Биоинженерные зубо-костные конструкции для ремонта челюстей

Современные методики пластической реконструкции челюсти состоят из множества этапов. Сначала хирурги восстанавливают повреждения кости, в которую впоследствии вживляют зубной имплантат. Эта процедура достаточно длительна и болезненна, а желаемый эстетический и функциональный результат достигается лишь в случае успешного проведения обоих этапов. Несмотря на улучшение качества жизни пациентов, долгосрочное прогнозирование состояния имплантата часто невозможно, в особенности у молодых пациентов, челюсти которых продолжают расти.

Возможность создания биоинженерных комбинированных костно-зубных имплантатов, которые росли бы вместе с окружающими тканями, значительно улучшила бы клинические результаты и облегчила жизнь пациентам.

Ученые университета Тафтса и других исследовательских учреждений Бостона (штат Массачусетс), работающие под руководством профессора Памелы Йелик (Pamela C. Yelick), протестировали возможность одновременной реконструкции челюстной кости и зубов. В 2002 году авторы впервые заявили об успешной регенерации коронок зубов из культивируемых клеток зубного зачатка, посеянных в биоразлагаемые каркасы, которые имплантировали крысам. Выраставшие при этом коронки зубов практически не отличалась по строению от нормальных.

После этого, скомбинировав этот метод восстановления зубов и всё чаще применяемой методики выращивания костных трансплантатов с помощью каркаса, засеянного стволовыми клетками костного мозга, ученые создали гибридные зубо-костные конструкции. Эти конструкции имплантировали в сальники (ткани, соединяющие структуры брюшной полости) крыс. В этом случае происходило формирование не только коронок зубов, но и зубных корней и окружающей их альвеолярной кости. Однако условия брюшной полости существенно отличаются от условий ротовой полости, поэтому в своей последней работе авторы изменили методику проведения экспериментов.

Остеобласты, выращенные из стволовых клеток костного мозга самок юкатанских минисвинок, высевали в биоразрушаемый каркас и в течение двух недель культивировали в биореакторе. Зубные конструкции создавали из эмалевого органа зубного зачатка (дентальных эпителиальных клеток) и пульпы (дентальных мезенхимальных клеток) вторых коренных зубов тех же минисвинок. Этими клетками засевали соответствующие биоразрушаемые структуры, которые при помощи шовного материала соединяли с биоинженерной костной конструкцией и весь комплекс имплантировали в правую челюсть свинки, послужившей донором клеток. Контрольные конструкции, состоящие из конструкций, не содержащих клеток зубных структур и засеянных только остеобластами, имплантировали в левую челюсть животных.

Спустя 12 или 20 недель имплантаты удаляли и анализировали с помощью объемной компьютерной томографии высокого разрешения и гистологического анализа. На полученных при проведении томографии изображениях было зарегистрировано присутствие плотных рентгеноконтрастных тканей, сходных с дентином и/или зубной эмалью, окруженных минерализованной тканью, с плотностью, соответствующей плотности кости. На месте контрольных имплантатов выявлялась только минерализованная костная ткань. Степень минерализации имплантатов была выше через 20, чем через 12 недель после проведения процедуры. В настоящее время для подтверждения результатов исследователи проводят детальный гистологический и иммуногистохимический анализ образцов.

Авторы считают, что полученные ими предварительные результаты демонстрируют реальность создания биоинженерных конструкций для восстановления дефектов лицевых костей и зубов. Они продолжают работу по усовершенствованию модели с целью улучшения формирования альвеол, направления регенерации костной ткани, развития зубного корня и прорезывания зубов.

Результаты работы (W. Zhang et al. “Reconstructing Mandibular Defects with Autologous Bioengineered Tooth and Bone”) авторы доложили на 37 Ежегодном съезде Американской ассоциации стоматологических исследований 5 апреля 2008 г.

Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru по материалам ScienceDaily

07.04.2008