Да осветим чувствителните зъби с най-ярката светлина
Задълбочаване на нашите познания относно свръхчувствителността на дентина (зъбите)
Някога чудили ли сте се какво общо имат чувствителността на зъбите и римските артефакти, заровени в семейната вила на Юлий Цезар?
Отговорът е с размерите на осем футболни игрища и генерира светлина, която е повече от един милиард пъти по-ярка от слънцето.1 Добре дошли в синхротронната наука, където забележителна технология за визуализация хвърля мощна светлина върху свръхчувствителността на дентина (или чувствителността на зъбите, както е по - известна) – и предоставя един по-задълбочен поглед върху начина на действие на продуктите за борба с чувствителността.
Прочетете още, за да научите повече.
Какво е Синхротрон?
През 2015 г. учени използваха едно от най-големите и най-ярки рентгенови съоръжения в света, за да открият писания върху древни свитъци, заровени и обгорели при изригването на Везувий през 79 г. сл.Хр.2 Свитъците от Херкулан, открити през 1752 г. по време на разкопки във вила, която се свързва с Юлий Цезар, са овъглени, ронливи и нечетливи. Сега обаче – благодарение на високоенергийното рентгеново лъчене в гигантска машина, наречена синхротрон – цели текстове от така наречената „невидима библиотека“ са на път да бъдат видени от съвременна публика.3 Невидимото става видимо.
Днес същата тази технология се използва, за да се усъвършенстват знанията ни за чувствителните зъби – със също толкова осветляващи резултати. Синхротронната светлина – 100 милиарда пъти по-ярка от болничните рентгенови лъчи – за първи път позволява на учените да надникнат в зъбите в дълбочина, за да проверят как формулите на пастите за зъби влияят върху оклузията на дентина с течение на времето. Ние вярваме, че това е една революционно научно постижение. И то води до съществена промяна в познанията относно пастите за зъби.
Свръхчувствителност на дентина – слабото място
Свръхчувствителността на дентина (DH) или чувствителността на зъбите е доста разпространено състояние. Близо една трета от възрастното население страда от него, но само около половината от тях се борят активно с него.4 Тези цифри са още по-изненадващи, когато се вземе предвид, че нещо толкова просто като избора ни на паста за зъби може да помогне за облекчаване на болката, причинена от дентиновата свръхчувствителност. Днес, благодарение на новаторски научни изследвания, започваме да разбираме как се случва това в още по-големи подробности.
Изследванията на дентиновата свръхчувствителност продължават вече повече от век, като голяма част от тях са съсредоточени върху хидродинамичната теория, която гласи, че основната причина за чувствителността е движението на течност през дентиновите тубули.5,6 Проучванията изследват как формулите на пастите за зъби може да запечатат дентиновите тубули и да блокират пътищата през дентина. Това може да намали движението на течността и да попречи на дразненето на нервните окончания в зъбите. Но ако не видите, няма да повярвате.
През последните години трандиционните техники за визуализация ни помогнаха да покажем дълбочината и издръжливостта на оклузията на дентина върху измити зъби. Досега обаче не успявахме да визуализираме в такива пространствени детайли влиянието, което формулите на нашите пасти за зъби оказват върху оклузията с течение на времето. Това е непосилна задача – в края на краищата един тубул е с размера на една петдесета от диаметъра на косъм, а в един зъб може да има до 30 000 тубула. Проследяването на ефекта на пастата за зъби върху такава сложна микроструктура се възползва от изцяло нов подход – и авангардна технология.
Направете крачка напред с Haleon, където решимостта ни да развиваме науката за чувствителността продължава да води до подобрения в нашите формули на пастата за зъби Sensodyne. Тази решителност ни отведе до Европейския център за синхротронна радиация (ESRF) в Гренобъл – един от най-големите синхротрони в света – за да разширим границите на възможното в познаването на технологиите на пастите за зъби.
Д-р Кристабел Фаулър, ръководител на иновациите в отдела за научноизследователска и развойна дейност в областта на оралното здраве, GSK Consumer Healthcare, обяснява защо:
„Ние винаги се стремим да подобряваме формулите си, като използваме най-добрите научни постижения, за да осигурим защита и облекчение на хората, страдащи от чувствителност. Работата ни със синхротрона е в преследване на тази цел. Искаме да установим нови техники, които да ни позволят да разгледаме по-подробно структурата на зъбите и начина на действие на нашите продукти. Ако можем по-добре да визуализираме как действат нашите пасти за зъби, за специалистите по дентална медицина ще е по-лесно да разберат науката, която стои зад тях – и да помогнат на пациентите да изберат паста, която да им помогне да се освободят от болката на чувствителните зъби.“
От нашите експертни партньори знаем, че познаването на начина на действие на дадена паста за зъби може да направи консултирането на пациентите по-ефективно. Д-р Лиз Митрани, стоматолог в Ню Йорк, споделя: „Ако познавам науката зад една паста за зъби, това ми дава увереност да я препоръчам. Ако мога да си представя как работи – и да го обясня на пациентите – е много по-вероятно те да се придържат към препоръчаната от мен паста.“
Това е голяма награда. И точно това ни мотивира да отидем в ESRF – за да помогнем на стоматолозите да се запознаят с тази наука в микроскопични детайли.
Синхротронна наука
ESRF е светлинен фар за забележителни научни постижения, чиято синхротронна светлина захранва някои от най-революционните открития в съвременния свят. Например в научен труд, донесъл на авторите си Нобелова награда, учените са използвали ESRF, за да разкрият структурата на рибозомите.7 Без рибозоми няма да има живот. Без синхротрон никога нямаше да научим това. ESRF играе важна роля и в разработването на антивирусни лекарства и търсенето на ваксини срещу COVID-19.8
Всъщност изключителните свойства на синхротронните рентгенови лъчи помагат да се разкрият тайните на всичко - от вируси и жизнени органи до батерии, стъкло и свитъци от Херкулан. Днес, в научно изследване, каквото не е провеждано никога досега, ESRF хвърля светлина върху зъбите – позволявайки ни да наблюдаваме триизмерен модел на това, което се случва във вътрешността на дентиновите тубули с течение на времето след употреба на Sensodyne Repair and Protect Deep Repair.
Колко дълго се задържа в зъба?
Науката за свръхчувствителността на дентина е напреднала благодарение на традиционните техники за визуализация, които представят ефекта на пастата за зъби върху малки проби от дентинови тубули. Въпреки че техники като сканиращата електронна микроскопия, комбинирана с фокусиран йонен лъч (FIB-SEM) осигуряват ултрависока разделителна способност, те все пак имат малко зрително поле. Синхротроните може да изследват много по-големи области в три измерения (3D). В микроскопични детайли. И то на висока скорост.
Ако с FIB-SEM изследванията може да се анализират само 30-40 тубула наведнъж, то със синхротроните с едно сканиране може да се сканират хиляди за няколко минути. Това дава по-представителен поглед върху случващото се в зъба. В състояние сме да видим доколко се е разпростряла оклузията и колко дълго се задържа там.
Също така повечето традиционни техники са разрушителни – учените са принудени да правят разрези в пробите, за да ги видят отвътре, което означава, че за всяко сканиране е необходима различна проба. Синхротронното изображение не е разрушително, което дава възможност за периодични (таймлапс) проучвания, при които едни и същи дентинови тубули се сканират отново и отново, за да се разкрие ефектът на пастата за зъби върху оклузията в различни времеви точки. Това е портал към 4D изображенията, където четвъртото измерение е времето. Тази техника има потенциал да преобърне лечението на чувствителни зъби.
Защита на дентина
Работим върху пастата за зъби Sensodyne Repair and Protect вече около десетилетие и искахме да визуализираме начина на действие на новата, преработена формула, която разработваме в продължение на четири години – Sensodyne Repair and Protect Deep Repair.
Формулата съдържа патентованата технология NovaMin и натриев флуорид и доказано помага за възстановяването на открития дентин.9-11 NovaMin образува здрав слой, подобен на хидроксиапатит, върху открития дентин и във вътрешността на откритите дентинови тубули9-12 – и този слой е по-твърд от намиращия се под него дентин.13-16
Клинично доказано е, че формулата на Sensodyne Repair and Protect Deep Repair облекчава и осигурява дълготрайна защита срещу свръхчувствителността на дентина.17-19 Ние обаче искахме да навлезем в по-голяма дълбочина и да наблюдаваме още по-отблизо как действа върху дентина с течение на времето. Според д-р Камел Мади, съосновател на 3Dmagination и ръководител на последвалото периодично проучване в ESRF, синхротронът е единственото правилно място за тази цел:
„Тубулите са сложни, с различна плътност, диаметър и ориентация в зависимост от мястото. Оклузията също е сложна, като „запушването“ зависи от дълбочината и времето; запушен тубул е възможно да се отвори отново. Ето защо измерването на дълбочината на оклузията и картографирането на механизмите на запушване във времето изискват динамичен достъп до 3D морфологията на тубулите. Това действително е възможно само в синхротрон.“
При периодичното (таймлапс) проучване, което според д-р Мади „прилича на заснемане на 3D филм“, е използвана фазово-контрастна томография, за да се визуализират сложните характеристики на дентина. „Всяка проба е била четкана с формулата – Sensodyne Repair и Protect Deep Repair – след което е поставена на предметна маса, разположена между източника на рентгенови лъчи и детектора, и се оставя при непрекъснато въртене на 180°. След всяко микрозавъртане – около 0,072° – заснемахме изображение в сянка на пробата (проекция). След това същите проби се поставяха в изкуствена слюнка, за да се стимулира реакция с активната съставка и се сканираха отново в различни времеви точки за период от 8 часа. Проекциите, хиляди от тях, след това бяха реконструирани в триизмерно изображение за анализ.“ (Фигура 1)
Фигура 1. Визуализация на средна дълбочина на оклузия (µm) в проби от дентин, третирани in vitro с формулата на паста за зъби Sensodyne Repair and Protect Deep Repair на основата на NovaMin (N) (съдържаща 5% NovaMin).20
Да направиш невидимото видимо
Според резултатите от проучването новата формула навлиза дълбоко в микроструктурата на тубулите и изгражда силния възстановяващ слой върху повърхността на дентина за дълготрайна защита срещу чувствителността. Отново потърсихме помощта на традиционните образни изследвания, за да потвърдим резултатите от рентгеновия анализ. Същите проби, които се използваха в ESRF, се занесоха в Cavendish Microscopy Suite в Cambridge University за FIB-SEM визуализация и анализ.
FIB-SEM осигурява изображения с по-висока разделителна способност, които помагат да се разбере какво се случва в тубулите. Д-р Ричард Лангфорд, ръководител на отдела за микроскопия в Кавендиш, разяснява:
„Използвахме йонен лъч, за да разрежем пробите, след което изследвахме разрязаната повърхност с електронен лъч. Това се извърши многократно, за да се изгради триизмерна визуализация на оклузията под повърхността. Използвахме и трета техника – трансмисионна електронна микроскопия – за да разгледаме химическия и структурния състав на оклузивния материал.
Проучванията показаха, че новата формула [Sensodyne Repair and Protect Deep Repair] води до дълбока оклузия на тубулите и флуор в образувания материал. В крайна сметка проучването FIB-SEM ни позволи да потвърдим синхротронните данни – наблюдаваната средна дълбочина на оклузия е сходна с изчислената при рентгеновата обработка.“
Големи научни постижения, за малките моменти
Д-р Митрани смята, че напредъкът в науката, постигнат в резултат на проучванията може само да подобри оралното здраве. „Вълнуващо е да научим повече за науката и да разберем механизма на микроскопично ниво – защото той е нашата основа. След като сме разбрали основата, можем да надграждаме върху нея, за да станем по-уверени в предписването на продуктите.“
В по-дългосрочен план синхротронното проучване може да доведе до съществена промяна в разработването на пасти за зъби. Д-р Мади казва: „Изследването промени радикално начина, по който гледаме на измитите зъби – позволявайки ни да видим вътрешността на хиляди тубули и да наблюдаваме триизмерен модел на промените, които настъпват. Предстои ни още много работа, но тази вълнуваща техника ще отвори нови врати за оптимизиране на пастата за зъби и разработване на формули по поръчка.“
Науката за чувствителността ще продължи да се развива, но досегашната история би развълнувала пациентите. Защото, за да се тества в лабораторията и да се докаже колко дълбоко прониква Sensodyne Repair и Protect Deep Repair, бяха необходими четири години и най-ярката светлина, която може да си представите. Но за да се докаже, че работи в реалния живот, са необходими само част от секундата и глътка леденостудена лимонада.
Големи научни постижения, за малките специални моменти. Защото животът е твърде кратък, за да страдаме от чувствителност.
Sensodyne Repair & Protect Deep Repair
Научете повече как Sensodyne Repair & Protect Deep Repair може да помогне на Вашите пациенти.
Източници на информация за пациентите
Изтеглете източници на информация за Вашите пациенти със свръхчувствителност на дентина.
