Deși dinții joacă un rol mai important pentru sănătate decât realizează mulți oameni, soluțiile stomatologice actuale pentru înlocuirea dinților pierduți sunt temporare și nesatisfăcătoare. Ce-ar fi dacă am putea, în schimb, să ne regenerăm dinții? Unele sondaje indică faptul că peste 70% dintre adulți se tem să meargă la stomatolog. Anxietatea și neîncrederea față de proceduri precum plombarea și frezarea îi determină să sară peste ședințele de igienizare și îngrijire de rutină, notează BBC.
Cu toate acestea, aproape în fiecare zi, biochimista Hannele Ruohola-Baker primește un e-mail de la o persoană care o imploră să o includă în experimente stomatologice neobișnuite, proceduri care depășesc cu mult disconfortul obișnuit al vizitelor la dentist, întrucât oamenii își doresc ca ea să-i ajute să-și regenereze dinții.
Acest lucru se datorează faptului că Ruohola-Baker se numără printre tot mai mulți oameni de știință din întreaga lume care valorifică potențialul medicinei regenerative pentru a înlocui procedurile stomatologice tradiționale, venind astfel în ajutorul milioanelor de persoane care se confruntă cu pierderea dinților și cu durerile dentare.
Inovaţie în stomatologie
Dacă viziunea lor devine realitate, o vizită la stomatolog ar putea implica, într-o bună zi, regenerarea țesutului dentar deteriorat sau chiar a unui dinte întreg, în loc de repararea acestuia cu materiale sintetice sau extracția sa, o perspectivă atractivă nu doar datorită noutății, ci și pentru că dinții joacă un rol mai important în sănătate și bunăstare decât realizează mulți oameni.
„Când am început, un lucru mi-a devenit foarte clar”, spune Ruohola-Baker, director asociat al Institutului pentru Celule Stem și Medicină Regenerativă din cadrul Universității din Washington (SUA), adăugând: „Oamenii sunt pregătiți pentru ceva nou în stomatologie".
Deschideți larg gura
Dinții sunt „fereastra ta către lume”, afirmă Pamela Yelick, profesor la Facultatea de Medicină Dentară Tufts din SUA. „Dacă ți-e teamă să deschizi gura sau nu poți mânca așa cum trebuie, intri într-o spirală descendentă”.
În trecut, nu se acorda suficientă importanță faptului că „sănătatea orală este esențială pentru o bună sănătate sistemică”, spune Yelick. În prezent, se înțelege tot mai bine că problemele dentare, precum bacteriile asociate afecțiunilor gingivale, pot crește riscul de boli cardiace și infecții respiratorii.
Acestea au fost chiar asociate cu boala Alzheimer. Totodată, pierderea dinților este legată de o incidență mai mare a bolilor și de o mortalitate prematură. Aceasta afectează capacitatea de a mânca, de a mesteca și de a zâmbi, putând compromite bunăstarea socială și emoțională, un cerc vicios insidios care poate debuta încă din copilărie.
Stomatologii dispun de numeroase metode pentru a contracara această problemă. Ei pot trata cariile prin îndepărtarea țesutului afectat și umplerea cavității rezultate cu un material sintetic, precum rășina compozită. De asemenea, pot utiliza obturații pentru a repara mici ciobituri sau fisuri.
Totuși, acestea nu sunt soluții perfecte. De exemplu, există variații semnificative în ceea ce privește durabilitatea obturațiilor, care pot rezista între aproximativ cinci și 20 de ani. De asemenea, nu este neobișnuit ca pacienții să fie nevoiți să treacă prin „intervenții repetate” în cazul unor astfel de proceduri, afirmă Anne George, profesor de biologie orală la Universitatea din Illinois, Chicago (SUA).
Acest lucru se întâmplă deoarece aceste intervenții vizează în primul rând „repararea daunelor, mai degrabă decât restabilirea funcției biologice”, explică George. În schimb, „stomatologia regenerativă poate reprezenta o schimbare de paradigmă”, adaugă ea. „Aceasta pune accentul pe vindecare.”
Plombe care se regenerează singure
Cariile, de exemplu, reprezintă „cea mai frecventă cauză de distrugere a dinților”, afirmă George.
Dinții sunt alcătuiți din patru straturi principale: smalț, dentină, cement și pulpă dentară. Cariile apar atunci când bacteriile din placa dentară se hrănesc cu zaharuri și produc acizi care dizolvă treptat primul strat al dintelui: smalțul. Dentina se află sub smalț; este mai moale și mai puțin rezistentă la degradare, iar riscul de apariție a cariilor crește și mai mult atunci când smalțul se pierde și dentina rămâne expusă.
George studiază proteinele care ajută dentina să crească, să se mineralizeze și să se repare singură. De asemenea, ea a făcut parte dintr-o echipă care a clonat una dintre genele implicate în formarea dentinei, contribuind astfel la o mai bună înțelegere a mecanismelor interne prin care dinții creează și mențin acest țesut. Aceste cunoștințe ar putea duce la noi tratamente care să stimuleze dinții afectați să repare singuri leziunile cauzate de carii prin formarea de dentină nouă, spune George, eliminând astfel necesitatea plombelor tradiționale pentru astuparea cavităților.
Ruohola-Baker și echipa sa lucrează, de asemenea, la „plombe vii” – însă unele care se bazează mai degrabă pe smalț decât pe dentină. În urma studiilor efectuate pe măsele de minte donate, cercetătoarea a descoperit că celulele speciale care produc smalțul – numite ameloblaste – mor după erupția dintelui, astfel încât nu mai pot fi stimulate odată ce dintele a ieșit la suprafață.
În schimb, echipa a folosit semnale chimice pentru a transforma anumite celule stem în ameloblaste și a determinat alte celule stem să devină odontoblaste (celulele care produc dentină). Combinate într-un recipient de laborator, aceste elemente au generat un organoid dentar capabil să secrete singur proteine specifice smalțului.
Ruohola-Baker întrevede un viitor în care aceste proteine ale smalțului vor fi utilizate pentru realizarea plombelor sau aplicate direct pe dinții fisurați. Totuși, obiectivul său pe termen lung este crearea unui dinte întreg în laborator: ea dorește ca, în cele din urmă, să implanteze în cavitatea bucală a pacientului celulele modificate necesare formării unui dinte și să lase „natura să se ocupe de restul”, după cum afirmă ea.
Cum să „cultivi” un dinte
Dacă un dinte prezintă numeroase carii și zone de degradare, cel mai bun și mai simplu tratament ar putea fi extracția acestuia și inserarea unui implant – un ansamblu format dintr-un pivot (asemănător unui șurub), o coroană artificială și un element de legătură între cele două.
Totuși, implanturile nu conțin nervi care să transmită senzații în timpul masticației, astfel încât există riscul de a mușca involuntar cu o forță prea mare și de a fisura implantul. De asemenea, bacteriile pot adera la suprafața implantului, provocând o afecțiune care poate afecta dinții sănătoși rămași. Coroanele artificiale trebuie înlocuite după aproximativ 15 ani, iar costul acestora poate ajunge la mii de dolari, în funcție de asigurarea medicală deținută.
În schimb, dinții cultivați integral în laborator ar putea reprezenta o soluție mai durabilă decât implanturile, afirmă Ana Angelova Volponi, directorul departamentului de stomatologie regenerativă de la King's College London, din Marea Britanie.
„În loc să încercăm doar să reparăm ceea ce a fost deteriorat, am putea utiliza un înlocuitor biologic”, spune Volponi, care dezvoltă, de asemenea, un organoid capabil să se transforme într-un dinte de înlocuire.
Echipa lui Volponi a descoperit că celulele prelevate din țesutul gingival uman adult, combinate cu celule formatoare de dinți de la șoareci, pot genera o „structură dentară” hibridă om-șoarece, prevăzută cu rădăcini viabile, în curs de dezvoltare. În prezent, ea lucrează la metode de a reproduce instrucțiunile care ghidează formarea acestor dinți, precum și la dezvoltarea unor biomateriale special concepute pentru a ajuta celulele respective să se organizeze într-un dinte funcțional și cu o structură adecvată.
Din păcate, acest proces nu are loc în mod natural.
Spre deosebire de alte animale, oamenii nu pot genera continuu dinți noi după ce dentiția lor adultă a suferit daune sau pierderi. În schimb, rechinii dispun de o rezervă inepuizabilă de dinți, regenerându-i continuu, într-un ritm constant, asemănător unei benzi rulante. Atât cangurii, cât și elefanții dezvoltă mai multe seturi de molari de-a lungul vieții.
Și porcii prezintă o particularitate biologică: maxilarele lor conțin mai multe seturi de muguri dentari (pentru dinții adulți) care nu au erupt încă. Tocmai această caracteristică i-a permis lui Yelick să cultive dinți cu aspect uman la porci adulți din rasa Yucatan (o varietate de talie mică), utilizând o combinație de celule dentare umane și porcine.
Echipa a colectat celule capabile să formeze dentină (din dinți umani) și celule formatoare de smalt (din muguri dentari neeruplați, prelevați din maxilare de porc provenite de la o măcelărie). „Chiar și atunci când un porc este sacrificat pentru hrană, în maxilar există muguri dentari care se pregătesc să formeze un nou dinte”, explică Yelick.
După cultivarea celulelor în laborator, cercetătorii le-au combinat pe o structură-suport (scaffold) bioinginerită, concepută să imite mediul în care se dezvoltă un dinte. După trei luni, s-au format structuri asemănătoare dinților, cu o viteză de dezvoltare apropiată de cea a dinților naturali de porc.
„A fost o dovadă de principiu că acest lucru ar putea funcționa cu adevărat, foarte mulți oameni ne-au contactat, fiind disperați să-și rezolve problemele dentare”, spune Yelick, care intenționează acum să desfășoare experimentul pe o perioadă mai lungă și direct în maxilarul unui porc. În cele din urmă, Yelick și echipa sa doresc să determine celulele să genereze dinți în cavitatea bucală a unei persoane, fără implicarea vreunei celule de porc.
Din laborator pe scaunul stomatologului
În ciuda cererii, mai sunt necesari ani până când prima persoană va beneficia de tratamente pentru carii care se repară singure sau de înlocuirea unui dinte cu unul cultivat în laborator. Înainte de a putea discuta despre studii pe subiecți umani, trebuie efectuate experimente pe primate non-umane, afirmă Ruohola-Baker.
Acest lucru va necesita cercetări suplimentare, timp și fonduri. În plus, pentru a introduce în cavitatea bucală a oamenilor dinți cultivați în laborator, cercetătorii trebuie să creeze medii mai propice dezvoltării dentare.
