Czy stres oksydacyjny pobudza regenerację tkanek zęba?

Stres rozumiany jako napięcie psychiczne to czynnik wpływający negatywnie na zdrowie człowieka. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Wydziału Stomatologii Uniwersytetu w Hongkongu (HKU) sugeruje, że stres innego rodzaju – stres oksydacyjny – może wywierać konstruktywny wpływ na komórki macierzyste zęba.

Badanie naukowców z Hongkongu wykazało, że mechanizmy adaptacyjne w komórkach macierzystych zęba wywołane przez warunki prowadzące do stresu mogą pobudzić regenerację tkanek miazgi zęba. Stres oksydacyjny (spowodowany przez środowisko o niskiej zawartości tlenu) wywołuje reakcję ochronną, dzięki której komórki zęba stają się mniej podatne na uszkodzenia.

Szanse na regenerację miazgi zęba

Z terapiami opartymi na komórkach macierzystych wiąże się znaczne nadzieje w kontekście możliwej regeneracji miazgi zęba. Jednak ze względu na to, że kanał korzeniowy zęba jest otoczony twardą tkanką zębową, a dopływ krwi jest ograniczony, jest to trudne środowisko dla komórek o niskiej zawartości tlenu i składników odżywczych. Jednym z krytycznych wyzwań stojących przed tą dziedziną badań jest zwalczanie niskiej żywotności komórek, które te warunki tworzą.

Zespół naukowców z University of Hong Kong opracował protokół, dzięki któremu genetycznie zmodyfikowano komórki, aby naśladowały stan reagowania na warunki niskotlenowe, które aktywowały białko wywołujące zmiany adaptacyjne w komórkach.

Główna autorka artykułu dr Yuanyuan Han powiedziała: – Ponieważ doniesienia wskazują na to, że białko to aktywuje kilka kluczowych mechanizmów adaptacyjnych, rozważaliśmy, czy zjawisko to można zastosować do poprawy przeżywalności komórek po przeszczepie, aż do uzyskania wystarczającego dopływu krwi. W naszym badaniu stwierdziliśmy, że komórki te aktywują mechanizm metaboliczny w celu wytworzenia energii w warunkach niskiej zawartości tlenu i usuwania szkodliwych metabolitów wytwarzanych w warunkach stresu – wyjaśniła dr Han.

Z kolei dr Waruna Lakmal Dissanayaka, adiunkt z Wydziału Biologii Jamy Ustnej HKU, a zarazem lider zespołu badawczego, powiedział: – Wcześniejsze badania ujawniły, że ludzkie komórki posiadają szereg mechanizmów adaptacyjnych do stresu, które są regulowane przez kilka kluczowych genów zakodowanych w naszym DNA, które w normalnych warunkach są nieaktywne. Jeśli możemy aktywować te geny, ekspresja specyficznych białek może przygotować komórki mniej podatne na urazy.

Czy powstanie lek umożliwiający kliniczną regeneracji tkanek?

Zespół pracował również z dr. Mohamadem Koohi-Moghadamem, adiunktem HKU, specjalistą w dziedzinie sztucznej inteligencji klinicznej. Współpraca ta miała na celu określenie, które geny są aktywowane bądź hamowane podczas kondycjonowania wstępnego (ekspozycji tkanek na subletalny stres fizjologiczny, który zapewnia późniejszą ochronę przed potencjalnie śmiertelnym urazem). Badacze planują kontynuować te prace, aby ustalić, które białka sprawiają, że komórki stają się odporne na uszkodzenia.

Jak zadeklarowali autorzy badania, jego wyniki zamierzają w dalszej kolejności wykorzystać do stworzenia potencjalnych leków do klinicznej regeneracji tkanek oraz do opracowania strategii zwiększających potencjał terapeutyczny komórek macierzystych zębów.

Artykuł pt. „Stabilizacja czynników indukowanych hipoksją 1α (HIF-1α) wspomaga regenerację miazgi poprzez modulację metabolizmu komórek” (HIF-1α Stabilization Boosts Pulp Regeneration by Modulating Cell Metabolism) ukazał się w czasopiśmie naukowym „Journal of Dental Research”.

– Dobrze wykonana regeneracja kości, dająca efekt przewidywalny, długoterminowy, tak, aby po 20-30 latach mieć tę kość w tym samym miejscu, jest podstawą implantologii. Ta dobrze zbudowana w tym temacie wiedza procentuje – mówi implantolog dr Michał Szczutkowski.

T.H.

źródła: https://www.the-dentist.co.uk/content/news/positive-stress-boosts-tooth-tissue-regeneration

https://journals.sagepub.com/doi/10.1177/00220345221091528