Posviťme si na citlivé zuby

Obrázek synchrotronu v městě Grenoble

Hlubší porozumění hypersenzitivitě dentinu

Zajímá Vás, co mají společného citlivé zuby a římské artefakty vykopané v rodinné vile Julia Caesara?

Odpověď má velikost osmi fotbalových stadionů a produkuje záření, které je více než miliardkrát jasnější než Slunce1. Nahlédněte do vědeckého pozadí synchrotronu, jehož pozoruhodná zobrazovací technologie nám dokáže osvětlit problematiku hypersenzitivity dentinu a poskytnout nám hlubší vhled do mechanismů působení produktů na citlivost.

Přečtěte si více informací.

Co je synchrotron?

V roce 2015 vědci použili jedno z největších a nejvýkonnějších rentgenových zařízení na světě k odhalení textů na starodávných svitcích, které zuhelnatělé zasypala erupce Vesuvu v roce 79 n.l.2 Svitky z Herculanea, vykopané v roce 1752, z vily mající spojitost s Juliem Caesarem, byly spálené, křehké a nedaly se číst. Nyní, díky vysokoenergetickému rentgenovému záření v gigantickém přístroji zvaném synchrotron, jsou celé texty z takzvané „neviditelné knihovny“ velmi blízko zpřístupnění očím moderního publika.3. Neviditelné se stává viditelným.

Dnes se stejná technologie používá k hlubšímu pochopení citlivosti zubů - s podobně osvětlujícími výsledky. Synchrotronové záření, stomiliardkrát silnější než rentgenové záření v nemocnicích, poprvé umožňuje vědcům nahlédnout hluboko do zubů a vidět, jak složení zubních past ovlivňuje okluzi dentinu v průběhu času. Věříme, že jde o průkopnické vědecké poznatky, které přinesou postupné změny v porozumění zubním pastám.

Hypersenzitivita dentinu: spouštěč bolesti

Hypersenzitivita dentinu (HD) je problém vyskytující se po celém světě. Trpí jí až třetina dospělé populace, aktivně ji však řeší jen asi polovina.4. Tato čísla jsou o to překvapivější, když zmírnit bolest citlivých zubů může něco tak jednoduchého, jako je výběr zubní pasty. Díky novému průkopnickému výzkumu můžeme nyní vidět, jak se toto děje ještě podrobněji.

Výzkum HD probíhá již více než sto let a zaměřuje se především na hydrodynamickou teorii, která uvádí, že primární příčinou citlivosti je tekutina procházející dentinovými tubuly.5,6. Studie zkoumaly, jak může složení zubní pasty uzavřít dentinové tubuly a blokovat průchod dentinem. Tím se může snížit tok tekutin a zabránit dráždění zubních nervů. Ale kdo neviděl, neuvěří.

V posledních letech nám konvenční zobrazovací techniky pomohly ukázat hloubku a trvání okluze dentinu na vyčištěných zubech. Ale až dosud jsme nebyli schopni vizualizovat vliv složení naší zubní pasty na okluzi v průběhu času v takových prostorových detailech. Je to impozantní úkol: tubul koneckonců měří padesátinu průměru lidského vlasu a v zubu jich může být až 30 000. Při sledování účinku zubní pasty na tak složitou mikrostrukturu se využívá zcela nového přístupu a špičkové technologie.

Krok vpřed pro GSK Consumer Healthcare, kde naše odhodlání posouvat dál vědecké poznatky o citlivosti, vede k dalšímu zlepšování složení produktů Sensodyne. Toto odhodlání nás přivedlo do European Synchrotron Radiation Facility (Evropského synchrotronového radiačního zařízení, ESRF) v Grenoblu, jednoho z největších synchrotronů na světě, abychom posunuli hranice možného v porozumění technologii zubní pasty.

Plocha ESRF se rovná přibližně 8 fotbalovým hřištím

Dr.Christabel Fowler, vedoucí pro inovace ve výzkumném zařízení Oral Health R&D, GSK Consumer Healthcare, vysvětruje proč:

„Neustále se snažíme zdokonalovat složení našich produktů a pomocí těch nejlepších vědeckých poznatků poskytujeme ochranu a úlevu lidem trpícím citlivostí. Naše práce s využitím synchrotronu staví na tomto cíli. Chceme zavést nové techniky, které nám umožní podívat se na strukturu zubů a mechanismus působení našich produktů podrobněji. Pokud dokážeme lépe vizualizovat, jak fungují naše zubní pasty, je pro zubní lékaře snazší porozumět vědě, která je za nimi a pomoci pacientům vybrat si zubní pastu, která jim pomůže zbavit se bolesti citlivých zubů.“

Od našich odborných partnerů víme, že porozumění způsobu působení zubní pasty může zlepšit konzultaci s pacientem. Zubní lékařka z New Yorku, Dr. Liz Mitrani, říká: „Pokud rozumím vědecké podstatě zubní pasty, dává mi to sebejistotu, když ji doporučuji. Pokud dokáži vizuálně doložit, jak funguje a vysvětlit pacientům, jak může pomoci řešit jejich problémy, je mnohem pravděpodobnější, že moje rady budou dodržovat.“

Je to velký úspěch. A právě toto nás motivovalo spolupracovat s ESRF - pomoci zubním lékařům vidět tyto vědecké poznatky v mikroskopických detailech.

Synchrotronová věda

ESRF je jako maják ve vědeckém zkoumání významných oblastí a jeho synchrotronové záření svítí na cestu k některým z nejvýznamnějších objevů světa. Například v práci, která získala Nobelovu cenu, použili vědci ESRF k odhalení struktury ribozomu.7 Bez ribozomů by nebyl život. Bez synchrotronu bychom se toto nikdy nedozvěděli. ESRF hraje také důležitou roli ve vývoji antivirotik a hledání vakcín proti COVID-19.8

Výjimečné vlastnosti synchrotronových rentgenových paprsků ve skutečnosti pomáhají odhalit tajemství všeho od virů a životně důležitých orgánů, přes baterie, sklo a svitky z Herculanea. Nyní, ve vědeckém výzkumu, jaký se dosud neuskutečnil, si ESRF posvítil na zuby a umožnil nám sledovat, co se děje uvnitř tubulů - ve 3D a v průběhu času - po použití Sensodyne Repair & Protect Hloubková Oprava.

9 000 vědců navštíví ESRF každý rok

Jak dlouho zůstává v zubu?

Vědecké poznatky o HD byly získány z konvenčních zobrazovacích technik, které ukázaly účinek zubní pasty na malých vzorcích tubulů. I když techniky, jako je FIB-SEM (elektronová mikroskopie s fokusovaným iontovým svazkem), poskytují ultra vysoké rozlišení, mají malé zorné pole. Synchrotrony mohou zkoumat mnohem větší oblasti ve 3D. V mikroskopických detailech. A při vysoké rychlosti.

Tam, kde studie pomocí FIB-SEM mohou analyzovat pouze 30-40 tubulů najednou, synchrotrony jich dokáží skenovat tisíce za pár minut a při jediném skenování. Tím získáváme reprezentativnější pohled na to, co se děje v zubu. Vidíme, jak daleko se okluze dostane a jak dlouho tam zůstane.

Většina konvenčních technik je také destruktivní: vědci musí vzorky nařezat, aby viděli dovnitř, což znamená, že každý sken vyžaduje jiný vzorek. Synchrotronové zobrazování je nedestruktivní a umožňuje časosběrné studie, které opakovaně skenují stejné tubuly a ukazují účinek zubní pasty na okluzi v různých časových bodech. Je to brána do 4D zobrazování, kde čtvrtou dimenzí je čas. Tato technika má potenciál změnit péči o citlivé zuby.

Světlo 100miliardkrát jasnější než rentgenové záření v nemocnicích

Ochrana dentinu

Na Sensodyne Repair and Protect již pracujeme asi deset let a chtěli jsme vizualizovat mechanismus působení nového upraveného složení, které vyvíjíme čtyři roky: Sensodyne Repair & Protect Hloubková Oprava. Složení obsahuje patentovanou technologii NovaMin a fluorid sodný a je prokázáno, že pomáhá opravit obnažený dentin9–11. NovaMin vytváří robustní hydroxyapatitu podobnou vrstvu přes exponovaný dentin a uvnitř odhalených dentinových tubulů9–12 a tato vrstva je ještě tvrdší než samotný podkladový dentin13-16.

Sensodyne Repair & Protect Hloubková Oprava ulevuje od hypersenzitivity dentinu a dlouhodobě před ní chrání.17–19. Chtěli jsme se ale dostat hlouběji a vidět ještě podrobněji, jak v průběhu času na dentinu účinkuje. Podle dr. Kamela Madi, spoluzakladatele 3Dmagination, který vedl následnou časosběrnou studii provedenou v ESRF, byl synchrotron jediným místem, kam jít:

„Tubuly jsou složité a liší se hustotou, průměrem a orientací od místa k místu. Okluze je také složitá, přičemž „blokování“ závisí na hloubce a času; tubul, který je po dvou hodinách blokovaný, se po čtyřech hodinách může znovu otevřít. Proto měření hloubky okluze a mapování blokovacích mechanismů v čase vyžaduje dynamický přístup k 3D morfologii tubulů. Toto je skutečně možné pouze v synchrotronu.“

Časosběrná studie, o které dr. Madi říká, že je „jako natáčení 3D filmu“, která byla použita k vizualizaci komplexních vlastností dentinu tomografii fázového kontrastu. „Každý vzorek byl vyčištěn kartáčkem a zubní pastou Sensodyne Repair & Protect Hloubková Oprava a poté umístěn na podložku nacházející se mezi rentgenovým zdrojem a detektorem a nepřetržitě otáčen o 180°. Po každém mikrootočení - asi o 0,072° - jsme provedli uložení stínového obrazu vzorku (projekce). Stejné vzorky poté byly vloženy do umělých slin, aby se stimulovala reakce s aktivní složkou a znovu skenovány v různých časových bodech po dobu 8 hodin. Projekce - tisíce projekcí - byly poté rekonstruovány do 3D obrazu za účelem provedení analýzy.“ (obr. 1)

Průměrná hloubka okluze ve vzorcích dentinu ošetřených zubní pastou Sensodyne Repair & Protect Hloubková Oprava

Obr.1. Vizualizace průměrné hloubky okluze (um) u vzorků dentinu ošetřených zubní pastou Sensodyne Repair & Protect Hloubková Oprava se složenim na bázi Novaminu (N) (obsahuje 5% Novaminu).20

Neviditelné viditelným

Studie ukázala, že nové složení proniká hluboko do mikrostruktury tubulů a vytváří silnou opravnou vrstvu na povrchu dentinu, čímž zajišťuje dlouhodobou ochranu před citlivostí zubů. Opět jsme se obrátili na konvenční zobrazování, abychom rentgenovou analýzu ověřili. Stejné vzorky, jaké byly použity na ESRF, byly převezeny do Cavendish Microscopy Suite na Cambridge University pro zobrazování a analýzu pomocí FIB-SEM.

FIB-SEM poskytuje zobrazování s vyšším rozlišením, které pomáhá pochopit, co se děje uvnitř tubulů. Dr. Richard Langford, vedoucí Cavendish Microscopy Suite, vysvětluje:

„Vzorky jsme nařezali pomocí iontového svazku a poté jsme zkoumali řeznou plochu elektronovým svazkem. Toto se několikrát opakovalo, aby se vytvořila 3D vizualizace okluze pod povrchem. Také jsme použili třetí techniku - transmisní elektronovou mikroskopii - ke sledování chemického a strukturního složení okluzivního materiálu.

„Studie ukázaly, že nové složení [Sensodyne Repair & Protect Hloubková Oprava] vedlo k hloubkové okluzi tubulů a většímu obsahu fluoridu ve zformovaném materiálu. Tento vyšší obsah fluoridu pravděpodobně poskytne zubům silnější ochranu před kyselými potravinami a nápoji. Studie pomocí FIB-SEM nám nakonec umožnila ověřit data ze synchrotronu: průměrná pozorovaná hloubka okluze byla podobná hloubce vypočítané z rentgenové techniky.“

Gigantické stroje pro ty nejmenší detaily

Velká věda na drobné okamžiky

Dr. Mitrani si myslí, že vědecký pokrok vycházející z těchto studií může zdraví ústní dutiny jenom prospět. „Je vzrušující dozvědět se více o vědě a porozumět mechanismu na mikroskopické úrovni, protože to jsou naše základy. Jakmile pochopíme tyto základy, můžeme na nich stavět a sebevědoměji předepisovat produkty, které řeší problémy našich pacientů.“

Z dlouhodobého hlediska by studie ze synchrotronu mohla vést ke skokovým změnám ve vývoji zubních past. Dr. Madi říká: „Výzkum přinesl revoluci ve způsobu, jakým se díváme na vyčištěné zuby - umožňuje nám nahlédnout do tisíců tubulů a pozorovat ve 3D změny, ke kterým dochází. Bude toho ještě mnohem víc, ale tato vzrušující technika otvírá nové dveře pro optimalizaci zubních past a návrh složení na míru.“

Vědecké poznatky o citlivosti zubů budou i nadále postupovat, ale dosavadní informace jsou již teď pro pacienty vzrušující. Protože bylo zapotřebí čtyř let a nejjasnějšího záření, jaké si lze představit, než se podařilo otestovat v laboratoři a ukázat, jak hluboko proniká Sensodyne Repair & Protect Hloubková Oprava. Stačí však jen zlomek sekundy a doušek ledové limonády, aby se prokázalo, že funguje i v reálném životě.

Velká věda pro malé mimořádné okamžiky. ŽIVOT JE PŘÍLIŠ KRÁTKÝ NA TO, ABYSTE MĚLI CITLIVÉ ZUBY*

*Ulevuje od bolesti citlivých zubů při čištění zubů 2x denně.

Snímek balení Sensodyne Repair & Protect Hloubková Oprava

Sensodyne Repair & Protect Hloubková Oprava

Zjistěte více o tom, jak může Sensodyne Repair & Protect Hloubková Oprava pomoci Vašim pacientům

Více informací

Obrázek nanuku

Hypersenzitivita: přehled

Přečtěte si více informací o hypersenzitivitě dentinu.

Více informací

Ikona informací pro pacienty

Informace pro pacienty

Stáhněte si zdroje pro své pacienty s hypersenzitivitou dentinu.

Více informací