - их используют уже больше полувека, но широким слоям населения они пока мало доступны.

Поправьте, пожалуйста...

Извините, что такой древний боян поднимаю. Мне кажется, всё-таки можно решить вопрос дифференцировки. Попровьте пожалуйста, если чего не так думаю, ибо я не биолог совсем:

Надо у каждого желающего, покуда у него ещё все зубы на месте, с каждого зуба брать образец ткани, с которых потом стволовые клетки выделять.
Потом кладём это дело на склад, например, в сверхнизкую температуру, ну, медицина лучше знает.
Когда товарищу приходит пора менять соответсвующий зуб, берём от соотвествующего образца и решаем "вопрос дифференцировки зубов".

Может быть, даже можно будет воспользоваться лучевой симметрией типа "нижний вместо верхнего, правый вместо левого, левый верхний вместо нижнего правого" и так далее, но тут Вам виднее.

Другое дело, что тут нужна такая инфраструктура для хранения образцов десятилетиями, что никто заморачиваться не станет ( .

Re: Поправьте, пожалуйста...

Ну сперму же хранят по 10 лет и ничего, просто аренду оплатил себе и живи.

Будете удалять зубик, зарезевируйте место в криобанке из его пульпы (кстати в том числе и воспаленной) уже умеют выделять соответствующие клетки, так что сохранив ткань, можете дождаться периода когда дело дойдет до человека.

ну или просто надеятся что пару штук еще останется и их будет не жалко на момент эксперимента.

савельев сказал что стволовых клеток не существует:

http://youtu.be/dxE7zGxw_Xk?t=6m50s

Сказал или доказал?)))

Увы, но стволовые клетки - это научно доказанный факт. В 2012 году Джон Гердон и Синъя Яманака получили за них Нобелевскую премию.

?

Log in

No account? Create an account