Szkliwo to najtwardsza substancja wytwarzana przez organizm ludzki. Buduje pewnego rodzaju powłokę chroniącą nasze zęby przed erozją, czyli chemiczno-fizycznym procesem prowadzącym do stopniowej utraty twardych tkanek zęba. Niestety, uszkodzone w jakikolwiek sposób szkliwo nie ulega samoistnej odbudowie, co naraża na powstawanie bolesnych ubytków i nadżerek. Najlepiej poznane metody walki z tym problemem polegają na stosowaniu specjalnych past oraz płukanek hamujących erozję szkliwa, sztucznych żywic kompozytowych nakładanych na zęby oraz - w ostateczności – na wdrożeniu leczenia protetycznego.
Grupie chińskich naukowców z Uniwersytetu Zhejiang w Hangzhou udało się jednak stworzyć preparat, który zaaplikowany na zewnętrzną powierzchnię uszkodzonego szkliwa odbudowuje jego skomplikowaną, naturalną strukturę. Opracowana przez nich płynna substancja naśladuje bowiem proces fizjologicznej mineralizacji szkliwa na podłożu składników organicznych.
Całkowicie zmineralizowane szkliwo tworzy zewnętrzną, bezkomórkową warstwę pokrywającą koronę zęba. Na zębach trzonowych oraz przedtrzonowych najmocniej zaangażowanych w proces żucia jej grubość dochodzi nawet do 2,5 mm. Około 95% składu szkliwa stanowi materiał nieorganiczny, który w 90% stanowią kryształy hydroksyapatytów, a w prawie 10% - fosforany wapnia, magnezu i fluoru. Substancje organiczne (różne białka) otaczają wspomniane kryształy nieorganiczne.
Szkliwo wytwarzane jest przez komórki zwane ameloblastami. Niestety, aktywność ameloblastów kończy się wraz z zakończeniem produkcji szkliwa i jego pierwotną mineralizacją. Oznacza to zatem, że dojrzały ząb nie posiada zdolności do „autoregeneracji” ubytków w szkliwie powstających w ciągu życia na skutek urazów mechanicznych, termicznych oraz chemicznych.
Aby rozwiązać ten problem zespół nadzorowany przez profesora Ruikang Tang z Wydziału Chemii Uniwersytetu Zheijang przygotował żel zawierający związki wapnia oraz fosforu, elementy budulcowe naturalnego szkliwa. Innowacyjność płynnego żelu polegała na zastosowaniu niezwykle małych – o średnicy wynoszącej około 1,5 nanometra – sieciowanych klastrów jonowych fosforanu wapnia, które następnie ustabilizowano w roztworze etanolu. Przed ich zlepianiem się chronił dodatek trietyloaminy.
Nałożenie wyprodukowanego w ten sposób żelu na ludzkie (wyrwane z różnych przyczyn) zęby spowodowało odtworzenie się cienkiej warstwy szkliwa zaledwie w ciągu 48 godzin. Nowopowstałe szkliwo charakteryzowało się zaskakująco wysoką odpornością i stabilnością, poza tym jego struktura przestrzenna była identyczna ze strukturą nieuszkodzonego szkliwa naturalnego. Zespół ma nadzieję, że badania kliniczne na ochotnikach będą możliwe za mniej niż dwa lata, chociaż projekt wymaga ostatecznego potwierdzenia braku szkodliwości zastosowanej przez badaczy trietyloaminy.
Profesor Tang utrzymuje, że kontrowersyjna trietyloamina odparowuje podczas całego procesu, dzięki czemu nie stwarza ryzyka dla ludzi. Naukowcy prowadzą obecnie testy bezpieczeństwa trietyloaminy na modelach zębów mysich.
Pomimo ogromnej szansy jaką daje zaprezentowany na łamach czasopisma Science Advances żel nie można zapominać, że wciąż najlepszą metodą ochrony przed erozją szkliwa jest eliminacja przyczyn jej powstawania. Skuteczna profilaktyka erozyjnych ubytków szkliwa nie powinna sprawiać zbyt wielu trudności, gdyż opiera się na regularnej higienie jamy ustnej przy pomocy past i płukanek zawierających fluor oraz na ograniczaniu spożywania zbyt kwaśnych potraw (kwaśnych owoców, napojów gazowanych, soków czy alkoholu).
Źródła:
źródło grafiki: 123rf.com
Więcej komentarzy...