Молодые люди с волчьей пастью могут однажды столкнуться с меньшим количеством болезненных операций и тратить меньше времени на неудобные ортодонтические процедуры благодаря новой терапии, разработанной исследователями из Школы стоматологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Обработка включает в себя блестящий поворот: осколки алмаза настолько малы, что их потребуется более 3 миллионов, чтобы покрыть диаметр копейки.
Недавнее лабораторное исследование показывает, что это лечение может облегчить частое осложнение волчьей пасти – рецидив "расширение верхней челюсти," вмешательство, которое изменяет форму челюсти, чтобы помочь людям с расщелиной неба говорить без препятствий.
"Рецидив после расширения неба – серьезная проблема для детей с аномалиями волчьей пасти," сказал доктор. Кристин Хонг, первый и старший автор исследования и доцент кафедры ортодонтии в стоматологической школе Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. "Текущие терапевтические вмешательства для этих детей часто неэффективны. Нам нужно было разработать способ стабилизации неба. Так мы начали оценивать потенциальные компоненты для этого конкретного использования."
Хонг и ее коллеги создали терапию, сочетающую эстроген, который, как давно известно, играет важную роль в здоровье костей, с наноалмазами. Эти крошечные частицы образуются в результате операций по добыче и переработке полезных ископаемых и уже продемонстрировали многообещающие возможности для множества применений, включая медицинскую визуализацию, стоматологию и химиотерапию.
Исследование с описанием работы опубликовано в разделе «Слушания Национальной академии наук».
Расщелина губы и / или неба – это врожденное заболевание, характеризующееся разрывом верхней губы и / или неба. Это может мешать есть, пить, дышать и говорить, а также вызывать серьезные деформации лица и зубов. Эстетические различия часто подрывают самооценку молодых людей и могут сделать их мишенью для хулиганов.
Как правило, люди с этим заболеванием могут рассчитывать на годы ортодонтического лечения и множественные операции, начинающиеся через несколько месяцев после рождения. Чаще всего врожденный черепно-лицевой дефект, расщелина губы и / или неба, встречается у каждого 700 новорожденного.
Для многих людей с расщелиной неба расширение неба с помощью ортодонтии является важным шагом в достижении четкой речи. Однако из-за того, что сама расщелина снижает способность к росту костей, у более чем 80 процентов людей позже происходит регрессия нёба.
Рецидив после экспансии может привести к физическим, психологическим и финансовым потерям. Пациенты проходят дополнительную ортодонтию и повторные операции, включая костные трансплантаты и ортогнатическую хирургию, высокоинвазивную процедуру изменения челюсти. В настоящее время нет стратегий по устранению этого осложнения.
"Потенциал сокращения посещений больниц, осложнений и других препятствий, связанных с традиционными подходами, означает, что у молодых пациентов может быть больше шансов на благополучие и здоровье," сказал соавтор исследования Дин Хо, профессор биологии полости рта и медицины в Школе стоматологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Он также работает профессором биоинженерии и является членом Универсального онкологического центра UCLA Jonsson и Калифорнийского института наносистем при Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.
Вместе с соавтором Даунг Сонг, магистрантом в области биологии полости рта и ординатором-ортодонтом, Хонг и его коллеги стремились применить на практике хорошо известные свойства эстрогена, поддерживающие костную ткань. Исследователи также стремились к решению с прямой доставкой, высвобождаемым по времени, чтобы максимизировать эффективность и избежать потенциальных рисков, таких как рак и образование тромбов, при введении гормона по всему телу.
Ответ? Наноалмазы.
Хо, который также является содиректором Центра реконструктивной биотехнологии Джейн и Джерри Вайнтрауб в стоматологической клинике Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, объяснил: "Наноалмазы образуют комплекс – как щит – вокруг эстрогена и других видов терапии, делая их временно неактивными, пока они не будут медленно высвобождены из комплексов наноалмазов. Это может сделать лечение более эффективным и безопасным."
Исследовательская группа внедрила насыщенные эстрогеном наноалмазы в гидрогель. Это средство можно вводить прямо в расщелину в водянистой форме, а затем загущать с помощью безвредного синего света, чтобы гарантировать, что она остается на месте.
Используя лабораторную модель расширения верхней челюсти при волчьей пасти, ученые обнаружили, что через две недели новое лечение привело к частоте рецидивов всего на 13 процентов по сравнению с 30 процентами при использовании одного эстрогена и 40 процентами в контрольной группе – снижение на две трети. в рецидиве от полного отсутствия лечения.
Исследователи также сообщили, что, по сравнению с контролем, обработка с усилением наноалмазов привела к увеличению объема кости вдвое; превосходный рост костей и новых кровеносных вен; и производство большего количества костеобразующих клеток.
Помня о потенциальных побочных эффектах эстрогена – особенно с учетом того, что заячья губа и / или нёбо чаще встречаются у мальчиков, чем у девочек, – исследователи отслеживали уровни эстрогена в сыворотке крови в течение одной недели. С новым лечением системные уровни оставались постоянными.
"Это исследование показало, что наш метод имеет сдержанный, целевой и устойчивый эффект, поэтому мы очень рады этому," Хонг сказал.
Предыдущие эксперименты показали, что наноалмазы безопасны в организме и нормально выводятся из организма. Точно так же более ранняя работа продемонстрировала, что ферменты расщепляют гидрогель.
Исследователи планируют продолжить лабораторные исследования и надеются довести свое лечение до клинических испытаний. Их подход имеет значение для лечения других черепно-лицевых состояний и апноэ во сне, а также для заживления ран и травм костей.