В этой статье:
Восстановление естественной защиты зубов
Химическом составе эмали и дентина зубов человека
Восстановление защитного слоя
Измерение чувствительности
Интегрированные подходы


Восстановление естественной защиты зубов

Данная статья предназначена исключительно для информационных целей и не является заменой профессиональной медицинской консультации. Информация, изложенная здесь, не может быть использована для самостоятельной диагностики, лечения или принятия решений о здоровье.

Все больше людей сталкиваются с гиперчувствительностью или повышенной чувствительностью, гиперэстезией, эмали и дентина — состоянием, когда зубы реагируют на определенные раздражители резкой, временной болью или дискомфортом.

Гиперчувствительность эмали и дентина — одна из самых распространенных жалоб в стоматологии. Она возникает, когда раздражители, такие как перепады температуры, кислая или сладкая еда, или механическое воздействие, раздражают открытый дентин. Недавнее исследование в Китае показало, что более половины взрослых сообщали о симптомах гиперчувствительности, таких как короткие приступы боли, при этом у каждого третьего был установлен клинический диагноз. Аналогичные тенденции наблюдаются и в Европе, где у 80% взрослых есть ранние признаки эрозии эмали — главного предвестника гиперчувствительности эмали и дентина. Эта эрозия часто связана с диетой, богатой кислотами, чрезмерным давлением при чистке и с рецессией десен.

Гиперчувствительность дентина возникает тогда, когда дентинные канальцы — крошечные, заполненные жидкостью каналы, соединяющие внешнюю поверхность зуба с внутренними нервами, — оказываются открытыми. Тепло или давление могут вызывать быстрое движение жидкости в этих канальцах, что активирует нервы и провоцирует боль.

Хотя многие методы лечения обеспечивают временное облегчение, блокируя нервную реакцию, исследователи ищут структурные решения, которые могли бы восстановить защитный барьер, когда-то предотвращающий гиперчувствительность дентина .

Один из таких подходов предполагает использование кальций-натрий-фосфосиликата, биоактивного стекла, изначально разработанного для регенерации костей и известного под торговой маркой NovaMin. Заметив минеральное сходство между дентином и костью, ученые из компании Haleon, занимающейся товарами для здоровья, начали исследовать, как этот материал может восстановить надежный защитный слой над открытыми канальцами.

Химическом составе эмали и дентина зубов человека

Химический состав эмали

Эмаль — это самый твердый материал в человеческом теле, который покрывает внешнюю часть зуба. Она защищает дентин и внутреннюю часть зуба. Почти вся эмаль состоит из неорганических соединений.

Неорганические компоненты

  • Гидроксиапатит — то основной компонент эмали, составляющий около 96% ее массы. Он представляет собой кристаллический фосфат кальция, который обеспечивает эмали ее исключительную твердость. Гидроксиапатит в эмали имеет форму длинных и тонких кристаллов, плотно упакованных в призмы, что делает ее очень устойчивой к механическим нагрузкам.

  • Фтор- и карбонат-замещенный гидроксиапатит: В эмали также присутствуют ионы фтора и карбоната, которые могут замещать ионы гидроксида в кристаллической структуре гидроксиапатита. Фторапатит, более устойчив к кислотам, что является основой для фторирования зубов и для профилактики кариеса.

Органические компоненты и вода

  • Органические вещества: Около 1% эмали состоит из органических компонентов, таких как белки, амелогенин, энамелин, липиды и цитрат. Эти вещества играют важную роль в процессе формирования эмали.

  • Вода: Остальные 3% — это вода, которая заполняет микроскопические пространства между кристаллами.

Химический состав дентина

Дентин находится под эмалью и составляет основную массу зуба. Он менее твердый, чем эмаль, но более твердый, чем кость. Дентин обеспечивает зубу упругость, чтобы он не треснул под давлением.

Неорганические компоненты

  • Гидроксиапатит: Подобно эмали, основной неорганический компонент дентина — это гидроксиапатит, но его содержание значительно ниже — около 70% от сухой массы. Кристаллы апатита в дентине более мелкие и имеют менее упорядоченную структуру, чем в эмали.

Органические компоненты и вода

  • Органические вещества: Дентин значительно богаче органикой, которая составляет около 20% его массы. Основной органический компонент — коллаген типа I, который обеспечивает дентину гибкость и прочность. Помимо коллагена, дентин содержит неколлагеновые белки, липиды и протеогликаны.

  • Вода: Около 10% массы дентина составляет вода.

Сравнение эмали и дентина

Эмаль имеет очень высокую минерализацию, что делает ее хрупкой, но чрезвычайно твердой, в то время как дентин, с большим количеством органических веществ, более упругий и менее хрупкий, что позволяет зубу выдерживать жевательные нагрузки. Такое различие в составе обеспечивает зубу идеальный баланс твердости и упругости.

Восстановление защитного слоя

Если мы хотим устранить гиперчувствительность эмали и дентина у ее основания, нам нужно активно восстанавливать чувствительные участки!

При сканирующей электронной микроскопии у чувствительных зубов часто обнаруживается в восемь раз больше открытых дентинных канальцев на единицу площади, чем у нечувствительных. При этом их диаметр в два раза больше, чем у здоровых канальцев.

Открытые дентинные канальцы, ведущие прямо к пульпе зуба, объясняют, почему гиперчувствительность ощущается так интенсивно. Задача стоматолога состоит в том, чтобы восстановить естественный защитный слой, который когда-то защищал эти микроскопические каналы!

Поиски такого структурного решения привели ученых в неожиданную область — ортопедию. Препарат NovaMin изначально был разработан для регенерации костной ткани. При контакте с биологическими жидкостями он образует слой гидроксикарбонатапатита, который по своему химическому составу напоминает природные минералы кости.

Дентин и кость имеют удивительное минеральное сходство, именно это подтолкнуло исследователей к вопросу: «Может ли материал, созданный для лечения дефектов скелета, восстановить целостность открытого дентина?».

Лабораторные тесты показали, что NovaMin начинает работать при контакте со слюной. Материал запускает цепную реакцию ионного обмена: ионы натрия замещаются ионами водорода. Это приводит к повышению локального pH и высвобождению ионов кальция и фосфатов. Они быстро соединяются, образуя слой гидроксикарбонатапатита — минерала, который очень похож на естественную эмаль.

Препарат NovaMin действует как самособирающемся «заплатка», закрывающая устья канальцев. NovaMin реагируя со слюной, начинает формировать богатый минералами слой, который не только запечатывает дентинные канальцы, но и сцепляется с подлежащим коллагеном, создавая стабильный, кислотоустойчивый барьер.

Однако такая реактивность с влагой создавала серьезную проблему: если материал слишком рано вступает в реакцию с влагой, например, в составе обычной зубной пасты на водной основе, NovaMin начинает работать задолго до того, как достигнет поверхности зуба, что снижает его эффективность.

Чтобы решить эту проблему, команда разработчиков компании Haleon создала уникальную безводную формулу. Она предотвращает преждевременное высвобождение ионов и сохраняет активность NovaMin до момента использования. В состав также были добавлены компоненты для улучшения текстуры, распределения и дисперсии ингредиентов. Размер частиц NovaMin также был строго контролируем для равномерного распределения и сохранения реактивности. Была также учтена совместимость с фтором — важным компонентом для профилактики кариеса.

Цель состояла в том, чтобы разработать формулу, которая сохраняла бы реактивность NovaMin до момента чистки, образуя гидроксиапатит-подобный слой именно там, где нужна защита — на месте открытого дентина.

Измерение чувствительности

Свойства препарата NovaMin были изучены в лабораторных условиях. Модели в пробирке, включающие диски из дентина, обработанные искусственной слюной, показали постепенное отложение минералов на поверхности и внутри дентинных канальцев. Эти отложения оставались даже после многократного воздействия кислот, что говорит о стабильности материала в условиях, имитирующих ежедневную среду полости рта.

Чтобы проверить, может ли материал работать при ежедневном использовании, исследователи провели более 20 клинических исследований, в которых приняли участие 3622 человека. Эти исследования оценивали составы с NovaMin в сценариях обычной чистки зубов.

Многие из этих исследований включали показатели качества жизни — оценку того, как чувствительность влияла на повседневные действия, такие как прием пищи, чистка зубов или общение. Стоит отметить, что инструменты для оценки качества жизни дают понимание, могут ли методы лечения действительно изменить жизнь людей к лучшему, изменить в положительную сторону качество жизни.

Команда разработчиков продолжает совершенствовать свой подход. Текущие усилия направлены на создание инструментов, которые объединяют лабораторные оценки с поведенческими показателями и измерениями гиперчувствительности, чтобы получить более полное представление о том, как гиперчувствительность проявляется в реальной жизни.

Интегрированные подходы

Поскольку гиперчувствительность эмали и дентина становится все более распространенной проблемой, исследователи расширяют свои усилия, чтобы изучить факторы, влияющие на индивидуальный риск: от состава микрофлоры полости рта до поведенческих привычек и индивидуальных особенностей.

Назрела необходимость объединить материаловедение, химию и биологию для решения неприятной проблемы и улучшить качество жизни пациентов. 

Используя передовые технологии — такие как визуализация с высоким разрешением, анализ микробиома полости рта и моделирование с помощью искусственного интеллекта, чтобы лучше охарактеризовать модели чувствительности. Эти инструменты призваны помочь понять, как физические, микробные и личные особенности поведения могут быть использованы в будущей стратегии лечения пациентов.

Прежде чем вносить какие-либо изменения в свой уход за полостью рта или начинать использовать новые средства, настоятельно рекомендуется проконсультироваться со стоматологом. Только квалифицированный специалист может правильно оценить ваше состояние, поставить точный диагноз и разработать индивидуальный план лечения.

Не игнорируйте симптомы повышенной чувствительности зубов — своевременное обращение к врачу поможет предотвратить дальнейшее повреждение, сохранить здоровье и вашу улыбку.