Болезни полости рта — разрушение зубов, заболевания десен и рак полости рта — поражают порядка половины населения планеты. Невылеченный кариес является наиболее распространенным заболеванием во всем мире, и с развитием медицины и повышением благосостояния населения решить эту проблему так и не удалось. Врачи и ученые предлагают новые способы лечения — регенерацию зуба без сверления, создание искусственной зубной эмали, которая по прочности не уступает настоящей, или выращивание зуба заново вместо установки импланта. «Хайтек» рассказывает о новых способах лечения зубов и о том, как развивается стоматология.
Здоровье полости рта является ключевым показателем общего состояния здоровья, благополучия и качества жизни. Однако по оценкам исследования глобального бремени болезней, проведенного в 2016 году, заболевания полости рта поражают по меньшей мере 3,58 млрд человек по всему миру. Причем кариес постоянных зубов является наиболее распространенным из всех оцениваемых состояний.
Большую часть бремени болезней полости рта составляют семь заболеваний: кариес (разрушение зубов), заболевания пародонта (десен), рак полости рта, оральные проявления ВИЧ, травмы зуба, заячья губа, а также нома. Почти все эти заболевания можно либо предотвратить, либо вылечить на ранних стадиях.
По оценкам ВОЗ, во всем мире от кариеса постоянных зубов страдают 2,4 млрд человек, а от кариеса молочных зубов — 486 млн детей.
Основной причиной появления кариеса является чрезмерное употребление сахара. За последние 50 лет мировое потребление сахара утроилось, и ожидается, что этот показатель будет расти — особенно в странах с развивающейся экономикой. ВОЗ рекомендует ограничить потребление сахара до 50 г в сутки (около 12 чайных ложек), однако в 65 странах мира потребление добавленного сахара составляет более 100 г на человека в сутки.
Как образуется кариес
Микробная биопленка (зубной налет), которая образуется на зубах уже через час-два после чистки, превращает свободные сахара, содержащиеся в пищевых продуктах и напитках, в кислоты. Они со временем ослабляют и растворяют зубную эмаль — самый твердый материал в человеческом теле. При постоянном высоком потреблении свободных сахаров, недостаточном воздействии фтора и без регулярного удаления микробной биопленки зубные структуры разрушаются, что приводит к развитию кариозных полостей и боли.
В странах с низким уровнем дохода большинство случаев кариеса остается без лечения. Это приводит к потере зубов — и, как следствие, проблемам с пищеварением и другим негативным последствиям.
Кариес может значительно ухудшить качество жизни: например, его наличие может доставлять дискомфорт во время еды и сна, а на поздних стадиях (при возникновении абсцессов) может привести к боли и хронической системной инфекции. Кариес оказывает негативное влияние на экономическое развитие — люди, испытывающие зубную боль, чаще пропускают работу и учебу.
Выращивание эмали прямо на зубе
Если на растущее употребление сахара ученые напрямую повлиять не могут, то создание решений для более эффективного и безболезненного лечения зубов находится в сфере их компетенций. Последний крупный прорыв сделали ученые из Чжэцзянского университета — они разработали метод, который позволяет выращивать эмаль прямо на зубе при обработке специальным гелем.
Ученые впервые в истории исследований по наращиванию зубной эмали использовали переносчик строительного материала для восстановления эмали, аморфного фосфата кальция. Им выступило достаточно простое и недорогое вещество — триэтилацетат.
Для проверки метода исследователи сначала обработали зуб кислотой, сильно повредив эмаль, а затем попытались ее восстановить, нанеся гель с фосфатом кальция и переносчиком. Наблюдения показали, что благодаря триэтилацетату аморфный строительный материал включается в состав старых кристаллов эмали и заставляет их расти.
В ходе эксперимента ученым удалось нарастить зуб на 0,0027 мм, тогда как для применения в реальной практике необходимо нарастить минимум 0,5 мм эмали. При этом механические свойства искусственной эмали не отличались от настоящей, а процесс наращивания можно повторить бесконечное количество раз. Это значит, что вопрос внедрения нового метода в реальную практику зависит только от того, как быстро ученым удастся ускорить процесс.
Лечение без сверления и пломб
Исследователи из Королевского колледжа Лондона разработали иной подход к восстановлению зубов — метод позволяет избавиться от кариеса без бормашины и пломб из амальгамы или композитной смолы, которыми обычно заполняется полость в зубе после лечения. Метод получил название «Электрически ускоренная и усиленная реминерализация» (EAER) и предполагает ускорение естественного процесса перемещения минералов кальция и фосфата в поврежденный зуб.
Перед началом лечения врачи подготавливают поврежденную зубную эмаль, а затем с помощью слабых электрических импульсов к зубу доставляют кальций и фосфат. Материалы постепенно заполняют полость, формируя новую эмаль. Исследователи утверждают, что таким способом удастся не только лечить кариес, но и отбеливать зубы.
В 2014 году авторы разработки создали компанию Reminova для коммерциализации метода и обещали, что он будет доступен широкой общественности в течение трех лет. Однако до сих пор вылечить зубы с помощью EAER можно лишь в нескольких клиниках в Великобритании.
В 2017 году их коллеги из Королевского колледжа предложили еще один метод лечения зубов без установки пломб. Он предполагает стимуляцию естественной способностью зубов к самовосстановлению посредством активации стволовых клеток в мягкой пульпе.
В естественных условиях этот процесс позволяет регенерировать небольшие трещины и отверстия в дентине, твердой части зуба, расположенной под эмалью. Ученые с помощью тидеглусиба (препарата, который используется в качестве лекарства от болезни Альцгеймера и безопасен для клинического использования) заставили собственные клетки зуба восстанавливать полости, простирающиеся от поверхности до корня.
Этот метод пока не позволяет отказаться от сверления, однако не требует установки пломбы. В процессе лечения врач удаляет кариес с помощью бормашины, а в образовавшуюся полость кладет биоразлагаемую губку с препаратом, который стимулирует восстановление первоначальной структуры дентина.
Испытания на мышах показали, что зуб с полостью, заполненной препаратом, постепенно восстановился без дополнительного вмешательства.
Регенерация зубов после удаления
Известно, что зуб современного человека не способен отрасти заново после удаления. Однако у неандертальцев, вероятно, существовал механизм полной регенерации зубов — такую гипотезу выдвинули ученые из Университета Южной Калифорнии.
Проанализировав коренные зубы предка современного человека, исследователи обнаружили эпигенетические регуляторы, которые позволяли зубам восстанавливаться. Речь идет о белке Ezh2, который помогает развиваться костям лица.
Анализ показал, что зубы неандертальцев имели очень длинный корневой ствол, а эмаль и корень разрушались намного медленнее, чем у современных людей. Вероятно, причиной этого являлось воздействие рациона или физических нагрузок на определенные белки — в частности, на Ezh2.
Механизм работы белка исследователи проверили на лабораторных мышах. В ходе эксперимента генетики удалили Ezh2 из коренных зубов грызунов и проследили за их развитием. Исследование показало, что равновесие между Ezh2 и Arid1a позволяет восстановить структуру корня зуба и правильную интеграцию корней с костями челюсти.
Баланс этих белков влияет на строение лицевой кости и зубов не только у грызунов, но и у людей. Сейчас генетики занимаются изучение того, какое количество белка требуется для регенерации человеческого зуба.
Теперь лечить зубы будет проще?
К сожалению, нет. Хотя поиск новых методов лечения и восстановления зубов активно ведется, ни один из перечисленных выше методов пока не вошел в реальную стоматологическую практику.
Лучшее, что можно сделать в текущей ситуации, пока простые, дешевые и безболезненные способы восстановления зубов не распространены повсеместно — снизить потребление сахара. Это позволит уменьшить риск появления кариеса и разрушения зубной эмали.