„Dantų pasta pagaminta iš... plaukų?“ Keratinas sukuria dantų emalį primenantį skydą ir atkuria ankstyvą pažeidimą.

Londono King's koledžo mokslininkai įrodė, kad keratinas, baltymas, iš kurio sudaryti plaukai, oda ir vilna, gali būti „karkasas“ natūraliai emalio mineralizacijai. Kai tokia keratino plėvelė liečiasi su seilėse esančiais mineralais, ant danties paviršiaus išauga tvarkingas, emalį primenantis sluoksnis, kuris atkuria anksti pažeisto emalio (pavyzdžiui, baltų dėmių) išvaizdą ir kietumą bei sumažina jautrumą. Autoriai jau aptaria du formatus: kasdienę pastą ir profesionalų gelį, kurio žaliava yra keratinas iš „biologinių atliekų“ (plaukų/vilnos).

Fonas

Kokios klinikinės/įstaiginės alternatyvos jau prieinamos ankstyviems defektams gydyti:

1. Fluoridai, CPP-ACP (kazino fosfopeptidas + amorfinis kalcio fosfatas) – padidina seilių jonų įsotinimą ir padeda remineralizuoti baltas dėmes, tačiau poveikis priklauso nuo gydymo režimo laikymosi ir yra nevienodas skirtinguose tyrimuose.
2. Bioaktyvūs stiklai („NovaMin“) ir nanohidroksiapatitas yra populiarūs, tačiau kai kurių formulių klinikinių įrodymų yra mažiau nei fluoridų; rezultatai dažnai gaunami in vitro.
3. Savaime besiformuojantys peptidai (P11-4) emalyje sudaro fibrilinę užuomazgą; yra atsitiktinių imčių ir klinikinių įrodymų apie ankstyvųjų pažeidimų remineralizaciją ir fluorido poveikio sustiprėjimą.
4. Dervos infiltracija (piktograma) – mikroinvaziškai „užpildo“ porėtą sluoksnį ir stabilizuoja baltas dėmes, tačiau tai yra polimerinis užpildas, o ne tikra mineralizacija.

• Kodėl emalį reikia „taisyti iš išorės“. Dantų emalį sudaro beveik 96 % hidroksiapatito ir po dygimo jis negali pats atsistatyti: prarandamos statybinės ląstelės (ameloblastai), todėl klasikiniai plombavimai tik padengia defektą, bet neatkuria natūralios struktūros. Todėl domimasi medžiagomis, kurios sukelia mineralizaciją paviršiuje dėl seilių jonų – tai yra, jos veikia „kaip gamtoje“.
• Kas yra biomimetinė remineralizacija? Tai metodai, kai medžiaga tarnauja kaip šablonas/karkasas kalciui ir fosfatui nusodinti į emalio pavidalo gardelę. Pastaraisiais metais buvo išbandytos organinės ir neorganinės platformos: nuo nanomedžiagų ir peptidų iki emalio matricos „protezų“. Idėja yra ne tik „užsandarinti“ poras, bet ir sukurti tvarkingą mineralą, kuris optiškai ir mechanika būtų artimas emaliui.
• Kur čia yra keratinas (plaukai/vilna) ir kas naujo? Savo naujame darbe King's College London komanda parodė, kad plona keratino plėvelė gerai prilimpa prie emalio ir suriša seilių jonus, sukeldama tvarkingo emalį primenančio sluoksnio augimą. Modelio „baltosiose dėmėse“ danga atkūrė optiką ir kietumą – iš esmės veikdama kaip biošablonas, o ne kosmetinis lakas. Be to – tvarios žaliavos: keratinas iš „biologinių atliekų“ (plaukų/vilnos).
• Kodėl tai logiška medžiagų mokslo požiūriu. Keratinas yra baltymas, pasižymintis turtinga paviršiaus chemine sudėtimi; audinių inžinerijoje jis jau buvo mineralizuotas (kaulų regeneracijai) ir naudojamas kaip pigus, prieinamas nešiklis. Jo perkėlimas į odontologiją suteikia galimybę suderinti sukibimą su emaliu ir mineralo saviorganizaciją burnos ertmėje (seilės kaip nuolatinis jonų šaltinis).
• Kuo keratino metodas skiriasi nuo jo „konkurentų“? Skirtingai nuo dervų ir infiltratų, keratinas neužsandarina polimero, o kaupia mineralą; skirtingai nei paprastos „joninės“ pastos (fluoridas, nano-HA), jis sukuria organizuojančią matricą. Iš esmės jis artimesnis peptidinėms matricoms (P11-4), bet potencialiai pigesnis ir technologiškai paprastesnis. Visa sritis juda link savaime susirenkančių ir matricinių sistemų (žr. apžvalgas apie „naujos kartos“ remineralizaciją).
• Apribojimai, į kuriuos reikia atsiminti: kol kas rezultatai gauti in vitro / modeliuose; burnos ertmės tyrimai (šepetėlių nusidėvėjimas, rūgštys / šarmai, mikrobiota, spalvos atsparumas), keratino šaltinių standartizavimas ir reguliavimo klausimai dar laukia ateityje. Prie įprastų pastų / gelių – tik tuo atveju, jei klinikiniai tyrimai patvirtins patvarumą ir saugumą.
• Platesnis vaizdas. Biomimetinė remineralizacija yra tikrasis „kitas žingsnis“ tarp prevencijos ir gręžimo: šablonas + seilių jonai → emalio sluoksnis. Keratinas yra dar vienas šios linijos kandidatas, kuris, jei pasiteisins klinikinėje praktikoje, galėtų papildyti ankstyvųjų pažeidimų ir jautrumo gydymo priemonių arsenalą.

Kaip tai veikia

Emalis yra itin kietas audinys ir pats savaime negyja. Komandos idėja: suteikti dančiui biomimetinį „šabloną“. Keratinas yra lankstus, „netvarkingas“ baltymas, jis gerai prilimpa prie emalio ir suriša kalcį bei fosfatą. Jie užtepė ploną keratino plėvelę – o tada seilės atlieka visą likusį darbą: jonai palaipsniui nusėda ant plėvelės, išsirikiuoja kristalinėje gardelėje, panašioje į natūralų emalį, sudarydami tankų apsauginį sluoksnį. Tai ne dervos plomba, o mineralizuota danga, susijusi su natūraliu audiniu.

Ką tiksliai jie padarė?

• Tyrėjai išskyrė keratiną iš vilnos/plaukų ir jį užtepė ant dantų paviršiaus, naudodami ankstyvojo emalio pažeidimo (baltųjų dėmių pažeidimų) laboratorinį modelį.
• Esant seilių mineralams, keratino plėvelė mineralizavosi: susidarė labai organizuotas „emalio tipo“ sluoksnis.
• Remdamiesi vertinimų rezultatais, autoriai praneša apie ankstyvųjų defektų optinių („sveiko“ emalio išvaizda) ir mechaninių savybių (kietumas, atsparumas rūgštims) atkūrimą.

Kodėl tai svarbu?

• Ankstyvieji karioziniai pažeidimai (baltos matinės dėmės, jautrumas) yra didžiulis odontologijos sluoksnis. Dabar procesą daugiausia lėtiname naudodami fluoridus/dervos infiltratorius. Keratino metodas siūlo būtent mineralų restruktūrizavimą, padedant seilėms – tai labiau „biologinis“ scenarijus.
• Spalvos stabilumas ir estetika. Emalį primenantis sluoksnis yra optiškai artimesnis natūraliam audiniui nei plastikinės dervos; tai ypač vertinga „matomose“ vietose.
• Ekologija ir prieinamumas. Keratino galima gauti iš plaukų / vilnos – iš esmės iš biologinių atliekų, todėl sumažėja priklausomybė nuo plastikų ir cheminių dervų.

Ką tai reiškia gyvenimui (jei technologija pasiekia odontologo kėdę)

• Namų formatas: įprasta pasta su keratinu, kuri, veikiama neapdorotų seilių, palaipsniui suformuoja apsauginį sluoksnį ir užsandarina atvirus dentino kanalėlius (mažiau „šaudo“ nuo šalčio).
• Formatas, naudojamas biure: gelinis padengimas „kaip nagų lakas“ – pagreitintam/tiksliniam baltų dėmių ir jautrių vietų atstatymui. Pasak autorių, bendradarbiaujant su pramone, produktai gali pasirodyti po 2–3 metų (tai planai, o ne garantija).

Kuo naujoji danga skiriasi nuo „klasikinės“?

• Jis nemaskuoja, o mineralizuoja. Skirtingai nuo kompozitų ir dervų infiltratų, keratino platforma inicijuoja mineralizaciją, o ne tiesiog užpildo defektą polimeru.
• Veikia kartu su seilėmis. Čia padeda tai, kas paprastai trukdo klijams (drėgmė) – jonų šaltinis augimui.
• Potencialiai patvaresnis. Emalį primenantis sluoksnis turėtų būti atsparesnis rūgščių poveikiui nei organinės dervos. (Klinikiniai tyrimai tai tikrai parodys.)

Apribojimai

• Kol kas tai laboratorija. Kalbame apie in vitro / modeliavimo bandymus. Klinikoje sluoksnis yra veikiamas šepečių, maisto, rūgščių / šarmų ciklų ir mikrobiotos – turime patikrinti patvarumą ir saugumą žmonėms.
• Žaliavų šaltiniai. Keratinas gali būti gyvūninės/žmogaus kilmės – dar laukia standartizacijos, alergijų, etikos ir reguliavimo klausimai.
• Tai ne „stebuklinga piliulė“. Vidutinio ir gilaus karieso, įskilimų, įtrūkimų atveju vis tiek reikia plombų / įklotų ir odontologo. Keratino metodas skirtas ankstyviems pažeidimams ir jų prevencijai.

Kas toliau?

Komanda jau diegia technologiją praktikoje (formulės, stabilumas, „naudojimo režimai“, bandomieji tyrimai). Jei klinikiniai duomenys patvirtins laboratorinius duomenis, odontologai turės naują dangų klasę – biošablonus, kurie augina savo „emalį“ iš to, kas jau yra mūsų burnoje – seilių.

Šaltinis: Gamea S. ir kt. Keratino karkasų biomimetinė mineralizacija emalio regeneracijai. Pažangios sveikatos priežiūros medžiagos, 2025. DOI: 10.1002/adhm.202502465