A legragyogóbb fény az érzékeny fogakon
A fogérzékenység még alaposabb megismerése
Elgondolkodott már azon, hogy mi a kapcsolat a fogérzékenység és a Julius Caesar családi villájában eltemetett római műtárgyak között?
A válasz nyolc futballstadion méretű, és több mint egymilliárdszor fényesebb fényt állít elő, mint a nap1. Üdvözöljük a szinkrotron tudományában, ahol az egyedülálló képalkotó technológia erős fényt vet a dentin-túlérzékenységre (vagy közismertebb nevén a fogérzékenységre) – és alaposabb betekintést nyújt a fogérzékenység kezelésére szolgáló termékek működésébe.
Olvasson tovább, ha többet szeretne megtudni.
Mi az a szinkrotron?
2015-ben tudósok a világ egyik legnagyobb méretű és fényerejű röntgen létesítményét használták fel arra, hogy a Vezúv i.u. 79-bentörténő kitörésekor eltemetett, és elszenesedett ókori tekercseken található írást láthatóvá tegyék.2A Julius Caesarhoz köthető villából 1752-ben kiásott herculaneumi tekercsek elszenesedtek, törékenyek lettek és elolvasásuk lehetetlenné vált. Most - köszönhetően a nagy energiájú röntgensugaras képalkotó módszernek, amelynek alkalmazására egy hatalmas, szinkrotron nevű gépben kerül sor - az úgynevezett „láthatatlan könyvtár” teljes szövegei kerültek karnyújtásnyi távolságra attól, hogy a modern közönség számára is láthatóvá váljanak.3 A láthatatlan láthatóvá válik.
Ma ugyanezt a technológiát alkalmazzák az érzékeny fogakkal kapcsolatos ismereteink bővítésére - hasonlóan ragyogó eredményekkel. A szinkrotron sugárzás – százmilliárdszor fényesebb, mint a kórházi röntgen gépek – először teszi lehetővé a tudósok számára, hogy a fogak mélyén vizsgálják, hogyan befolyásolják az idő előrehaladtával a különböző összetételű fogkrémek a dentin lezártságát. Hisszük, hogy ez egy úttörő tudományos eszköz. És hatalmas előrelépést tesz lehetővé a fogkrémekkel kapcsolatos ismeretek terén.
Fogérzékenység: a fájdalompont
A dentin-túlérzékenység (DH) egy globálisan jelentkező probléma. A felnőtt népességnek akár az egyharmadát is érinti - de ezeknek mindössze nagyjából a fele foglalkozik vele aktívan.4 Ezek a számok annak fényében méginkább meglepőek, hogy olyan problémáról beszélünk, amelynek esetén a fájdalmat akár egy egyszerű fogkrémválasztás is enyhíteni tudja. Most, köszönhetően az úttörő jellegű, új kutatásoknak, már azt is részletesebben kezdjük látni, hogy hogyan.
A DH kutatása, már több, mint egy évszázadra tekint vissza, és leginkább a hidrodinamikus elméletre koncentrált, amely szerint a dentin tubulusaiban található folyadékmozgás az érzékenység elsődleges okozója.5,6 Vizsgálatok tárták fel, hogyan képesek a különböző összetételű fogkrémek lezárni a dentin tubulusait és gátolni a dentincsatornák átjárhatóságát. Ez csökkentheti a folyadékáramlást és megelőzi a fogban található idegek reakcióját. De azt hisszük el, amit látunk.
Az elmúlt években a hagyományos képalkotó technológiák segítettek megmutatni a dentin lezárásának mélységét és tartósságát a fogmosást követően. Mostanáig nem voltunk képesek ilyen térbeli részletességgel szemléltetni azt a lezáró hatást, amelyet különböző fogkrémeink az idő előrehaladtával kifejtenek. Ez egy hatalmas feladat - végülis egy tubulus átmérője egy hajszál átmérőjének ötvened része, és egy fogban akár 30000 található belőle. Egy ilyen komplex mikroszövet-szerkezeten vizsgálni egy fogkrém hatását, számos új megközelítés és a legmoderrnebb technológiák szempontjából is előnyös.
A GSK Consumer Healthcare még egyet lép előre és az érzékenységgel kapcsolatos tudomány fejlesztése mellett tett elkötelezettségünk folytatásaként Sensodyne készítményeink fejlesztésének is lendületet adunk. Ez az eltökéltség vezetett minket az Európai Szinkrotronsugárzási Központhoz (European Synchrotron Radiation Facility, ESRF - Grenoble, Franciaország), ahol a világ egyik legnagyobb szinkrotron berendezése található – hogy még tovább kitoljuk a fogkrém technológia terén elképzelhető lehetőségek határait.
Dr Christabel Fowler, innovációs igazgató, Oral Health R&D, GSK Consumer Healthcare, elmagyarázza, hogy miért:
„Mindig arra törekszünk, hogy készítményeinket jobbá tegyük, felhasználva a tudomány legjavát, hogy védelmet és enyhülést nyújtsunk az érzékenységtől szenvedő emberek számára. Szinkrotronos munkánk erre a célra épül. Új technikákat akarunk kidolgozni, amelyek lehetővé teszik számunkra, hogy nagyobb részletességgel vizsgáljuk meg a fog szerkezetét és termékeink hatásmódját. Ha képesek vagyunk jobban szemléltetni a fogkrémjeink hatásmódját, a fogászati szakemberek könnyebben megértik a mögöttük álló tudományt - és segíthetnek a betegeknek kiválasztani azt a fogkrémet, ami segít megszabadítani őket az érzékeny fogak által okozott fájdalomtól.”
Szakértő partnereinktől tudjuk, hogy a fogkrém hatásmódjának megismerése megkönnyítheti a tanácsadást a páciensek számára. A New York-i, Dr Liz Mitrani fogorvos szerint: „Ha megértem a tudományos hátteret, ami egy fogkrém mögött áll, magabiztosan ajánlom pácienseimnek. Ha szemléltetni tudom, hogy hogy működik - és el tudom magyarázni a pácienseimnek, hogyan segíthet megoldani a problémájukat - sokkal valószínűbb, hogy betartják majd a szabályokat.”
Ez hatalmas jutalom. És ez az, ami motivált minket, hogy felkeressük az ESRF-et – hogy segítsünk a fogorvosoknak mikroszkopikus részletességgel látni a tudományt.
Szinkrotron tudomány
Az ESRF a világ legáttörőbb felfedezéseit támogató szinkrotron sugárzás a legmodernebb tudomány zászlóshajója. Például Nobel-díjjal jutalmazott kutatásuk során a tudósok az ESRF-et használták a riboszóma szerkezetének feltárásához is.7 A riboszómák nélkül nem létezne élet. A szinkrotron nélkül ezt nem tudnánk. Az ESRF fontos szerepet játszik az antivirális szerek kifejlesztése és a COVID-19 elleni vakcinák utáni kutatás terén is.8
Tulajdonképpen a a szinkrotron röntgensugarak segítenek felfedni a titkait mindennek, a vírusoktól és létfontosságú szervektől kezdve az akkumulátorokon és üvegeken át a herculaneumi tekercsekig. Most, a korábban soha nem látott tudományos kutatásokban, az ESRF a fogakra irányítja a reflektorfényt – ezzel lehetővé téve, hogy 3D-ben lássuk, hogy mi történik a tubulusok belsejében az idő múlásával a Sensodyne Repair and Protect Deep Repair fogkrém használatát követően.
Mennyi ideig van a fogban?
A DH tudománya a hagyományos képalkotó technológiákkal fejlődött, amelyek a fogkrém hatását a tubulusok kis mintáin mutatták meg. Ugyanakkor, annak ellenére, hogy az olyan technológiák, mint a fókuszált ionsugaras pásztázó elektronmikroszkópia (FIB-SEM) ultra magas felbontást biztosítanak, kis látómezővel rendelkeznek. A szinkrotronok sokkal nagyobb területet képesek vizsgálni 3D-ben. Mikroszkópikus részletességgel. És nagy sebességgel.
Míg az FIB-SEM vizsgálatok egyszerre mindössze 30-40 tubulus vizsgálatára képesek, a szinkrotronok egyetlen szkenneléssel mindössze néhány perc alatt több ezret tudnak megvizsgálni. Ez sokkal reprezentatívabb képet ad arról, hogy mi történik a fogban. Láthatjuk, hogy milyen messzire jut az okklúzió és milyen hosszan marad ott.
Hasonlóképpen, a legelterjedtebb technikák destruktív jellegűek: a tudósoknak bele kell vágniuk a mintákba, hogy belülről lássák, tehát minden pásztázáshoz különböző mintákra van szükség. A szinkrotron képalkotás nem destruktív jellegű, ami lehetővé teszi azokat a ‘time lapse’ jellegű vizsgálatokat, amelyek képesek ugyanazokat a tubulusokat, újra és újra megvizsgálni, hogy láthatóvá tegyék a fogkrém okklúziós hatását az idő előrehaladtával különböző időpillanatokban. Ez egy átjáró a 4D képalkotás felé, ahol a negyedik dimenzió az idő. A technika magában rejti az érzékeny fogak kezelési lehetőségeinek módosítását.
Állkapocs 3D
A Sensodyne Repair and Protect fogkrémen már egy évtizede dolgozunk, és láthatóvá szerettük volna tenni a hatásmódját egy újra tervezett összetételnek, amelyet négy éven át fejlesztettünk: Sensodyne Repair and Protect Deep Repair. A készítmény szabadalmaztatott NovaMin technológiát és nátrium-fluoridot tartalmaz, és bizonyítottan segít helyreállítani a a szabaddá vált dentin felszínét.9–11 A NovaMin ellenálló hidroxiapatit-szerű réteget képez a szabaddá vált dentin fölött, és annak tubulusaiban9–12–és ez a réteg keményebb, mint az alatta található dentin.13-16
A Sensodyne Repair and Protect Deep Repair klinikailag bizonyítottan enyhíti a dentin-túlérzékenységet – és hosszú távú védelmet biztosít ellene.17–19 Mélyebbre akartunk ásni és a lehető legrészletesebben látni a hatást az idő előrehaladtával. Dr. Kamel Madi, a 3Dmagination társalapítója szerint – aki a vonatkozó time lapse vizsgálatot vezette az ESRF-ben – a a szinkrotron volt az egyetlen lehetőség:
“A tubulusok összetettek, és helyszínről helyszínre eltérőek tömörség, átmérő és orientáció szerint. Az okklúziós réteg szintén összetett, ahol a „lezárás” a mélység és az idő függvényében változó; fennáll a lehetősége, hogy egy két óra elteltével lezárt tubulus négy óra múlva újra megnyílik. Ezért az okklúzió mélységének méréséhez - és a blokkolási mechanizmusoknak az idő előrehaladtával történő feltérképezéséhez - dinamikus rálátásra van szükség a tubulusok 3D morfológiájához. Erre valójában kizárólag egy szinkrotronban van lehetőség.”
Ez a time lapse vizsgálat, amely Dr. Madi szerint olyan mint egy „3D film forgatása”, a dentin összetett jellemzőinek vizsgálatára fáziskontraszt tomográfiát alkalmazott. “Minden egyes mintát bedörzsöltek a készítménnyel – Sensodyne Repair & Protect Deep Repair – majd elhelyezték egy mérőhelyre a röntgensugár forrás és az érzékelő között és folyamatosan forgatták 180°-ban. Minden egyes mikro-fordulatot követően - nagyjából 0,072° - begyűjtöttünk a mintáról egy árnyképet (vetületet). Uganazokat a mintákat mesterséges nyálba tették, hogy kiváltsák a hatóanyagra adott reakciót - és egy 8 órás időintervallum során különböző időpillanatokban újra letapogatták. A vetületeket (több ezret) ezt követően egy 3D ábrában rekonstruálták az elemzés céljából.” (1. ábra)
1. ábra Az átlagos okklúziós mélység (um) vizualizációja a Novaminl (N) alapú, Sensodyne Repair and Protect Deep Repair (5% Novamin tartalom) fogkrém készítménnyel kezelt dentin mintákban.20
A láthatatlan láthatóvá válik
A tanulmány eredménye megmutatta, hogy a készítmény mélyen bejut a tubulusok mikroszerkezetébe és erős javító réteget hoz létre a dentin felszínén, így hosszú távú védelmet nyújt az érzékenységgel szemben. A röntgensugaras vizsgálat eredményeinek igazolása érdekében ismét a hagyományos képalkotás felé fordultunk. Az ESRF-ben használt mintákat elvittük a Cambridge-i Egyetem, Cavendish Microscopy Suite-ba, egy FIB-SEM képalkotó vizsgálatra.
Az FIB-SEM nagyobb felbontású képeket biztosít, ami segít megérteni, hogy mi történik a tubulusokban. Dr Richard Langford, a Cavendish Microscopy Suite vezetője, elmagyarázza:
„Ionsugárral vágtunk szeletet a mintákba, majd elektronsugárral vizsgáltuk meg a vágási felületet. Ezt több alkalommal megismételtük, hogy létrehozzuk a felszín alatti lezárás 3D-s megjelenítését. Egy harmadik technikát is felhasználtunk - transzmissziós elektronmikroszkópot (TEM) -, hogy a lezáró anyag kémiai és szerkezeti összetételét megvizsgáljuk.
„A vizsgálatok azt mutatták, hogy az új összetétel [Sensodyne Repair and Protect Deep Repair] mélyen elzárta a tubulusokat és a létrejött anyag fluor szintje magasabb volt. A többlet fluor valószínűleg erősebb védelmet nyújt a fogak számára a savas ételekkel és italokkal szemben. Végül az FIB-SEM vizsgálat lehetővé tette, hogy igazoljuk a szinkrotronos adatokat: az okklúzió átlagos megfigyelt mélysége megegyezett a röntgensugaras vizsgálat által számított adatokkal.”
.jpg?auto=format)
Nagyszerű tudomány, apró pillanatokhoz
Dr. Mitrani úgy gondolja, hogy a vizsgálatokból származó tudományos előnyök mindenképpen a szájhigiéné javulását szolgálhatják. „Izgalmas többet megtudni a tudományról és a mechanizmusokat mikroszkópikus szinten megérteni - mert ezek az alapok. Ahogy megismerjük ezeket az alapokat, már tudunk rájuk építkezni és magabiztosabban tudjuk előírni azoknak a termékeknek a használatát, amelyek megoldást jelentenek pácienseink problémáira.”
Hosszabb távon a szinkrotronos vizsgálat segítheti az előrelépést a fogkrém tervezés területén. Dr Madi szerint: „A kutatás forradalmasította a látásmódunkat a megmosott fogakkal kapcsolatban - lehetővé tette, hogy tubulusok ezreibe nyerjünk betekintést és 3D-ben vizsgáljuk meg a létrejövő változásokat. Még sok minden van előttünk, de ez az izgalmas technológia új kapukat fog megnyitni a fogkrémek összetételének optimalizálása és az egyedi készítmények megalkotása felé.”
Az érzékenységgel kapcsolatos tudomány tovább fog fejlődni , de az eddigi történet is izgalmas a betegek számára. Mert négy év kellett hozzá - és az elképzelhető legerősebb fény - hogy laboratóriumban teszteljük és megmutassuk, hogy milyen mélyre hatol a Sensodyne Repair and Protect Deep Repair. De mindössze egy töredék másodperc - és egyetlen korty jéghideg limonádé - kell hozzá, hogy bizonyítsuk, hogy a való életben is működik.
„Nagyszerű tudomány a különleges pillanatokért. Mert az élet túl rövid az érzékeny fogakhoz.”
Sensodyne Repair & Protect Deep Repair
Tudjon meg többet arról, hogyan segíthet pácienseinek a Sensodyne Repair & Protect Deep Repair
Használati útmutatót a páciensek számára
Töltsön le használati útmutatót a fogérzékenységben szenvedő páciensek számára.
