Апикальный периодонтит — хроническая и трудноизлечимая стоматологическая инфекция, поражающая более половины населения мира и являющаяся ведущей причиной потери зубов. Стандартным методом лечения остается терапия корневых каналов, однако существующие подходы имеют множество ограничений, которые могут вызывать осложнения и приводить к неудачам в лечении.
Исследователи из Школы стоматологической медицины, Медицинской школы Перельмана и Школы инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета, работающие в составе Центра инноваций и прецизионной стоматологии (CIPD), сделали прорывное открытие. В статье, опубликованной в Journal of Clinical Investigation, они продемонстрировали, что ферумокситол — одобренный FDA препарат на основе наночастиц оксида железа — значительно снижает уровень инфекции у пациентов с диагнозом апикальный периодонтит.
«Это первое исследование, показывающее клиническую эффективность нанотерапии в лечении тяжелой хронической биопленочной инфекции», — отмечает Хюн (Мишель) Ку из Стоматологической школы Пенсильванского университета. В своих предыдущих работах он обнаружил, что ферумокситол эффективно подавляет патогенные биопленки в полости рта человека, что побудило его исследовать возможность применения тех же наночастиц для лечения более сложных биопленок внутри корневого канала.
Дэвид Кормод из Медицинской школы и Инженерной школы Пенсильванского университета подчеркивает: «Наноферменты ферумокситола — благодаря своей уникальной каталитической (ферментоподобной) активности — предлагают новые и очень эффективные способы лечения биопленочных инфекций». Он отмечает, что они недороги, стабильны при хранении и представляют собой новый тип терапевтических агентов.
Биопленки представляют собой плотные, липкие сообщества бактерий, которые прикрепляются к поверхностям и вызывают устойчивые инфекции. Их защитная матрица и устойчивость к противомикробным препаратам делают их трудными для лечения, особенно в корневых каналах. Наночастицы, благодаря своему малому размеру и противомикробной эффективности, отлично подходят для разрушения биопленок. Ферумокситол в сочетании с перекисью водорода (H₂O₂) мощно разрушает биопленки в различных экспериментальных моделях, действуя как «наноферменты» благодаря своей каталитической активности.
В клиническом исследовании с участием 44 пациентов с периапикальным периодонтитом сравнивались три метода лечения после стандартных эндодонтических хирургических процедур: ферумокситол/H₂O₂, физиологический раствор и гипохлорит натрия (NaOCl). Бактериальные образцы были взяты до и после лечения. Лечение ферумокситолом/H₂O₂ привело к снижению количества бактерий на 99,9%, при этом не было зарегистрировано никаких побочных эффектов, что демонстрирует более безопасную и эффективную альтернативу гипохлориту натрия.
Бекир Карабучак из Стоматологической школы Пенсильванского университета отмечает, что гипохлорит натрия является золотым стандартом дезинфицирующего раствора при лечении корневых каналов, но предупреждает, что NaOCl может вызвать осложнения, если не ограничивать его применение областью лечения. Он также упоминает проблему эффективной дезинфекции корневого канала при сохранении структуры зуба.
Неожиданным открытием стало то, что наноферменты ферумокситола положительно влияют на популяцию стволовых клеток на кончике развивающегося корня зуба, стимулируя их рост и производство кости (остеогенную способность). Чидер Чен из Стоматологической школы Пенсильванского университета отмечает: «То, что начиналось как простое исследование потенциальной токсичности, превратилось в нечто революционное...» Он подчеркивает, что наночастицы одновременно устраняют стойкие биопленки и регенерируют ткани для заживления.
Потенциальные применения этой технологии выходят за рамки лечения корневых каналов. В терапии пульпы зуба наноферменты ферумокситола могут повысить успех лечения и сохранить естественную структуру зуба, что может помочь снизить стоимость стоматологической помощи. Кроме того, наноферменты могут быть перспективными для восстановления костных дефектов черепно-лицевой области или лечения остеопороза, пародонтита и других заболеваний костей благодаря их способности стимулировать рост костной ткани.
«Наноферменты оксида железа могут стать трансформирующим новым классом терапевтических средств, обладающих как антибиопленочными, так и тканерегенеративными свойствами», — заключает Ку. Они биосовместимы, недороги в производстве и легко интегрируются в различные составы. Текущие исследования расширяют использование наноферментов в других аспектах стоматологической помощи, открывая новые перспективы в лечении сложных стоматологических заболеваний.
Изображение носит иллюстративный характер
Исследователи из Школы стоматологической медицины, Медицинской школы Перельмана и Школы инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета, работающие в составе Центра инноваций и прецизионной стоматологии (CIPD), сделали прорывное открытие. В статье, опубликованной в Journal of Clinical Investigation, они продемонстрировали, что ферумокситол — одобренный FDA препарат на основе наночастиц оксида железа — значительно снижает уровень инфекции у пациентов с диагнозом апикальный периодонтит.
«Это первое исследование, показывающее клиническую эффективность нанотерапии в лечении тяжелой хронической биопленочной инфекции», — отмечает Хюн (Мишель) Ку из Стоматологической школы Пенсильванского университета. В своих предыдущих работах он обнаружил, что ферумокситол эффективно подавляет патогенные биопленки в полости рта человека, что побудило его исследовать возможность применения тех же наночастиц для лечения более сложных биопленок внутри корневого канала.
Дэвид Кормод из Медицинской школы и Инженерной школы Пенсильванского университета подчеркивает: «Наноферменты ферумокситола — благодаря своей уникальной каталитической (ферментоподобной) активности — предлагают новые и очень эффективные способы лечения биопленочных инфекций». Он отмечает, что они недороги, стабильны при хранении и представляют собой новый тип терапевтических агентов.
Биопленки представляют собой плотные, липкие сообщества бактерий, которые прикрепляются к поверхностям и вызывают устойчивые инфекции. Их защитная матрица и устойчивость к противомикробным препаратам делают их трудными для лечения, особенно в корневых каналах. Наночастицы, благодаря своему малому размеру и противомикробной эффективности, отлично подходят для разрушения биопленок. Ферумокситол в сочетании с перекисью водорода (H₂O₂) мощно разрушает биопленки в различных экспериментальных моделях, действуя как «наноферменты» благодаря своей каталитической активности.
В клиническом исследовании с участием 44 пациентов с периапикальным периодонтитом сравнивались три метода лечения после стандартных эндодонтических хирургических процедур: ферумокситол/H₂O₂, физиологический раствор и гипохлорит натрия (NaOCl). Бактериальные образцы были взяты до и после лечения. Лечение ферумокситолом/H₂O₂ привело к снижению количества бактерий на 99,9%, при этом не было зарегистрировано никаких побочных эффектов, что демонстрирует более безопасную и эффективную альтернативу гипохлориту натрия.
Бекир Карабучак из Стоматологической школы Пенсильванского университета отмечает, что гипохлорит натрия является золотым стандартом дезинфицирующего раствора при лечении корневых каналов, но предупреждает, что NaOCl может вызвать осложнения, если не ограничивать его применение областью лечения. Он также упоминает проблему эффективной дезинфекции корневого канала при сохранении структуры зуба.
Неожиданным открытием стало то, что наноферменты ферумокситола положительно влияют на популяцию стволовых клеток на кончике развивающегося корня зуба, стимулируя их рост и производство кости (остеогенную способность). Чидер Чен из Стоматологической школы Пенсильванского университета отмечает: «То, что начиналось как простое исследование потенциальной токсичности, превратилось в нечто революционное...» Он подчеркивает, что наночастицы одновременно устраняют стойкие биопленки и регенерируют ткани для заживления.
Потенциальные применения этой технологии выходят за рамки лечения корневых каналов. В терапии пульпы зуба наноферменты ферумокситола могут повысить успех лечения и сохранить естественную структуру зуба, что может помочь снизить стоимость стоматологической помощи. Кроме того, наноферменты могут быть перспективными для восстановления костных дефектов черепно-лицевой области или лечения остеопороза, пародонтита и других заболеваний костей благодаря их способности стимулировать рост костной ткани.
«Наноферменты оксида железа могут стать трансформирующим новым классом терапевтических средств, обладающих как антибиопленочными, так и тканерегенеративными свойствами», — заключает Ку. Они биосовместимы, недороги в производстве и легко интегрируются в различные составы. Текущие исследования расширяют использование наноферментов в других аспектах стоматологической помощи, открывая новые перспективы в лечении сложных стоматологических заболеваний.
