Возрастные изменения зубов связали с потерей особых стволовых клеток

С возрастом зубы становятся всё более хрупкими и подверженными повреждениям из-за кариеса, что в конечном итоге может привести к их потере. Однако зубы обладают внутренней способностью к регенерации — этот процесс обеспечивается стволовыми клетками зубной пульпы (DPSC), которые обновляют ткани пульпы, включая клетки, образующие дентин, называемые одонтобластами.

Как старение нарушает восстановление зубов

В стареющих зубах стволовые клетки зубной пульпы перестают эффективно функционировать, реже делятся и образуют меньше одонтобластов. Этот процесс называется клеточным старением (сенесценцией) — биологическим процессом постепенного ухудшения функций организма с возрастом. Считается, что сенесценция DPSC является одной из причин ухудшения здоровья зубов по мере старения.

Исследовательская группа под руководством Фаньюаня Ю из Сычуаньского университета (Китай) обнаружила один из механизмов старения DPSC и предложила потенциальную стратегию его преодоления.

В своей работе, опубликованной в журнале Stem Cell Reports, учёные сначала сравнили регенеративную способность молодых и старых человеческих моляров, поражённых тяжёлым кариесом.

Оказалось, что большинство молодых зубов удалось сохранить, тогда как более половины возрастных зубов в конечном итоге утратили жизнеспособность. Это свидетельствует о том, что старение зубов ухудшает регенерацию зубной пульпы.

Ключевые стволовые клетки, обеспечивающие регенерацию

Чтобы объяснить это явление, команда Ю использовала генетически модифицированные модели мышей и выявила особую подгруппу DPSC, отвечающую за образование новых клеток зубной пульпы и одонтобластов в молодых зубах.

В зубах старых мышей эти стволовые клетки практически отсутствовали. Более того, когда данные клетки были удалены из зубов молодых мышей, зубная пульпа подвергалась сенесценции и содержала значительно меньше одонтобластов, что ещё раз подчеркнуло важнейшую роль этой подгруппы DPSC в регенерации зубов.

Уникальной особенностью этих стволовых клеток была экспрессия белка NFATC1, который в большом количестве присутствовал в молодых DPSC, но был значительно снижен в старых клетках как у мышей, так и у людей.

Роль NFATC1 и потенциал лекарственной терапии

NFATC1 оказался критически важным для нормального функционирования DPSC у мышей. Его удаление приводило к прекращению образования одонтобластов, вызывало сенесценцию в молодых зубах и снижало способность зуба к восстановлению после повреждения. Обнадёживающим результатом стало то, что регенерацию зубов у мышей с дефицитом NFATC1 удалось стимулировать с помощью комбинации сенолитических препаратов, которые действуют путём удаления стареющих клеток.

Данное исследование показывает, что особый тип стволовых клеток NFATC1+ DPSC играет ключевую роль в регенерации зубов и предотвращении клеточного старения. Для подтверждения того, что сохранение этих стволовых клеток действительно способно замедлить старение зубов, потребуются дальнейшие исследования.

Источник — medicalxpress.com