Наночастицы улучшают лечение инфекции корневого канала с меньшими осложнениями
Апикальный периодонтит — хроническая и трудно поддающаяся лечению зубная инфекция, поражающая более половины населения мира и являющаяся основной причиной потери зубов. Лечение корневых каналов — стандартная процедура, но существующие подходы имеют множество ограничений, которые могут привести к осложнениям и неудаче лечения.
Исследователи из Школы стоматологической медицины, Медицинской школы Перельмана и Школы инженерии и прикладных наук выявили новый перспективный терапевтический вариант. Работа велась в Центре инноваций и прецизионной стоматологии.
В статье, опубликованной в Journal of Clinical Investigation, показано, что ферумокситол — одобренная FDA наноформула оксида железа — значительно снижает инфекцию у пациентов с апикальным периодонтитом.
"Это первое исследование, демонстрирующее клиническую эффективность нанотерапии в лечении тяжелой хронической биопленочной инфекции", — говорит Хён (Майкл) Ку из Penn Dental Medicine.
Биопленки — это плотные, липкие сообщества бактерий, которые прикрепляются к поверхностям и вызывают устойчивые инфекции. Когда они образуются глубоко в корневом канале зуба, они представляют особую проблему.
Небольшой размер и противомикробная эффективность наночастиц делают их отличными кандидатами для лечения биопленок. Исследователи продемонстрировали, что местное применение ферумокситола в комбинации с перекисью водорода (H2O2) эффективно разрушает биопленки в нескольких экспериментальных моделях.
"Наноэнзимы ферумокситола — благодаря своей уникальной каталитической (ферментоподобной) активности — предлагают новые и очень эффективные способы лечения биопленочных инфекций", — говорит Дэвид Кормод из Penn Medicine и Penn Engineering.
В настоящее время гипохлорит натрия (NaOCl) является "золотым стандартом" дезинфицирующего раствора при лечении корневых каналов, однако он может вызывать осложнения, если выходит за пределы области лечения.
"Эффективная дезинфекция корневого канала необходима для успеха лечения. Однако воздействовать на микробы, сохраняя структуру зуба, сложно", — объясняет Бекир Карабучак из Penn Dental Medicine.
Исследователи лечили 44 пациента с периапикальным периодонтитом либо ферумокситолом/H2O2, либо физиологическим раствором, либо NaOCl после стандартных эндодонтических процедур. Было обнаружено, что пациенты, получившие ферумокситол/H2O2, достигли 99,9% снижения количества бактерий без каких-либо побочных эффектов, что демонстрирует более безопасную и эффективную альтернативу NaOCl.
В процессе работы был обнаружен неожиданный результат: наноэнзимы положительно влияли на популяцию стволовых клеток на кончике развивающегося корня зуба, стимулируя их рост и активируя для производства кости — свойство, известное как остеогенная способность.
"То, что начиналось как простой вопрос о потенциальной токсичности, превратилось во что-то революционное: лечение, способное устранить стойкие биопленки и одновременно регенерировать ткань для заживления", — говорит Чайдер Чен из Penn Dental Medicine.
Это открытие прокладывает путь для исследования использования наноэнзимов ферумокситола в терапии витальной пульпы — жизнеспособной альтернативе на ранних стадиях заболевания, которая предотвращает необходимость лечения корневого канала.
Наноэнзимы также могут быть перспективным подходом для восстановления дефектов черепно-лицевой кости и лечения других заболеваний костей, таких как остеопороз, периодонтит и аутоиммунная остеопения, учитывая их способность стимулировать рост кости.
"Наноэнзимы оксида железа могут стать трансформационным новым классом терапевтических средств, которые обеспечивают как антибиопленочные, так и тканерегенеративные свойства, предлагая регенеративный подход к антимикробной терапии", — говорит Ку.