С возрастом зубы становятся все более хрупкими и уязвимыми для кариеса, который в конечном итоге может привести к их потере. Зубы обладают способностью к регенерации, которая обеспечивается стволовыми клетками пульпы зуба (СКПЗ), пополняющими пульпу зуба, в том числе клетками, вырабатывающими дентин, — одонтобластами. В стареющих зубах СКПЗ перестают работать, делятся реже и вырабатывают меньше одонтобластов. Этот процесс называется старением — биологическим процессом постепенного ухудшения состояния организма. Считается, что старение прогениторных клеток десны является причиной ухудшения состояния зубов с возрастом.
Исследовательская группа под руководством Фаньюаня Юя из Сычуаньского университета в Китае обнаружила один из механизмов старения дентальных стволовых клеток и определила потенциальную стратегию борьбы с ним. В опубликованной в журнале Stem Cell Reports работе исследователи сначала сравнили регенеративную способность молодых и старых коренных зубов человека, пораженных тяжелой формой кариеса. В то время как большинство молодых зубов удалось сохранить, более половины старых зубов в конечном итоге погибли, что позволяет предположить, что старение зубов препятствует регенерации пульпы.
Чтобы объяснить этот феномен, команда Юя использовала генетически модифицированных мышей для выявления отдельной подгруппы дентинных мезенхимальных стволовых клеток, ответственных за образование новых клеток пульпы зуба и одонтобластов в молодых зубах. В зубах старых мышей эти стволовые клетки практически отсутствовали. Кроме того, когда эти стволовые клетки удалялись из зубов молодых мышей, пульпа зуба старела и содержала значительно меньше одонтобластов, что еще раз подчеркивает важную роль этой подгруппы дентинных мезенхимальных стволовых клеток в регенерации зубов.
Уникальной особенностью этих стволовых клеток была экспрессия белка NFATC1, который в большом количестве присутствовал в молодых дентинных стволовых клетках, но значительно снижался в старых клетках как в зубах мышей, так и в человеческих зубах. NFATC1 был необходим для нормального функционирования дентинных стволовых клеток мышей, поскольку его удаление приводило к прекращению образования одонтобластов, вызывало старение молодых зубов и снижало их способность к регенерации после повреждения. Обнадеживает тот факт, что регенерацию зубов у мышей с дефицитом NFATC1 можно стимулировать с помощью комбинации «сенолитических» препаратов, которые уничтожают стареющие клетки.
Исследование показывает, что определенный тип дентинных клеток-предшественников, экспрессирующих NFATC1, необходим для регенерации зубов и предотвращения их старения. Потребуются дополнительные исследования, чтобы выяснить, может ли сохранение этих стволовых клеток замедлить старение зубов.
[Фото: Fanyuan Yu & colleagues / International Society for Stem Cell Research]
