Найден ген, отвечающий за старение зубов

Исследователи под руководством Фаньюаня Ю из Сычуаньского университета (Чэнду, Китай) обнаружили один из механизмов старения зубов — потерю популяции стволовых клеток пульпы, экспрессирующих определенный ген

Наружная часть зуба млекопитающих покрыта эмалью, под которой находятся дентин (твердое вещество, похожее на кость) и внутренняя полость, заполненная пульпой — рыхлой соединительной тканью особого строения, богатой клетками, сосудами и нервами. Дентин и эмаль защищают пульпу, но в то же время изолируют ее и замедляют ее обновление. Метаболическая активность пульпы на порядки меньше, чем у костного мозга.

С возрастом зубы становятся все более хрупкими и восприимчивыми к повреждениям, что заканчивается их потерей. На самом деле зубы обладают определенной способностью к регенерации. Стволовые клетки пульпы зуба (dental pulp stem cells, DPSC) восстанавливают пульпу зуба, в том числе дифференцируются в одонтобласты — клетки, продуцирующие дентин. Однако в стареющих зубах DPSC реже делятся и производят меньше одонтобластов.

Китайские исследователи сравнили моляры у молодых (18–40 лет) и пожилых (60 лет и старше) людей. В старшей группе зубы были более пористыми, их регенеративная способность существенно снижалась. Если зуб был сильно поражен кариесом, большинство молодых зубов удавалось сохранить, тогда как более половины старых зубов в итоге погибали из-за пульпита.

Предыдущие наблюдения авторов указывали на то, что старение зубов человека и ухудшение регенерации пульпы связано со снижением экспрессии гена NFATC1. Чтобы проверить эту гипотезу, ученые использовали генномодифицированных мышей — клетки их зубов, в которых экспрессировался NFATC1, несли флуоресцентную метку, что позволяло отследить их судьбу. Действительно, именно эти клетки давали начало клеткам пульпы, в том числе одонтобластам. В зубах старых (18-месячных) мышей этих клеток практически не было. Более того, когда стволовые клетки, экспрессирующие этот белок, избирательно удалили (с помощью Cre-абляции) из зубов молодых мышей, пульпа их зубов начала стареть. Инактивация гена NFATC1 у мышей останавливала образование одонтобластов, вызывала старение молодых зубов и снижала способность зуба к регенерации после повреждения.

В то же время у мышей с дефицитом NFATC1 регенерацию зубов восстанавливала комбинация сенолитиков, то есть препаратов, которые устраняют стареющие клетки, — дасатиниба и кверцетина. У них приблизилось к норме соотношение объема пульпового канала и корня, увеличилась плотность дентина и пульпы.

Таким образом, для регенерации зубов и замедления их разрушения необходимы стволовые клетки пульпы, экспрессирующие белок NFATC1. Не исключено, что дальнейшие исследования подтвердят терапевтические возможности восстановления его экспрессии.

Биомиметическая матрица позволяет регенерировать человеческую зубную эмаль