Onderzoekers gebruiken lasers om tanden te coaxen om zichzelf te herstellen


Onderzoekers gebruiken lasers om tanden te coaxen om zichzelf te herstellen

Voor de eerste keer heeft een nieuwe studie aangetoond dat het mogelijk is om lage-energie lasers te gebruiken om stamcellen in het lichaam te stimuleren om nieuw weefsel te maken, in dit geval om dentin in tanden te regenereren. Het Harvard-leidende team zegt dat hun werk de basis legt voor een rijkdom aan nieuwe klinische toepassingen voor het genezen van wonden, het regenereren van botten en tanden en meer.

Senior auteur David J. Mooney, die is Robert P. Pinkas Family Professor van Bioengineering aan de Harvard School of Engineering en Technische Wetenschappen, en collega's rapporteren hun studie in het tijdschrift Science Translational Medicine .

Ze beschrijven niet alleen hoe ze gebruik maken van lichtgewicht laserlicht om menselijke tandstamcellen te stimuleren om dentin te vormen - het bothardweefsel dat het grootste deel van de tanden vormt - maar ook de precieze moleculaire mechanismen die hierbij betrokken zijn.

Momenteel, bij het gebruik van stamcellen, moeten wetenschappers ze van het lichaam verwijderen, met ze in het laboratorium werken, en zet ze dan terug in het lichaam. Het vertalen van de resultaten van het onderzoek met behulp van deze benadering van de kliniek omvat tal van hindernissen - zowel regulerend als praktisch.

Maar de laser-gebaseerde methode waaraan het Harvard-led team werkt, zou veel gemakkelijker moeten zijn om te vertalen naar de kliniek, zoals Prof. Mooney verklaart:

Onze behandelingsmodaliteit introduceert niets nieuws aan het lichaam, en lasers worden routinematig gebruikt in geneeskunde en tandheelkunde, dus de belemmeringen voor de klinische vertaling zijn laag. Het zou een aanzienlijk vooruitgang op het gebied zijn als we tanden kunnen regenereren, in plaats van ze te vervangen."

Het werk begon toen hoofdauteur en tandarts Dr. Praveen Arany gaten in de molaren van laboratoriumratten gingen. Dr. Arany behandelde de tandpulp die volwassen stamcellen bevat met laagdosislaserlicht, verzegelde ze met tijdelijke caps en vervolgens de dieren gewoon comfortabel en gezond gehouden en wachtte.

Twaalf weken later, toen hij de resultaten onderzocht met behulp van hoge rendement röntgenbeelden en microscopie, Dr. Arany, die is een assistent klinische onderzoeker bij de National Institutes of Health (NIH), bleek dat de laserbehandeling de dentine vorming had veroorzaakt.

Na dit vroege succes nam het team het volgende stadium door een reeks experimenten uit te voeren, met behulp van gekweekt weefsel, om uit te vinden wat er op het moleculaire niveau gebeurt wanneer laserlicht nieuwe weefselvorming oplevert.

Onderliggende moleculaire mechanisme is een domino-effect van lasertrekker naar dentine

Zij ontdekten dat een gemeenschappelijk regulerend cel eiwit genaamd transformerende groeifactor beta-1 (TGF-β1) een sleutelrol speelt bij het stimuleren van tandheelkundige stamcellen om te groeien tot dentine.

De onderzoekers willen nu menselijke proeven voor de laserbehandeling starten en zijn momenteel aan het plannen van de vereiste veiligheids- en werkzaamheidstests.

Totdat een molecuul komt en activeert, bestaat TGF-β1 in een standby-modus. Wat het team ontdekte is een domino-effect dat begint wanneer het laserlicht reactieve zuurstofsoorten (ROS) induceert, en dit op zijn beurt activeert het TGF-β1-complex, dat vervolgens de stamcellen uitzet om in dentine te differentiëren. ROS zijn chemisch actieve zuurstofbevattende moleculen die een belangrijke rol spelen bij veel celfuncties.

De ontdekking is significant omdat het wetenschappelijk bevestigt wat er al is aangenomen van aangemelde anekdotes over laag-niveau lichttherapie, ook bekend als fotobiomodulatie. Sinds de jaren zestig zijn er anekdotische rapporten van artsen die opmerkelijke resultaten hebben met laserlicht, zoals verjongende huid, stimulerende haargroei en andere wonderen.

Het is ook interessant dat hetzelfde type lasertherapie gebruikt kan worden om ongewenst huidmateriaal en haar te verwijderen - het hangt allemaal af van hoe je de laser gebruikt.

De studie helpt bij het verduidelijken van een aantal inconsistente bewijzen over de klinische effecten van laagvermogenslasers op weefsel, en markeert de eerste keer dat wetenschappers zich bezighouden met de onderliggende moleculaire mechanismen die betrokken zijn.

Studie voegt 'eenvoudig maar krachtig gereedschap' toe aan de weefselregeneratie toolbox

Don Ingber, Stichtingsdirecteur van het Wyss Institute, dat de studie heeft gefinancierd, zegt: "De wetenschappelijke gemeenschap onderzoekt actief een aantal benaderingen om stamcellen te gebruiken voor weefselregeneratie-inspanningen," en met deze nieuwe studie prof. Mooney en zijn team Hebben "een innovatieve, niet-invasieve en opmerkelijk eenvoudige maar krachtige tool toegevoegd aan de toolbox."

Dr. Arany wil nu menselijke proeven beginnen en werkt momenteel samen met anderen om de vereiste veiligheids- en werkzaamheidstesten te plannen. Hij zegt dat ze ook "opgewonden zijn om deze observaties uit te breiden naar andere regeneratieve toepassingen met andere soorten stamcellen."

Naast het Wyss Institute, het Nationaal Instituut voor Tandheelkunde en Craniofacial Research van de NIH en diverse bronnen in Harvard, hielp de studie het fonds.

Ondertussen Medical-Diag.com Onlangs een studie gerapporteerd die stamcellen van tanden heeft gevonden, vormen hersenachtige cellen. De Australische onderzoekers hebben gezegd dat de ontdekking mogelijk een mogelijke therapie biedt voor het behandelen van beroerte in de hersenen.

Why do we sleep? | Russell Foster (Video Medische En Professionele 2019).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Ziekte