Когда вы откалываете зуб или пьете слишком много газировки, ваша эмаль — стеклянный щит, защищающий зубы — не отрастает. Стоматологи могут залатать повреждение смолой или коронками, но первоначальная структура исчезает навсегда.

Группа ученых из Королевского колледжа Лондона считает, что может быть и другой путь. Они обнаружили, что кератин — тот же белок, из которого состоят волосы, кожа и шерсть — может быть использован для восстановления зубной эмали. Другими словами, в будущем зубная паста, изготовленная из ваших собственных стрижек волос, сможет вернуть зубам их первоначальную прочность и блеск.

Как волосы превращаются в зуб

В своих экспериментах исследователи извлекали кератин из шерсти, хотя человеческие волосы работают так же хорошо. В воде молекулы кератина естественным образом собираются в крошечные волокна и сферолиты. Это структуры, которые под микроскопом напоминают снежинки. Когда эта белковая матрица подвергается воздействию кальция и фосфата, минералов, содержащихся в слюне, она действует как каркас для новых кристаллов гидроксиапатита (минерала, из которого состоит зубная эмаль).

Со временем эти кристаллы выстраиваются в плотные, похожие на эмаль слои. «Кератин предлагает преобразующую альтернативу современным стоматологическим методам лечения», — сказала Сара Гамеа, ведущий автор исследования. «Мало того, что он получен из биологических отходов, таких как волосы и кожа, он также устраняет необходимость в традиционных пластиковых смолах, которые токсичны и менее долговечны».

Лабораторные тесты показали, что кератиновые пленки могут проникать в ранние поражения эмали, такие как слабые белые пятна, которые сигнализируют о распаде, и вызывать рост новых минералов по всей поврежденной области. В течение нескольких недель обработанная эмаль восстановила большую часть своей твердости и структурного порядка, намного превосходя обычную инфильтрацию смолы.

Больше, чем фтор

Фторсодержащие зубные пасты замедляют потерю эмали, но они не могут восстановить то, что ушло. Кератин, по-видимому, идет дальше, создавая «высокоорганизованный, похожий на кристалл каркас, который имитирует структуру и функцию натуральной эмали», по словам исследователей. И этот каркас не просто покрывает поверхность. Он просачивается в микроскопические поры, закрывая нервные каналы, вызывающие чувствительность и зубную боль.

В поперечном сечении восстановленная эмаль показала призмы гидроксиапатита, тесно интегрированные в исходную структуру зуба, что очень похоже на архитектуру здоровой эмали. Механические испытания подтвердили, что ремонт был не только косметическим: твердость и эластичность восстановились до уровня, близкого к нормальному.

Доктор Шериф Эльшаркави, старший автор исследования, видит в этом часть более широкого сдвига в стоматологии. «Мы вступаем в захватывающую эру, когда биотехнологии позволяют нам не только лечить симптомы, но и восстанавливать биологические функции, используя собственные материалы организма», — сказал он.

Ранее исследователи из Королевского колледжа Лондона и Имперского колледжа Лондона разработали материал, который позволяет стволовым клеткам зубов «общаться» друг с другом. Это исследование открывает дверь к регенерации зубов, выращенных из собственных клеток пациента. В другом месте, в Университете Тафтса (США), исследователи вырастили у свиней человеческие зубы, которые в один прекрасный день могут заменить медицинские имплантаты.

От пола в салоне до раковины

Кератиновый гель можно наносить в стоматологической клинике, как защитный лак для ногтей, или добавлять в повседневную зубную пасту. Поскольку волосы и шерсть являются обильными отходами, поставки будут устойчивыми. В этом процессе избегают агрессивных химических веществ, полагаясь на препараты на водной основе и собственные минеральные ресурсы организма.

Команда надеется представить продукты на основе кератина общественности в течение двух-трех лет, в ожидании дальнейших испытаний. В случае успеха ваш следующий стоматологический осмотр может начаться с обрезки и, возможно, закончится более сильной улыбкой.

Результаты исследования опубликованы в Передовые материалы для здравоохранения .