Zastosowanie materiałów bioaktywnych w leczeniu próchnicy

Materiał bioaktywny do wypełniania ubytków

Naukowcy z University of Nottingham i Harvard University opracowali materiał do wypełniania ubytków, który stymuluje komórki macierzyste pacjenta do regeneracji miazgi i otaczającej je zębiny.
Regeneracja jest na tyle istotna, że pozwala czasem uniknąć leczenia kanałowego. Ten bioaktywny materiał stosowany jest do odbudowy wszystkich rodzajów ubytków w zębach stałych oraz w zębach mlecznych. Materiał naśladuje fizyczne i chemiczne właściwości zęba, łączy się z tkankami na poziomie molekularnym, wypełnienie staje się częścią zęba.

Działanie wypełnienia bioaktywnego jest dwukierunkowe:

1)  Stymuluje procesy naprawcze uszkodzonych struktur zęba, sprawia, że minerały utracone w wyniku próchnicy są stopniowo uzupełniane.
2)  Ogranicza ilość i aktywność bakterii niszczących szkliwo poprzez alkalizację środowiska jamy ustnej. Zmniejsza tym samym prawdopodobieństwo powstania próchnicy wtórnej na pobrzeżach wypełnienia.

Bioaktywność materiałów

Bioaktywność materiałów polega na tym, że działając na tkanki zęba, powodują jednocześnie odpowiedź ze strony tychże tkanek. W przeciwieństwie do materiałów tzw. pasywnych, które tylko odtwarzają utracone wskutek próchnicy części zęba, materiały bioaktywne biorą aktywny udział w mineralizacji zęba. Materiały bioaktywne, nazywane inteligentnymi, reagują na zmianę pH w jamie ustnej. W zależności od pH śliny mają one zdolność do uwalniania lub wychwytywania ze śliny jonów wapnia, fluoru i fosforu, biorą czynny udział w wymianie jonów pomiędzy śliną i tkankami zęba. Pobrane ze śliny jony są transportowane przez strukturę materiału i uwalniane w tkankach zęba, w jego wnętrzu. Materiały tego typu są więc autentycznie i dosłownie aktywne. Materiały bioaktywne swoje właściwości zawdzięczają obecności w swoim składzie m.in. szkła bioaktywnego.

Szkło bioaktywne

Wg encyklopedii PWN „szkło bioaktywne to szkło, którego składniki uczestniczą w procesach metabolicznych organizmów żywych i wiążą się trwale z tkankami”.
Wiązanie szkła bioaktywnego z tkankami zęba odbywa się przez wytworzenie na powierzchni tegoż szkła hydroksyapatytu, który niejako wbudowuje się w strukturę zęba. Połączenie takie zapewnia doskonałą szczelność wypełnienia. Zapobiega powstawaniu nieszczelności brzeżnych, pod które mogą wnikać bakterie powodujące próchnicę wtórną. Wypełnienia zawierające w swoim składzie szkło bioaktywne  mają właściwości przeciwbakteryjne. Uwalniane z tych wypełnień jony neutralizują środowisko jamy ustnej, ograniczają powstawanie płytki nazębnej, zmniejszają ilość i aktywność bakterii. Bakterie rzadziej osadzają się na wypełnieniu ze szkłem bioaktywnym i wnikają na mniejszą głębokość w ewentualne nieszczelności wypełnienia.

Właściwości materiałów bioaktywnych

  • Cechy fizyczne i  chemiczne materiałów naśladują naturalne tkanki zęba.
  • Są odporne na zużycia i pęknięcia, twardsze od tradycyjnych kompozytów.
  • Mają one wyjątkową odporność na naprężenia mechaniczne.
  • Charakteryzuje je ekstremalnie niska rozpuszczalność.
  • Zapewniają idealne połączenie z zębem.
  • Wyjątkowa integracja z tkankami zęba zabezpiecza przed mikroprzeciekiem i próchnicą wtórną.
  • Eliminują problemy z nadwrażliwością.
  • Żywotność materiałów bioaktywnych jest zdecydowanie dłuższa niż wypełnień tradycyjnych.

Leczenie biologiczne miazgi zębów stałych przy zastosowaniu materiałów bioaktywnych

Żywotność miazgi zęba jest bardzo istotnym czynnikiem warunkującym długoczasową przeżywalność zęba. Żywa i zdrowa miazga gwarantuje prawidłowe odżywianie zmineralizowanych tkanek zęba, stanowi barierę chroniącą organizm przed wtargnięciem drobnoustrojów. Celem leczenia biologicznego jest utrzymanie żywej, zdrowej miazgi poprzez stymulację  jej komórek do produkcji zębiny reparacyjnej.
W leczeniu biologicznym mają zastosowanie preparaty odontotropowe. Jednym z nich jest BioDentine.
BioDentine jest pierwszym bioaktywnym materiałem, który może zastąpić zębinę  zarówno w obszarze korony jak i korzenia. Jest to preparat bioaktywny, co oznacza, że wchodzi w pozytywne interreakcje z żywymi komórkami. Materiał ten ma wskazania do głębokich, rozlełych ubytków próchniczych oraz głębokich ubytków przyszyjkowych. Ze względu na właściwości mechaniczne zbliżone do zębiny materiał BioDentine nazywany jest optymalnym substytutem zębiny. Sposób leczenia przy zastosowaniu BioDentine zależy od stopnia zniszczenia zmineralizowanych tkanek. Producent zaleca stosowanie metody dwuetapowej. Zaleca się wypełnić ubytek materiałem BioDentine i pozostawić przez 1 tydzień do 6 miesięcy jako odbudowę tymczasową (minimum 48 godzin). W tym czasie wewnętrzna warstwa BioDentine utworzy substytut zębiny. Wystarczającą twardość materiał osiąga po 30 dniach. Ostatecznie powierzchniową warstwę Biodentine należy wymienić na materiał kompozytowy.

Korzyści z zastosowania

a) stymulacja komórek miazgi i optymalna odnowa miazgi dzięki tworzeniu mostu zębinowego,
b) wspomaganie procesu gojenia miazgi w przypadku głębokich ubytków oraz obnażenia miazgi,
c) brak nadwrażliwości pozabiegowej,
d) w miazdze właściwej znajdują się niezróżnicowane komórki mezynchymatyczne i fibroblasty,
e) komórki macierzyste miazgi mają zdolność różnicowania się do preodontoblastów, a następnie odontoblastów,
f) odontoblasty są komórkami czynnymi, biorą udział w powstaniu substancji podstawowej zębiny.