Несмотря на то, что эндодонтическое лечение является необходимым для лечения инфекций пульпы, в результате этой процедуры мы лишаем зуб питания, и он становится мертвым. Недавно исследователи из Технологического института Нью-Джерси (NJIT) разработали пептидный гидрогель, который стимулирует рост новых кровеносных сосудов и восстановление пульпы после эндодонтического лечения.
«После обработки корневого канала зуб становится мертвым, - объясняет доктор Вивек Кумар, доцент биомедицинской и химической инженерии и главный исследователь проекта. - Зуб теряет чувствительность. Отсутствуют нервные окончания, и нет сосудистого питания. Поэтому зуб становится очень восприимчивым к инфекции и хрупким».
Во время эндодонтического лечения стоматолог удаляет инфицированную пульпу и заполняет пустоту, образовавшуюся в канале, гуттаперчей, перед тем, как покрыть зуб коронкой. Ученые решили разработать биоматериал, который можно было бы вводить вместо гуттаперчи, чтобы стимулировать ангиогенез, или новый рост кровеносных сосудов, и дентиногенез, а также пролиферацию стволовых клеток пульпы зуба.
Доктор Кумар использовал свой предыдущий опыт разработки гидрогеля, который стимулировал ангиогенез при введении под кожу у крыс и мышей. Гидрогель - это жидкость для инъекций, содержащая пептиды, которые связываясь между собой, преобразуются в гель в месте инъекции.
Пептиды содержат фрагменты белка, которые называют сосудистым эндотелиальным фактором роста, стимулирующим образование новых кровеносных сосудов. Доктор Кумар и его коллеги продемонстрировали, что самосвязывающийся пептидный гидрогель стимулировал ангиогенез и сохранялся под кожей грызунов целых три месяца.
«Мы задались вопросом, можем ли мы, стимулируя ангиогенез в конечностях, стимулировать ангиогенез в других частях тела с низким кровотоком? - объясняет доктор Кумар. - Одна из областей тела, которая нас интересовала, был отдельный орган - зуб».
После добавления белковой части, которая стимулирует клетки пульпы размножаться в самосвязывающийся ангиогенный пептид, исследователи обнаружили, что белок не только стимулировал пролиферацию клеток, но и активировал их для накопления в кристаллов фосфата кальция, восстанавливающих зубную эмаль. Но при введении под кожу крыс пептид рассасывался в течение одной-трех недель.
«Мы ожидали более продолжительного действия пептида, поэтому мы немного доработали его основу, и получили гораздо более стабильную версию», - прокомментировал доктор Кумар.
Теперь учёные вводят пептидный гидрогель собакам, зубы которых предварительно были депульпированы, чтобы понять, может ли гидрогель стимулировать регенерацию пульпы зуба у животного. Если эти исследования пройдут хорошо, ученые планируют применять гидрогель в клинических исследованиях с человеком. Они подали патент на модернизированную формулу пептида.
Гидрогель в его нынешнем виде, возможно, не снизит агрессивность проникновения микробов или боль в корневом канале, но ученые планируют разработку новых версий пептида, которые будут содержать антимикробные домены.
«Вместо того чтобы вычищать все внутри зуба, стоматолог мог бы удалять немного пульпы и вводить наш гидрогель», - уточняет доктор Кумар.
Антимикробная часть пептида убивала бы инфекцию, сохраняя большую часть живой пульпы и помогая образованию новой ткани.
Результаты исследования были представлены в августе этого года на проходившем в Бостоне 256-м Национальном заседании Американского химического общества.