Forscher der Queen Mary University in London haben ein Material entwickelt, das abgeriebenen Zahnschmelz in Form und Funktion wiederherstellen kann. Eine Erneuerung von abgetragenem Zahnschmelz war bislang nicht möglich. Die Erkenntnisse stellen eine Therapie kariös geschädigter und schmerzempfindlicher Zähne in Aussicht.
Zahnschmelz: ein nicht erneuerungsfähiges Gewebe
Zahnschmelz ist die schützende Schicht um den sichtbaren Anteil unserer Zähne und stellt das härteste Gewebe im Körper dar. Durch diese Schutzschicht sind unsere Zähne gegen saure Speisen und Getränke, extreme Temperaturen, aber vor allem die enormen Kaukräfte geschützt. Die hoch komplexe Struktur des Zahnschmelzes selbst ermöglicht die Abschirmung des Zahninneren. Im Gegensatz zu anderen Geweben im Körper, kann sich der Zahnschmelz nicht erneuern: einmal abgerieben, sind die Zähne schmerzempfindlich und gegenüber Karies angreifbar. Der Abrieb des natürlichen Zahnschmelzes erfolgt in der Regel auf mechanischem Weg, also durch eine zu große Krafteinwirkung beim Zähneputzen („Schrubben“) oder zu häufiges Putzen. Abgetragener Zahnschmelz ist ein Problem, unter dessen Folgen mehr als 50% der Weltbevölkerung zu leiden hat. Die Forschung nach Wegen zur Erneuerung von Zahnschmelz ist daher in der Zahnmedizin seit langem ein großes Thema.
Geschädigte Zähne: Reparatur durch Mineralisation
Die Studie dokumentiert die bemerkenswerte Präzision und Ordnung, mit der die gezüchteten Materialien die Funktion von Zahnschmelz übernehmen, dabei sehen sie sogar wie Zahnschmelz aus und verhalten sich auch so. “Die wichtigste Entdeckung war die Möglichkeit, ungeordnete Proteine ??zu nutzen, um den Prozess der Mineralisierung auf mehreren Skalen steuern zu können. Dadurch haben wir eine Technik entwickelt, mit der wir einfache synthetische Materialien wachsen lassen können, die eine solche hierarchisch organisierte Architektur über große Flächen nachahmen und deren Eigenschaften wir bestimmen können.“ Der Mechanismus basiert auf einem bestimmten Proteinmaterial, welches das Wachstum von Apatit-Nanokristallen auf mehreren Ebenen auslösen und steuern kann. Diese strukturelle Organisation gewährleistet die gleichen hervorragenden physikalischen Eigenschaften wie bei natürlichem Zahnschmelz. Zahngewebe kann auf Basis dieser Methode therapiert und erneuert werden. “Zum Beispiel könnten wir säureresistente Bandagen entwickeln, die freiliegende Dentinkanäle von menschlichen Zähnen infiltrieren, mineralisieren und schützen können, um die Überempfindlichkeit der Zähne zu behandeln.”
Zahnschmelz-Aufbau als Therapie in der zahnärztlichen Praxis
Zu welchem Zeitpunkt aus den Studienergebnissen eine praxistaugliche Therapie entstehen wird, ist noch unklar. Die Wissenschaftler sind jedoch zuversichtlich, dass in Zukunft durch den entwickelten Mineralisierungsprozess nicht nur Zähne, sondern auch andere harte Körpergewebe, wie zum Beispiel Knochen, therapiert und regeneriert werden können.
Quelle: doi: 10.1038/s41467-018-04319-0
