Терапия и излечение пародонтита представляют собой важную проблему в стоматологии. Клеточный биолог Олег Андрухов открывает новые горизонты, исследуя, как зубные стволовые клетки взаимодействуют с иммунной системой. Его данные также показывают, что витамин D3, среди прочего, играет решающую роль.
Ротовая полость, как точка входа или ворота в наш организм, населена особенно большим количеством различных бактерий. Большинство из них полезны для человека, от менее полезных остальных может защитить себя собственная иммунная система организма. Однако если определенные бактерии берут верх, ослабленная иммунная система больше не в состоянии бороться с патогенами. Это состояние может привести к пародонтиту, который может привести к хроническому воспалению пародонта и даже к потере зубов, если его не лечить. Благодаря исследователям из Вены общая картина взаимодействия, лежащего в основе этого сложного воспалительного процесса, теперь пополнилась кусочком головоломки.
Регенерация тканей
«Мы знаем, что так называемые дентальные мезенхимальные стволовые клетки играют важную роль», — говорит Олег Андрухов. «До сих пор мы в основном рассматривали их как полезный инструмент для регенерации тканей. Но они также обладают способностью влиять на иммунные клетки. Таким образом, они обладают иммуномодулирующим эффектом». Недавние исследования уже показали, что мезенхимальные стволовые клетки обладают различными иммуномодулирующими способностями. Однако систематически эта проблема не изучалась ранее.
Команда постдоков (постдокторатов), аспирантов и магистрантов под руководством биолога Олега Андрухова взялась за эту задачу в рамках пятилетнего проекта, финансируемого Австрийским научным фондом FWF. Кроме того, группа выдвинула гипотезу, что взаимодействие зубных мезенхимальных стволовых клеток с иммунными клетками играет существенную роль для пародонтита. Они также исследовали влияние витамина D3 на это взаимодействие. Причина этого исследования: «Долгое время считалось, что недостаток витамина D3 является фактором риска пародонтита».
Идеально сбалансированная система
Для научной работы исследовательская группа изолировала клетки крови от физически и стоматологически здоровых испытуемых, а также мезенхимальные стволовые клетки из удаленных зубов. «Чтобы иметь возможность исследовать взаимодействие между стволовыми и иммунными клетками и витамином D3, мы разработали собственную модель», — говорит Андрухов. Вместе со своей командой исследователь нашел идеально сбалансированную систему.
«Существует постоянное двустороннее взаимодействие между иммунными клетками и зубными стволовыми клетками, — объясняет Андрухов. В норме это взаимодействие находится в равновесии, но в конечном итоге оно зависит от местных условий в ротовой полости, прежде всего от наличия провоспалительных цитокинов (трансмиттеров иммунных клеток). С одной стороны, продукция цитокинов иммунными клетками активирует зубные мезенхимальные стволовые клетки. С другой стороны, зубные мезенхимальные стволовые клетки подавляют активность иммунных клеток, что приводит к снижению продукции цитокинов. Баланс этого взаимодействия может иметь важное значение для прогрессирования пародонтита и регенерации тканей зуба.
Влияние витамина D3
Данные также показали, что на это сбалансированное взаимодействие между иммунными клетками и зубными мезенхимальными стволовыми клетками влияет витамин D3 различными способами. С одной стороны, витамин D3 угнетает активность различных иммунных клеток и тем самым снижает выработку провоспалительных цитокинов. В то же время витамин D3 также ингибирует иммуномодулирующую активность зубных мезенхимальных клеток. Эти свойства витамина D3, в свою очередь, ингибируются бактериальными факторами и регулируются цитокинами. Таким образом, витамин D3 влияет на местные условия, в то время как его биоактивность модулируется этими условиями.
Это говорит о том, что витамин D3 можно использовать в более высоких дозах в качестве дополнительной терапии пародонтита, и, в свою очередь, эффективность витамина D3 можно повысить, изменив местные условия. «Однако оптимальные условия еще предстоит изучить», — говорит Андрухов. В любом случае результаты открывают новые перспективы для будущих исследовательских проектов. «В рамках последующего проекта мы сейчас исследуем, какая субпопуляция стволовых клеток лучше всего подходит для терапевтического использования. Это позволяет нам преодолеть разрыв между фундаментальными исследованиями и клиническим применением».
Долгосрочной целью ученого является создание и дальнейшее развитие собственной исследовательской группы. «Вся картина того, как все развивается во рту, очень сложна и в то же время очень изящна. Мне очень нравится заниматься исследованиями в этой области и находить решения проблем стоматологии».
О руководителе исследования
Олег Андрухов — биофизик и клеточный биолог. Андрухов работает и проводит научные исследования при стоматологической клинике Венского медицинского университета с 2008 года, где с 2019 года возглавляет Центр компетенций пародонтологических исследований. Его основной проект «Витамин D и иммуномодуляция мезенхимальными стволовыми клетками» (2016-2021) финансировался Австрийским научным фондом FWF в размере 315 000 евро.
Материал для статьи: www.dzw.de
