Panduan Tumbuh Gigi

Panduan Tumbuh Gigi

Margarita Morozova
"Mekanik Popular" №3, 2018

Kejutan dan kagum sebelum melawat doktor gigi sudah biasa kepada kami sejak kecil. Ya, dan pada kebanyakan orang dewasa, jiwa itu masuk ke tumit pertunjukan instrumen, dan kadang-kadang dari jenis klinik gigi saja. Akibatnya, walaupun semua kejayaan ubat-ubatan moden, tidak ada harapan untuk masa depan tanpa karies. Tetapi dia, bersama dengan periodontitis, itu punca utama kehilangan gigi pada orang-orang dari semua peringkat umur. Masalahnya merangsang pencarian kaedah rawatan baru, termasuk dalam bidang bioengineering. Kaedah yang akan membolehkan anda melupakan tampalan dan mahkota dan semata-mata mengembangkan gigi yang sihat baru dan bukannya yang rosak.

Kejuruteraan tisu dalam bidang pergigian digunakan pada era firaun: implan pergigian yang paling lama ditemui oleh ahli arkeologi di Mesir. Di antaranya ialah gigi yang disalurkan kepada wanita sebagai ganti kepada yang hilang dan disepadukan sebahagiannya dengan tisu hidup. Suatu gigi buatan, teruk diukir dari kulit kerang, lebih daripada 5,500 tahun yang lalu, ditemui di rahang lelaki itu. Tetapi walaupun tempoh yang mengagumkan, rawatan penuh pesakit dengan adentia, iaitu kehilangan gigi yang lengkap atau separa, tidak wujud hingga ke hari ini.

Latar Belakang

sekitar 330 SM

Aristotle menggambarkan pertumbuhan semula hujung ekor kadal.

1950-an

Dua jenis sel stem ditemui dalam sumsum tulang: prekursor hematopoietik sel darah dan nenek moyang mesenchymal tulang dan tulang rawan, termasuk gigi.

1981

Untuk pertama kalinya, sel stem embrio tikus telah diasingkan dan ditanam secara in vitro.

1985

Sel stem ditemui dalam pulpa gigi manusia.

1998

Pengasingan dan penanaman yang berjaya dalam makmal sel induk embrionik manusia.

2000

Telah ditunjukkan bahawa sel stem mesenchymal dalam pulpa dapat meregenerasi kompleks tisu seperti dentin.

2003

Adalah mungkin untuk mengasingkan populasi sel stem dari sisa-sisa hidup yang masih hidup.

2004

Pengesanan sel stem dalam ligamen periodontal yang memegang gigi di tempatnya.

2006

Matang, sel tikus yang dibezakan berjaya diprogramkan menjadi sel stem (induksi pluripoten).

2007

Sel induk pluripotent disebabkan oleh fibroblas manusia.

2010

Kompleks seperti Dentin ditanam dari sel stem pulpa pada perancah tiruan.

Sendiri atau buatan

Pembinaan ortopedik dan implan mengimbangi sedikit demi sedikit untuk fungsi gigi yang hilang, bagaimanapun, pengganti tiruan ini tidak mempunyai vesel, ujung saraf dan reseptor. Di samping itu, mereka tidak membentuk ligamen periodontal – lapisan tisu penghubung antara akar gigi dan tulang yang membentuk dinding lubang. Periodontal menyumbang kepada penyatuan gigi dalam alveoli dan memastikan kestabilan mekanikalnya: kekuatan otot masticatory manusia adalah sebanyak 390 kg, dan ligamen mengedarkan tekanan ini antara gigi.

Tidak seperti gigi, implan tidak bergerak, dan perkembangan tisu penghubung di sekelilingnya sering berakhir dengan keradangan (periimplantitis) dan memerlukan penyingkiran gigi buatan. Di samping itu, implan tidak dapat disambungkan dalam satu reka bentuk dengan gigi pesakit hanya kerana ketidakupayaan pengedaran tekanan yang mencukupi kerana ketiadaan periodontium. Akhir sekali, pengganti implan memerlukan perhatian yang lebih berhati-hati terhadap kebersihan mulut, yang sekali lagi membawa kita kembali kepada sumber utama masalah kita, "faktor manusia". Jelas sekali, penyelesaian yang ideal adalah teknologi pertumbuhan gigi hidup sebenar, dan bukannya gerak tiruan. Jadi mari kita turun ke perniagaan.

Tanda awal perkembangan gigi adalah pembentukan plat gigi, penebalan epitelium berbentuk tapal kuda, yang terbentang di sepanjang rahang atas dan bawah embrio. Selepas melalui beberapa peringkat, ia membentuk akar gigi individu. Penyelarasan proses ini disediakan oleh sekurang-kurangnya empat pusat isyarat epitel, sel-sel yang memancarkan bahan-bahan yang mengatur pembentukan gigi.

Semua perkara di atas akan berguna bagi kita untuk membuat gigi baru dengan kaedah kejuruteraan tisu. "Resipi" yang tumbuh dari mana-mana tisu biologi memerlukan tiga komponen asas: sel stem, matriks extracellular (perancah yang menyediakan sokongan untuk membangunkan struktur selular) dan, akhirnya, faktor pertumbuhan digabungkan ke dalam laluan isyarat yang diperlukan untuk perkembangan gigi. Mari kita teratur dan mulakan dengan watak utama – sel stem dengan kecerdasan odontogenik dan dapat berkembang menjadi tisu gigi.

Sel Stem Pergigian

Tidak seperti kebanyakan sel yang matang, sel stem boleh melalui pelbagai bahagian dan secara beransur-ansur mengkhususkan, membentuk sel-sel dari pelbagai jenis.Sel stem embrio adalah totipotent dan boleh berubah menjadi lebih daripada 200 jenis sel organisma dewasa. Sel stem postnatal juga dipelihara dalam tisu dewasa. Mereka berbilang, iaitu, mereka mampu menimbulkan hanya beberapa jenis sel, dan diletakkan dalam tisu masing-masing, sama ada sumsum tulang, saluran darah, hati, kulit, atau tisu pergigian.

Bergantung kepada lokasi, sel stem pergigian (DSC) dibahagikan kepada sel stem pulpa, gigi susu dikeluarkan, ligamen periodontal, gusi, sel-sel prekursor folikel gigi, dan lain-lain. Ini memberi kita banyak peluang untuk mendapatkannya. Sel stem pulpa boleh diasingkan terus dari gigi yang diekstrak – ini adalah sumber DSC yang mudah dan menjanjikan, sesuai untuk memulihkan kedua-dua dentin, pulpa dan simen, dan tisu tulang. Selain itu, mereka menunjukkan aktiviti neuroregenerative diucapkan, menghalang kematian neuron, astrocytes dan oligodendrocytes selepas kecederaan, mempercepat pemulihan axons yang rosak. Populasi sel stem gigi susu yang dikeluarkan dapat membezakan sel-sel tulang dan jaringan saraf, dan gusi DSC sesuai untuk memulihkan penyakit periodontal, otot, dan bahkan tendon.

Mekanisme pembangunan sel stem odontogenik tidak difahami sepenuhnya, tetapi lebih daripada 200 gen yang bekerja di dalamnya telah dikenalpasti. Sudah jelas bahawa setiap jenis DSC mempunyai ciri-ciri sendiri, yang menjanjikan aplikasi mereka bukan sahaja dalam pergigian, tetapi juga di bidang perubatan lain. Satu lagi sumber sel stem untuk gigi yang tumbuh terus menjadi induk sel stem pluripotent (iPSCs), yang diperolehi oleh "reprogramming" sel-sel dewasa yang berbeza dengan merawat molekul isyarat dengan koktel khas. Para saintis terus membangunkan kaedah yang selamat untuk mewujudkan iPSC dan penggunaannya.

Matriks Intercellular

Tetapi sumber sel stem untuk pertumbuhan gigi tidak separuh pertempuran. Untuk perkembangan dan pembentukan struktur kompleks tisu matang, sokongan, perancah molekul matriks antara sel diperlukan: ia adalah ini yang menyokong lampiran, penghijrahan dan ruang spasial sel. Jurang dan liang di dalamnya memberikan pergerakan sel, faktor pertumbuhan dan metabolisme. Perancah tiruan harus mudah digunakan, mempunyai biokompatibiliti, keupayaan untuk merendahkan badan dan imunogenik yang rendah, sifat mekanikal yang baik, dan sebagainya.

Antara bahan sintetik untuk pembentukan perancah, sebutan harus dibuat daripada kaca "bioaktif", yang boleh menyatu dengan tisu biologi, asid polyylactic, dan komposit berdasarkan logam, seramik, atau polimer. Kesemua mereka memungkinkan untuk mengeluarkan perancah bentuk yang diperlukan, walaupun penggunaannya masih sangat terhad kerana ketoksikan dan ketoksikan yang rendah. Sebaliknya, biomaterial semula jadi untuk perancah – seperti kolagen, kitosan, atau asid hialuronik – adalah biokompatibel dan mudah terbiodegradasikan. Walau bagaimanapun, mereka kurang tahan lama dan boleh menyebabkan tindak balas penolakan.

Dalam apa jua keadaan, bahan ideal untuk perancah ialah struktur yang diperoleh secara langsung dari polimer semulajadi matriks ekstraselular atau dari analog sintetik mereka. Sel stem dan pulpa dan sel stem periodontal yang tumbuh pada perancah seperti itu berjaya dibangunkan dalam arah odontogenik semasa pemprosesan bahan isyarat yang sama – untuk pembentukan tisu gigi. Walau bagaimanapun, untuk ini kita akan kembali, tetapi buat masa sekarang kita memerlukan bahan ketiga yang ketiga.

Laluan isyarat

Sel stem adalah sumber utama kami, perancah adalah asas perkembangannya, tetapi molekul isyarat, termasuk faktor pertumbuhan dan RNA yang mengganggu, mesti melakukan interaksi mereka.Faktor pertumbuhan adalah molekul peptida yang menghantar isyarat untuk mengendalikan tingkah laku selular dengan bertindak pada reseptor spesifik pada permukaan sel. Mereka menyediakan interkoneksi dan interaksi antara sel dan di antara mereka dan matriks ekstraselular. Oleh itu, jika rongga karies berubah menjadi pulpa yang sensitif, atau jika pesakit mempunyai lelasan gigi yang meningkat, faktor pertumbuhan yang sepadan mencetuskan pembentukan dentin menengah dan tersier. Beberapa faktor pertumbuhan yang berlaku semasa perkembangan gigi, seperti protein morfogenetik tulang (BMP), faktor pertumbuhan platelet (PDGF) dan faktor pertumbuhan fibroblast (FGF), telah dikenalpasti. Mereka dihantar ke sel stem menggunakan nanopartikel atau melalui perancah itu sendiri, mengisi dengan set molekul yang dikehendaki.

Molekul RNA yang mengganggu juga digunakan untuk mengawal pembezaan sel. Mereka mengikat kepada messenger RNA dan menghentikan sintesis protein. Untuk penghantaran yang disasarkan, RNA tersebut diubah menjadi DNA dan dipindahkan sebagai plasmid ke dalam sel. Sekarang kita mempunyai semua yang kita perlukan untuk mendapatkan gigi: sel stem gigi (stok), perancah (produk yang sama dengan semula jadi) dan faktor pertumbuhan (secukupnya).

Resipi bersedia

Prinsip asas kejuruteraan tisu pergigian telah dikembangkan, dan lebih dari satu dekad setengah telah dicuba untuk diamalkan. Perintis dalam penanaman gigi boleh dipanggil ahli sains British, yang memulakan kajian sedemikian pada tahun 2002. Dan walaupun eksperimen mereka terhadap pertumbuhan semula tisu pergigian keras tidak membawa hasil yang istimewa, para ahli sains dari pasukan Takashi Tsui telah menjalankan eksperimen yang lebih berjaya yang berlangsung selama dua tahun. Selepas menyelesaikan beberapa masalah, mereka berjaya mengasingkan sel-sel stem gigi dari embrio tetikus, "memasang" kuman bioengineering dari mereka, tumbuh gigi lengkap daripada itu, dan memasukkannya ke rahang tetikus.

Protokol yang disediakan oleh pakar-pakar Jepun dalam proses kerja ini, telah menjadi salah satu panduan utama yang digunakan para saintis untuk eksperimen dalam bidang kejuruteraan tisu. Para saintis Rusia dari Universiti Pergigian Evdokimov (MSMSU) juga bergantung padanya: pada tahun 2017 mereka berjaya menjalankan eksperimen mereka sendiri yang berjaya dalam penanaman gigi tetikus. Gigi manusia adalah lebih rumit dan rumit, dan mereka belum dapat mengembangkannya.Terdapat masalah yang tidak dapat diselesaikan yang berkaitan dengan pemuliharaan dan bekalan darah gigi "bioengineering", alat ligamen, dan yang paling penting, dengan pilihan kumpulan sel induk.

Hakikatnya ialah DSC manusia boleh diperolehi dari gigi yang sihat (dengan merosakkannya) atau dari gigi dengan pulpa yang dikeluarkan. Sel yang ada, seperti sel stem gingival, tidak mempunyai keupayaan odontogenik. Belajar untuk mendapatkan DSC yang diperlukan dari sumber yang ada atau sel stem pluripotent yang diinduksi masih ada. Walau bagaimanapun, tidak ada keraguan bahawa selepas beberapa lama, bioengineering gigi akan membantu kedua-dua orang dewasa dan kanak-kanak untuk melupakan sepenuhnya keseronokan sebelum melawat doktor gigi.


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: