Лечение зубной пульпы: текущие и будущие варианты

Зубная пульпа, окруженная дентином, поддерживает жизнеспособность зубов за счет поставки важных питательных элементов через апикальное отверстие и играет ключевую роль в поддержании функциональной целостности зубов. Потому крайне важно, чтобы лечение зубной пульпы было выполнено правильно.

Содержание статьи:


Через апикальное отверстие кровеносные сосуды поставляют питательные вещества и выводят продукты жизнедеятельности, а нейронная сеть указывает на наличие вредных элементов с помощью болевой стимуляции. Различные иммунные клетки в пульпе, включая дендритные клетки, макрофаги и Т-лимфоциты, предотвращают проникновение микроорганизмов и других чужеродных антигенов. Когда здоровый дентин утерян из-за износа, перелома или кариеса зубов, одонтобласты или подобные ему бластные клетки восстанавливают зуб задействуя третичный дентин, реакционную и репаративную единицу на поверхности камеры пульпы.

После прогрессирования кариеса или переломов в коронке зуба развивается бактериальная инфекция, что приводит к последующему воспалительному ответу пульпы. Внутреннее давление в пульповой камере значительно увеличивается, вследствие чего развивается ишемия ткани пульпы, которая сопровождается сильной болью. Чтобы избавить пациентов от боли и устранить инфекцию пульпы зуба, стоматологи в конечном итоге удаляют пульпу путем пульпэктомии. Если пульпэктомия не проводится, ишемия развивается из-за нарушения кровообращения, наступает некроз пульпы и периапикальное заболевание.

Устойчивость к внешним раздражителям у неживых зубов снижается из-за полной потери восприятия и иммунных функций, а зубы становятся хрупкими из-за потери метаболической способности. Кроме того, неживой зуб с ослабленным иммунитетом часто реинфицируется бактериями. Потеря ощущения при повторной инфекции может способствовать прогрессированию кариеса. Частота успеха повторного лечения корневых каналов невелика и часто необходимо повторять лечение корневых каналов. Повторение лечения корневых каналов делает зубы более хрупкими и приводит к растрескиванию и/или разрушению корней. В результате зуб должен быть удален, что приводит к ухудшению качества жизни.

Считается, что можно было бы избежать многих обработок корневых каналов и удаления зубов, если бы проводилась правильная прямая закупорка пульпы или разработана терапия регенерации пульпы. Этот обзор будет сосредоточен на потенциальном подходе к таким факторам, как сохранение, регенерация и эффективное лечение зубной пульпы.

Современные тенденции и перспективы прямого покрытия пульпы

Необработанная, открытая пульпа в полости рта является причиной пульпита и некроза пульпы; во избежание гибели пульпы клинически проводится прямое закрытие пульпы или пульпотомия. Прямое покрытие пульпы зубными материалами используется для лечения незащищенной жизненно важной пульпы для облегчения образования репаративного дентина. Как правило, наиболее широко используемыми прямыми веществами для укупорки целлюлозы являются гидроксид кальция и минеральный триоксидный агрегат (МТА). В этом разделе мы сосредоточимся на текущих и будущих материалах/агентах для прямого закупоривания (рис. 1).

Рисунок 1. Текущие и будущие материалы/агенты для прямого закупоривания.
Рисунок 1. Текущие и будущие материалы/агенты для прямого закупоривания.

Прямое покрытие пульпы является реакцией пульпы зуба на химическое раздражение. Идеальные материалы/агенты для закупоривания целлюлозы вызывают дентиногенез, сходный с естественным биологическим процессом с целлюлозой. Применение противостимулирующих и/или противовоспалительных средств в сочетании с материалами/агентами, способствующими укупорке целлюлозы, будет эффективным.

Гидроксид кальция в качестве материала для укупорки целлюлозы

Гидроксид кальция традиционно считался «золотым стандартом» материалов для укупорки целлюлозы и использовался в течение нескольких десятилетий. Гидроксид кальция имеет высокий рН, около 12, что обеспечивает отличные антибактериальные свойства. Кроме того, этот высокий pH вызывает некроз и минерализацию непосредственно под материалом.

Гидроксидные материалы кальция подразделяются на 2 типа: однослойный, не застывающий, и двухкомпонентный, самозастывающий. Основными недостатками однослойных пастообразных видов гидроксида кальция ненасыщенного типа являются: отсутствие схватывания, слабые физические свойства и постепенное растворение. Для устранения этих недостатков была разработана и широко использована самоотвердевающая система из двух паст (основа/каталитическая паста) гидроксида кальция.

Однако затвердевшие материалы проявляют растворимость, что может привести к образованию мертвого пространства и микропроницаемости. Кроме того, двухкомпонентный гидроксид кальция проявляет больше цитотоксических эффектов, чем неотвердевающие однослойные системы гидроксида кальция, возможно, из-за их дополнительных компонентов, включая дисалицилат, ускоритель и/или пластификатор.

Оба типа материалов гидроксида кальция вызывают образование гетерогенных дентинных мостиков с туннельными дефектами. Туннельные дефекты в дентинном мостике не могут обеспечить барьеры, которые являются идеальными биологическими герметиками против бактериальной инфекции.

Минеральный триоксидный агрегат (МТА) в качестве материала для укупорки целлюлозы

МТА известен как один из биоактивных материалов в эндодонтии. В последние годы МТА широко используется в качестве материала для укупорки целлюлозы. MTA включает компонент Portland цемента и проявляет антибактериальную активность благодаря высвобождению гидроксида кальция, что объясняет аналогичное действие с пастой гидроксида кальция. Кроме того, МТА обладает более высокой герметизирующей способностью, меньшей растворимостью, более высокой физической прочностью и стабильностью, чем гидроксид кальция. Кроме того, MTA может устанавливаться во влажной среде, предотвращать бактериальную инфильтрацию и вызывать образование более толстых дентинных мостиков с меньшей воспалительной реакцией, меньшей гиперемией и меньшим некрозом ткани пульпы по сравнению с гидроксидом кальция. Многие клинические исследования показали, что частота успеха прямого покрытия пульпы была выше при применении МТА, чем при использовании гидроксида кальция.

С другой стороны, сообщалось, что MTA имеет несколько недостатков:

  • изменение цвета;
  • наличие токсичных элементов, таких как мышьяк;
  • более высокая цитотоксичность в свеже смешанном состоянии;
  • высокий уровень pH во время схватывания;
  • сложность в использовании;
  • длительное время схватывания;
  • требование достаточной влажности при закалке.

Улучшенные версии MTA и силикаты кальция для прямого покрытия пульпы

Несколько материалов, полученных из MTA, были предоставлены для преодоления недостатков оригинального MTA. Например, добавление хлорида кальция к МТА привело к сокращению времени схватывания и хорошей биосовместимости, а замена компонента Portland цемента в МТА чистым трикальцийсиликатом привела к получению биоматериала с улучшенными физико-механическими свойствами.

Также были разработаны светоотверждаемые модифицированные смолой материалы на основе силиката кальция. По сравнению с обычными материалами МТА модифицированный смолой светоотверждаемый цемент имеет несколько преимуществ:

  • мгновенная легкая полимеризация;
  • предотвращение вымывания материалов;
  • превосходные физические свойства.

Однако сообщается, что модифицированный смолой светоотверждаемый цемент МТА показал больший цитотоксический эффект, чем не содержащие смолы силикаты кальция/МТА. Клинические отчеты об этих улучшенных материалах МТА/силикатов кальция недостаточны. Необходимы дальнейшие исследования для оценки этих новых материалов для использования при прямом покрытии пульпы.

Потенциал биоактивного цемента на основе стекла для прямого покрытия пульпы

На одной стороны благоприятного терапевтического результата сообщалось, что материалы на основе силикатов кальция, включая МТА, содержат следовые количества тяжелых металлов, а некоторые из них содержат незначительное количество мышьяка. Идеальный материал для покрытия пульпы должен проявлять следующие свойства:

  • прилипать к субстрату зуба;
  • поддерживать достаточную плотность;
  • быть нерастворимым в тканевых жидкостях;
  • быть стабильным по размерам;
  • быть не рассасывающимся и нетоксичным;
  • быть не канцерогенным и негенотоксичным;
  • быть рентгеноконтрастным;
  • проявлять биосовместимость и биологическую активность.

Ни один из доступных в настоящее время материалов не удовлетворяет всем желаемым свойствам материалов для прямого укупорки целлюлозы.

Биоактивные стекла, одна из биокерамик, состоящая из диоксида кремния (SiO2), оксида натрия (Na2O), оксида кальция (CaO) и пентоксида фосфора (P2O5), являются хорошо изученными биоматериалами. Поскольку биоактивные стекла демонстрируют клиническую способность связываться с костью посредством образования гидроксиапатитового слоя на поверхности, они используются в области ортопедической хирургии для костной инженерии.

Мы выдвинули гипотезу о том, что биоактивные стекла можно использовать при лечении зубов, и недавно разработали биоактивный цемент на основе стекла (A. Washio, A. Nakagawa, T. Nishihara, H. Maeda, C. Kitamura

«Physicochemical properties of newly developed bioactive glass cement and its effects on various cells»). Прототип биоактивного цемента на основе стекла показал гидроксиапатитоподобные осадки на поверхности затвердевшего цемента, стабильный уровень pH и биосовместимость, не проявляя цитотоксических эффектов. На основе этого прототипа был разработан новый биоактивный герметик для корневых каналов на основе стекла (Nishika Canal Sealer BG; Nippon Shika Yakuhin Co., Ltd., Ямагути, Япония), который в настоящее время продается на рынке. Кроме того, этот цемент обладает способностью вызывать репаративное образование дентина на поверхности незащищенной пульпы зуба, когда он применяется в качестве агента. Сейчас мы сосредоточены на разработке улучшенной версии биоактивного цемента на основе стекла в качестве материала для укупорки целлюлозы.

Будущие материалы для укупорки целлюлозы

Независимо от того, какие материалы используются в настоящих способах прямого покрытия пульпы, механизм репаративного образования дентина представляет собой реакцию пульпы зуба на химическую стимуляцию материалов с высоким pH, в отличие от процесса образования комплекса дентина-пульпы. Ожидается разработка новой терапии, которая вызывает заживление ран и дентиногенез, сходный с естественным процессом.

Факторы роста являются непосредственными кандидатами для прямой укупорки пульпы. Костный морфогенетический белок (BMP)-2, относящийся к суперсемейству (TGF)-β, был одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) для клинического использования в челюстно-лицевой хирургии полости рта. Известно, что BMP-2 индуцирует дифференцировку стволовых клеток зубной пульпы в одонтобласты. Предыдущие исследования показали, что BMP-2 индуцирует экспрессию сиалопротеина дентина и белка-1 дентинового матрикса, маркеров дифференцировки одонтобластов и активирует сигнальный путь Smad. Это один из механизмов внутриклеточной сигнальной трансдукции для регуляции пролиферации клеток, дифференцировку или другие функции, участвующие в индукционном процессе в одонтобластической клеточной линии. Помимо BMP-2, другие члены семейства BMP, такие как BMP-4, -6, -7 и (Gdf)-11, были указаны в качестве важных факторов роста, вызывающих дентиногенез. Помимо BMP, TGF-β1 играет решающую роль в дифференцировке одонтобластов, и было также продемонстрировано, что фактор роста фибробластов (FGF)-2 регулирует одонтогенез и высвобождается во время заживления раны пульпы.

Во время процедуры прямого покрытия пульпы стоматологи вводят местные анестетики и проводят подготовку полости, которая может вызвать неблагоприятные последствия, включая повреждение пульпы зуба. Основными побочными эффектами этих процедур являются тепловой стресс и ишемия. Тепловой стресс вызывается вращающимися режущими инструментами, используемыми для удаления инфицированных твердых тканей зуба, и является одним из наиболее тяжелых экзогенных стимулов для пульпы зуба. Ишемия, вызванная местными анестетиками, может вызывать гипоксию и истощение пульпы зуба.

Ранее мы показали, что клетки пульпы обладают способностью противостоять тепловому стрессу и ишемии и что комбинация теплового стресса и истощения взаимно усиливает стимуляции. Мы также продемонстрировали, что предварительно обработанные одонтобластические клетки с тепловым стрессом в лихорадочном диапазоне (41°C) выживали с одонтобластоподобными свойствами после летального теплового стресса, с накоплением белков теплового шока (HSP) и остановкой клеточного цикла. Накопление HSP и остановка клеточного цикла вызывают клеточную устойчивость к различным стимулам. Наши исследования показывают, что HSP также могут быть одной из биологических молекул, которые следует рассматривать в качестве агентов предварительной обработки для прямого покрытия пульпы.

Регулировать воспаление также важно для сохранения зубной пульпы. Недавно мы обнаружили, что пептидный противовоспалительный препарат (MPAID) пептидного ингибитора макромолекулярной транслокации II (MTI-II) может регулировать воспалительный ответ и поддерживать защитный ответ пульпы зуба. Ранее было продемонстрировано, что MTI-II, небольшой ядерный кислый белок, усиливает транскрипционную активность глюкокортикоид-связанного глюкокортикоидного рецептора, а MPAID был создан из структуры MTI-II как ингибитор трансактивации NF-κB. Противовоспалительные агенты, подобные MPAID, могут быть кандидатами для прямой укупорки пульпы или препаратов для предварительной обработки.

Дентин-пульповый комплекс регенерации после пульпотомии

Пульпотомия – это терапия, проводимая на частичной воспаленной пульпе, чтобы избежать пульпэктомии. В этом разделе мы предлагаем новую стратегию регенеративной терапии дентинной пульпы, выполняемой после пульпотомии.

Проблемы в актуальной пульпотомии

При пульпотомии коронковую пульпу ампутируют хирургическим путем, а поверхность оставшейся корневой пульпы обрабатывают медикаментом, таким как гидроксид кальция или МТА, в отверстии корневого канала, чтобы способствовать образованию дентинного мостика. Вновь образованный дентин-мостик представляет собой пористую твердую ткань с низкой степенью кальцификации. Наиболее важной проблемой является то, что текущая пульпотомия никогда не приводит к регенерации дентинно-пульпового комплекса, который был потерян в венечной части.

Новая стратегия локальной регенерации дентинно-пульпового комплекса после пульпотомии

Хорошо известно, что индукция стволовых клеток и капиллярных сетей, системы доставки факторов роста и каркасов для пролиферации и дифференцировки клеток важны для регенерации тканей. Для регенерации дентинно-пульпового комплекса после ампутации пульпы можно извлечь стволовые клетки и капилляры пульпы зуба из остаточной ткани пульпы корня и подготовить замкнутое пространство, используя адгезивные материалы. Критические моменты включают выбор фактора(-ов) роста, системы доставки фактора(-ов) роста и подходящего каркаса для индукции стволовых клеток и кровеносных сосудов из остаточной пульпы.

В предыдущих исследованиях по регенерации дентинно-пульпового комплекса в ампутированной пульпе крыс мы использовали FGF-2 в качестве фактора роста, желатиновые гидрогели в качестве системы доставки FGF-2 и коллагеновые губки в качестве каркаса. Известно, что FGF-2 играет важную роль в физиологических условиях одонтогенеза, а также патологических состояниях. Желатиновые гидрогели были разработаны для постепенного и постоянного высвобождения факторов роста. Было продемонстрировано, что контролируемое высвобождение FGF-2 из желатиновых гидрогелей индуцирует регенерацию ангиогенеза кости, тканей пародонта и других тканей. Коллаген является основным макромолекулярным компонентом внеклеточного матрикса дентина (ECM) с превосходной биосовместимостью и является наиболее широко изученным природным материалом для инженерии зубных тканей.

Мы имплантировали FGF-2-включенный желатиновый гидрогель с коллагеновой губкой на ампутированную поверхность пульпы верхнего первого моляра крысы и обнаружили, что контролируемое высвобождение FGF-2 из желатинового гидрогеля вызывает регенерацию ткани пульпы и остеодентиноподобных твердых тканей в площадь дефекта. Эти результаты предполагают, что комбинация FGF-2, желатиновых гидрогелей и каркасов может индуцировать локальную регенерацию дентинно-пульпового комплекса после пульпотомии.

Однако индуцированный дентин в предыдущих исследованиях не имел идеальной структуры с дентинными канальцами, и его количества было недостаточно для защиты пульпы зуба или противостояния силам прикуса. Эти слабые места следует преодолеть перед клиническим применением. BMP-2 может быть полезен из-за его продемонстрированной способности индуцировать образование дентина in vivo после пульпотомии, и другие факторы роста, вовлеченные в дентиногенез, также являются кандидатами, как упоминалось ранее. Богатая тромбоцитами плазма (PRP), включая факторы роста, также является потенциальным материалом; мы обнаружили, что она усиливает дифференцировку одонтобластных клеток и активность щелочной фосфатазы. Эти результаты предполагают, что подходящая комбинация факторов роста или PRP может вызывать локальную регенерацию идеального комплекса дентина-пульпы.

Мы искали еще один подходящий каркас для терапии регенерации комплекса дентина и пульпы после пульпотомии. Помимо коллагена, некоторые природные полимеры, такие как хитозан и желатин, и синтетические полимеры, такие как D, L-лактид, гликолид (PLG) и полигликолевая кислота (PGA), были использованы для терапии. Известно, что гиалуроновая кислота (ГК), один из гликозаминогликанов, широко распространенных в организме человека, играет важную роль в поддержании морфологической организации и противовоспалительных эффектах. И, как сообщается, хорошо подходит для тканевой инженерии материала. Чтобы выяснить, полезна ли губка HA в качестве основы для терапии регенерации дентина и пульпы, мы провели исследования in vitro и in vivo и обнаружили, что губка ГК обладает идеальными свойствами для этого.

В отличие от незрелых зубов с обильным кровотоком и клетками, локальная регенерация комплекса дентина и пульпы после пульпотомии в зрелых зубах может быть затруднена. Тем не менее, идентификация идеальной комбинации факторов роста и разработка системы доставки факторов роста и каркасов для клеток способствовали бы локальной регенерационной терапии дентинно-пульпового комплекса после пульпотомии.

Дентин-пульпа комплексная регенерационная терапия для неживых зубов после пульпэктомии или некроза пульпы

Конечной целью для эндодонтов или стоматологов является регенерация зубной пульпы для нежизнеспособных зубов после пульпэктомии или некроза пульпы. В этом разделе мы обсудим возможность регенерации зубной пульпы для неживых зубов.

Ревитализация/реваскуляризация для неживых, незрелых постоянных зубов

Недавно был введен клинический протокол для ревитализации корня и реваскуляризации нежизнеспособных незрелых постоянных зубов. В этом протоколе протяжка вставляется в корневой канал для того, чтобы кровь поднималась из сосудов периапикальной ткани, с последующим заполнением гидроксида кальция или МТА на сгустке крови, находящемся в корневом канале, для восстановления жизнеспособности и развития корня. Тем не менее, было продемонстрировано, что новообразованные твердые ткани в конце корня по этому протоколу не похожи на дентин, а похожи на цемент и на соединительные ткани периодонтальной связки.

Следовательно, традиционные методы ревитализации/реваскуляризации не могут регенерировать комплекс дентина с пульпой. Чтобы привести к истинной регенерации дентинно-целлюлозного комплекса путем ревитализации/реваскуляризации, необходимы подходящие каркасы и факторы роста, которые могут индуцировать дифференцировку клеток зубной пульпы, содержащих образование одонтобласта и дентина, в дополнение к индукции сгустка фибрина и клетки зубного сосочка или ткани пародонта.

Регенерация пульпы для неживых зрелых постоянных зубов

Для достижения полной регенерации пульпы зуба для нежизнеспособных зрелых постоянных зубов, в стоматологических исследования используются две основные стратегии: стратегия возвращения клеток и стратегия трансплантации клеток (рис. 2).

Рисунок 2. Две стратегии терапии регенерации пульпы на неживом зрелом постоянном зубе.

Рисунок 2. Две стратегии терапии регенерации пульпы на неживом зрелом постоянном зубе.

В стратегии самовосстановления клеток факторы роста и каркас имплантируются в корневой канал. Выделенный фактор роста из корневого канала вызывал миграцию стволовых клеток/клеток-предшественников, инвазию сосудов и рост нейронов из периапикальной ткани. В стратегии клеточной трансплантации стволовые клетки/клетки-предшественники вводятся в корневой канал с фактором роста и каркасом. Высвобожденный фактор роста вызывал инвазию сосудов и рост нейронов из периапикальной ткани в корневой канал.

Стратегия клеточного самовосстановления достигается путем индукции стволовых клеток/клеток-предшественников из периапикальной ткани вокруг апикальной области корня. В этой стратегии каркасы, пропитанные факторами роста, вводятся в корневые каналы, чтобы вызвать миграцию, пролиферацию и дифференцировку эндогенных стволовых/прогениторных клеток, расположенных вокруг вершины корня, через расширенное апикальное отверстие. Стратегию клеточного самовосстановления может быть легче реализовать в клинических условиях, чем стратегию клеточной трансплантации из-за ее бесклеточного подхода. Поскольку нет необходимости выделять или манипулировать стволовыми клетками in vitro. В отличие от незрелых зубов, в зрелых зубах нет клеток зубного сосочка, обладающих плюрипотентностью. Эта стратегия может основываться на создании методов индукции стволовых клеток, находящихся вокруг верхушки корня, например стволовых клеток периодонтальной связки.

Ожидается, что стратегия трансплантации клеток обеспечит высокий уровень успеха регенерации дентинно-пульпового комплекса. Для достижения этой стратегии создание источников стволовых клеток имеет важное значение. Было показано, что стволовые клетки пульпы зуба (DPSC) обладают способностью образовывать эктопические структуры, подобные дентинно-пульпозному комплексу человека.

Недавно Накашима и соавторы сообщили об успешной регенерации зубной пульпы человека с помощью аутологичной трансплантации DPSC в пульпэктомизированные зубы у 5 пациентов с необратимым пульпитом. Помимо DPSC, были выделены и охарактеризованы несколько других типов стволовых клеток или клеток-предшественников из зубных тканей, таких как:

  • стволовые клетки отшелушенных зубов человека (SHED);
  • стволовые клетки периодонтальной связки (PDLSC);
  • стволовые клетки из апикального сосочка (SCAP);
  • клетки-предшественники зубного фолликула (DFPC).

DPSC, SHED и SCAP являются потенциально подходящими клеточными источниками для регенерации пульпы зуба, потому что они получены из ткани пульпы или предшественника пульпы. Источниками этих клеток являются извлеченные третьи моляры или извлеченная воспаленная зубная пульпа. Однако, они очень ограничены.

Для трансплантации клеток важно изучение других источников стволовых клеток. Было показано, что PDLSC обладает способностью дифференцироваться в одонтогенную клетку. Мезенхимальные клетки, полученные из костного мозга (BMSC), стромальные клетки костного мозга человека (HMSC) и полученные из жировой ткани мезенхимальные стволовые клетки (ADMSC) являются альтернативными источниками-кандидатами. Также было продемонстрировано, что индуцированные плюрипотентные стволовые (iPS) клетки способны дифференцироваться в мезенхимные клетки зуба in vitro и формировать структуры, подобные дентину и пульпе, in vivo.

Чтобы обеспечить достаточное количество клеток, сходных с готовым компонентом во время лечения, необходимо создание банка стоматологических стволовых клеток. Это позволит обобщить регенерацию пульпы в эндодонтической терапии.

Вывод

В этом обзоре мы обсудили текущую и будущую эндодонтическую терапию. Большинство современных эндодонтических процедур необратимы и приносят в жертву твердые и мягкие ткани, делая зубы уязвимыми. Благодаря большим достижениям в области биологии и разработке биоматериалов, в ближайшие несколько десятилетий будут реализованы новые биологические агенты для укупорки пульпы и стратегии регенерационной терапии. Хотя требуется еще много исследований, варианты лечения зубной пульпы, представленные здесь, изменят эндодонтическую терапию и улучшат качество жизни пациентов.







Насколько полезна была эта статья?
5.0
Средняя оценка
1 голосов

Мнения специалистов + ПОДЕЛИТЬСЯ СВОИМ МНЕНИЕМ
ПОДЕЛИТЬСЯ СВОИМ МНЕНИЕМ

Комментарии 0