CZ285302B6 - Prostředek pro regeneraci mineralizované tkáně a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Prostředek pro regeneraci mineralizované tkáně a pro spojení mezi částmi mineralizované tkáně, zejména pro léčení periodontitidy obsahuje jako účinnou složku prekurzor zubní skloviny, tak zvanou matrici skloviny. Podle výhodného provedení pochází tato matrice skloviny ze skotu nebo vepře. Prostředek je možno připravit tak, že z čelistí savce izolují zárodky zubů, které se zbaví skloviny a oddělí se matrice skloviny. ŕ

Description

Vynález se týká prostředku pro regeneraci mineralizované tkáně a pro spojení částí mineralizované tkáně, například pro ošetření periodontitidy. Vynález se rovněž týká způsobu výroby tohoto prostředku.

Dosavadní stav techniky

Při normálním stavu jsou zuby zakotveny ve speciálních dutinách, tzv. zubních lůžkách neboli alveolách v čelistní kosti. Mezi kořeny zubů a čelistní kostí je umístěna tzv. periodontální membrána. Kořeny zubů jsou převážně tvořeny materiálem nazývaným dentin. Tento dentin je na obvodu pokryt tenkou vrstvou cementu o tloušťce asi 0,01 mm. V tomto cementu se kromě jiného nacházejí kolagenní vlákna, která zasahují z cementu skrz periodontální membránu a která jsou zakotvena v čelistní kosti. Tak je cement extrémně důležitý pro přichycení zubu k čelistní kosti. Periodontální membrána má tloušťku asi 0,2 mm a sestává z výše uvedených kolagenních vláken a cév a nervů, ležících mezi vlákny a buňkami náležejícími k těmto tkáním.

Čelistní kost nezasahuje po celé délce až nahoru ke koruně zubu a v té části kořene, která není pokryta vlákny čelistní kosti z kořenového cementu zasahuje do obklopující zubní dásně gingivy. Tato vlákna pomáhají v zakotvení zubu a navíc stabilizují zubní dáseň. Zubní dáseň, stejně jako celá ústní dutina je pokryta tenkou vrstvou epitelu. Tento epitel tvoří kolem zubů hustý límec. Mezi ním a zuby je vytvořena mělká rýha.

Zánětlivé poruchy v tkáních připevňujících zuby k čelistní kosti jsou časté a zasahují v různé míře velkou část populace po celém světě. Dosud používané léčení je zejména zacíleno na zpožďování probíhajícího chorobného procesu a na prevenci ztráty zubů, pokud je to možné.

V současné době neexistuje žádný klinicky aplikovatelný prostředek, který by umožnil znovupřipevnění zubů k čelistní kosti.

Částečným problémem v této oblasti jsou případy, kdy má pacient vrozený defekt v přichycení zubů. U takových pacientů se vyvinou symptomy periodontitidy v raném věku, tzv. juvenilní periodontitida. Dochází často k extrakci zubu ajeho náhradě nějakou můstkovou konstrukcí, což si vyžaduje značné náklady.

Bakterie na povrchu zubů vyvolávají chronický zánět zubní dásně kolem zubů. Zánětlivé buňky vylučují svůj rozkladný enzym, který má rozložit bakterie, ale v tomto případě takovéto enzymy napadají kolagen vláken přichycující zub k dásni a k čelistní kosti. Buňky na povrchu zubního kořene nebo cementu jsou podrobeny rozkladu a epitel z orální slizniční membrány vrůstá směrem dolů podél zubu a vytváří tzv. dásňové choboty.

V těchto chobotech nové bakterie získají chráněnou oblast, kde mohou růst. Nové zánětlivé buňky se shromáždí v této oblasti a rozklad tkání periodontální membrány pokračuje. Cementové buňky hynou a kost alveolámí oblasti se ničí. Postup probíhá obvykle velmi pomalu, ale může v určitých intervalech probíhat velmi rychle. Po určité době zuby podrobené tomuto napadení úplně ztratí své uchycení k čelistní kosti a uvolní se.

Léčebné prostředky až dosud směřují k odstranění bakteriálních usazenin na zubních površích. Když se bakterie odstraní, zánět v dásni a v periodontální membráně se zastaví a rozkladný proces se také zastaví.

-1 CZ 285302 B6

Prostředky se také zaměřují na prevenci nových bakteriálních usazenin na dentálním povrchu. Jejich použitím dojde k ukončení destrukce uchycení zubů v čelistní kosti, ale nevytvoří se žádná nová periodontální membrána nebo nový cement.

Nyní bylo překvapivě zjištěno, že tvorba vytváření cementu je vyvolávána tenkou vrstvou prekurzoru skloviny, kteiý se při vývoji kořene vytváří po celém zubním povrchu. Tato vrstva skloviny ovlivňuje kolagenní vláknité buňky v této oblasti, takže se vyvinou na buňky tvořící cement. Tenká vrstva skloviny zmizí ve velké míře při pokračujícím vývoji cementu, ale v určitých oblastech byla zjištěna zbývající rezidua.

Ve spojení s provedenými výzkumy bylo zjištěno, že když se dentin obnaží na buňky periodontální membrány, např. obroušením dutiny na povrchu kořene, pak se tvoří tkáně podobné kosti a dojde ke ztrátě vláken přichycujících zub k obklopujícím tkáním.

Jestliže se však vytvořená dutina pokryje prekurzorem skloviny, který se bude dále nazývat matricí skloviny, vytvoří se normální cementová tkáň.

Při úvodních pokusech byla použita endogenní matrice skloviny, ale později bylo zjištěno, že stejně příznivé výsledky byly získány při použití matrice skloviny z úplně rozdílných živočišných druhů. Tak bylo zjištěno při pokusech na opicích, že lze vyvolat tvorbu cementu pokrytím dutinného základu na povrchu kořene matricí skloviny například vepřového původu.

Podstata vynálezu

Podstatu vynálezu tvoří prostředek pro regeneraci mineralizované tkáně a pro spojení mezi částmi mineralizované tkáně, zejména pro léčení periodontitidy, který jako svou účinnou složku obsahuje prekurzor zubní skloviny, tzv. matrici skloviny.

Jak bylo dříve uvedeno, vynález je zejména aplikovatelný pro léčení periodontitidy, tj. uvolnění zubů, při transplantaci zubů nebo při znovuzavádění zubů vyražených při nehodě. Avšak vynález může být také použit pro uchycení umělých implantátů, například zubních implantátů, implantátů kosterních náhrad jako jsou umělé kyčelní klouby.

Vynález může být také použit pro vyvolání tvorby mineralizované tkáně u takových kosterních náhrad, kde je požadováno zajištění nového přichycení šlach.

Matrice skloviny použitá při aplikaci způsobu podle předloženého vynálezu se vhodně získá zněkteiých savců, jejichž zuby jsou ve vývoji. Vhodným zdrojem matrice skloviny jsou zabitá zvířata, například vepř nebo tele, která se často zabíjejí, když jsou jejich zuby ještě ve vývoji, v případě vepřů při porážkách ve věku asi 0,5 roku.

Prostředek podle vynálezu může sestávat ze samotné matrice skloviny vhodně smíchané s vodou, ale prostředek může také obsahovat matrici skloviny v kombinaci s nosičem, ředidlem nebo adhesivem, které jsou akceptovatelné pro tento účel.

Pro dentální použití je vhodné, aby nosič nebo ředidlo byly přijatelné ze zubolékařského hlediska.

Prostředek může případně obsahovat stabilizátory nebo konzervační prostředky pro zvýšení skladovací stability. Samotná matrice skloviny pouze v kombinaci s vodou však může být skladována v chladnu po určitou dobu až do skutečného použití.

-2 CZ 285302 B6

Vynález bude dále znázorněn pomocí specifických příkladů. Příklady byly vytvořeny ve spojení s přiloženými výkresy.

Přehled obrázků na výkresech obr. 1 ukazuje detail průřezu kořenem zubu s přilehlými tkáněmi z opice;

obr. 2 ukazuje detail průřezu kořene zubu z opice, ošetřený podle vynálezu;

obr. 3 ukazuje detail replantovaného opičího zubu bez ošetření;

obr. 4 ukazuje odpovídající detail, ale na zubu léčeném prostředkem podle vynálezu;

obr. 5 znázorňuje intraorální rentgenový snímek vzatý před chirurgickým zákrokem a obr. 6 ukazuje odpovídající rentgenový snímek pořízený po chirurgickém zákroku.

V následujících příkladech je použit jako léčebný prostředek prekurzor skloviny, tj. matrice skloviny, tkáň získaná z vepřů z porážky, zabitých ve věku asi 6 měsíců, a tedy opatřených zuby ve vývoji.

Z očištěných čelistí vepřů se izolují zárodky zubů. Tyto zárodky jsou tvořeny buňkami, vytvářejícími matrici skloviny (sklovinné ústrojí), matricí skloviny, dentinem, odontoblasty a dentální papilou. Zubní zárodky zbavené sklotinného ústrojí se oškrábou, čímž se oddělí požadovaná matrice skloviny, polotuhá bílá hmota, která se získá homogenizací s vodou do vytvoření našlehané smetanovité konzistence. Použitý homogenizátor je tzv. polytron, vyráběný firmou Kinematica GmbH, Luzem, Švýcarsko. Získaný prostředek se pak použije v následujících příkladech provedení.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Z opice se extrahuje zub a pak se uloží na vzduchu po dobu 1 hodiny, přičemž se odstraní periodontální membrána. Na kořen tohoto zubu se pak aplikuje tenká vrstva matrice skloviny z vepře, připravená jak bylo výše uvedeno, přičemž zub se pak znovu vloží na své místo do čelistní kosti.

Na obr. 2 je ukázáno, jak po několika týdnech se regenerovala periodontální membrána 5 mezi čelistní kostí 1 a kořenem zubu 7 a také nová cementová vrstva se vytvořila mezi periodontální membránou 5 a kořenem 7 zubu. Vlivem použití prostředku podle vynálezu byla úspěšně provedena replantace opičího zubu s úplně obnoveným zakotvením zubu v čelistní kosti.

Příklad 2

Tento příklad je srovnání mezi hojením dutiny vybroušené na opičím zubu za použití prostředku podle vynálezu a bez jeho použití.

zub byl nejdříve extrahován, pak byla na povrchu kořene vybroušena dutina a zub pak byl vložen

- 3 CZ 285302 B6 jak je vidět, byly do té doby vytvořeny jen malé oblasti kosti podobné mineralizované tkáně (viz zaoblené šipky).

V obr. 4 je ukázán pokus provedený stejným způsobem, ale tak, že vytvořená dutina byla naplněna prostředkem podle vynálezu před vložením zubu zpět. Také zde je ukázáno zhojení po 8 týdnech a z obrázku je jasné, jak dobře je zhojena periodontální membrána 5. Obrázek také ukazuje, jak byl vytvořen nový cement 3 v dutině (viz nevyplněné šipky).

Příklad 3

Účelem tohoto příkladu je ukázat vliv prostředku na zhojení experimentálních marginálních periodontálních ran. Byly vytvořeny experimentální defekty v marginálním periodontu opičích zubů odstraněním dentálního cementu, periodontální membrány a marginální alveolámí kosti do cerviko-apikální vzdálenosti přibližně 5 mm pomocí zubní frézy. Pak byl aplikován prostředek podle vynálezu na vzniklé defekty a oblast ponechána hojení. Byly také připraveny kontrolní defekty, bez aplikace prostředku. Po době hojení byly histologicky vyhodnoceny výsledky.

Výsledky ukazují, že hojení bylo dosaženo jen když byl aplikován prostředek. Obsahovalo to vytvoření přilnavé vrstvy nového cementu, periodontální membrány a alveolámí kosti. Tak se získalo nové upevnění. Tyto výsledky ukazují vhodnost aplikace prostředku při léčení periodontitidy. U kontrol defekty přetrvávaly, byly pouze kryty epithelem.

Příklad 4

Tento příklad ukazuje vliv prostředku na marginální periodontální hojení, které následuje po léčení periodontitidy u experimentálního zvířete. Pro experiment byly vybrány opice s přirozeně se vyskytující periodontitidou. Prošly běžnou periodontální chirurgií, po které byl na jednu experimentální stranu u každého zvířete nanesen prostředek na obnažený kořenový povrch. Druhá strana sloužila jako kontrola. Po době hojení byly výsledky vyhodnoceny histomorfometricky.

Výsledky ukazují, že po aplikaci prostředku se vytvořilo nové marginální uchycení, sestávající žňového přilnavého cementu periodontální membrány a alveolámí kosti až na úroveň odpovídající hranici sklovina-cement. V číslech to znamená několik milimetrů nového periodontálního uchycení.

Kontrolní zuby jen vykázaly nevýznamné a nespojité zesílení nového přichycení bez jakéhokoli nového cementu. Tyto výsledky naznačují vhodnost aplikace prostředku při léčení periodontitidy také u člověka.

Příklad 5

Účelem tohoto příkladu je ukázat vliv prostředku na marginální periodontitidu u člověka. Po souhlasu od švédského lékařského výboru a regionálního výboru pro etiku byl prostředek použit jako přídavek k běžnému chirurgickému léčení pacientů s marginální periodontitidou.

Pacienti byli operováni, během operace byl odstraněn zubní kámen a granulační tkáň. Prostředek byl nanesen na obnažené kořenové povrchy a pokryt mukoperiostálním lalokem. Výsledky hojení byly vyhodnoceny periodickou klinickou inspekcí se záznamem hloubky chobotu a gingiválního indexu stejně jako prohlídkou intraorálních rentgenogramů. Výsledky po aplikaci prostředku byly srovnány s dřívějšími kvantitativními studiemi u běžné periodontální chirurgie.

-4 CZ 285302 B6

Výsledky ukázaly, že prostředek podpořil významný vzrůst výšky marginální alveolámí kosti (obr. 5 a 6). Tyto obrázky ukazují intraorální rentgenogramy před (obr. 5) a 6 měsíců po (obr. 6) periodontální chirurgii zahrnující aplikaci prostředku.

Preoperativní rentgenogram (obr. 5) ukazuje, že výška (šipka) alveolámí kosti 1 je situována téměř u hrotu zubu. Šest měsíců po aplikaci prostředku (obr. 6) bylo vytvořeno významné množství nové alveolámí kosti 1 a výška je označena šipkou u středu kořene a je zvýšena o několik milimetrů.

Takovéto výsledky hojení nebyly nikdy zjištěny po běžné periodontální chirurgii. Hojení obecně pokračovalo rychleji jak pokud jde o klinický vzhled tak pokud jde o snížení hloubky marginálního chobotu ve srovnání s dřívějšími studiemi u běžné periodontální chirurgie.

Tyto výsledky ukazují, že prostředek má také schopnost podpořit nové periodontální uchycení u člověka.

Příklad 6

Tento příklad znázorňuje zlepšený způsob aplikace prostředku v klinické praxi.

Pacienti s marginální periodontitidou byli léčeni jak je popsáno v příkladu 5 s jediným rozdílem, že tkáňové adhesivum na bázi fíbrinu bylo smícháno s prostředkem. Tkáňové adhesivum je tvořeno fíbrinogenem, plasmafibronektinem, faktorem XIII (z plazmy odvozený koagulační faktor), plasminogenem, aprotininem, trombinem a chloridem vápenatým a je vyráběno firmou IMMUNO AG, Vídeň, Rakousko.

Tkáňové adhesivum prodávané pod názvem Tisseel nebo Tissucol polymerizuje po smíchání s různými komponenty k vytvoření adherujícího koagula. Tak přídavek Tisseelu (Tissucolu) do prostředku podle vynálezu zvyšuje adhesi povrchu kořenů zubů během periodontální chirurgie.

Navíc se zastaví krvácení a usnadní se umístění mukoperiosteálního laloku. Lalok může být také umístěn cervikálněji na površích kořenů a stehy mohou být vynechány. Pokrytí povrchů kořenů je podstatné pro výsledky hojení, protože to rozhodně určuje stupeň nového upevnění.

Příklad 7

Účelem tohoto příkladu je popsat schopnost prostředku podporovat mineralizovanou tkáň.

Prostředek byl uložen do želatinových kapslí, které byly voperovány do abdominálního svalu u krys. Simulované operované krysy byly použity jako kontrola. Po době hojení byly krysy zabity a reakce tkáně v operovaných oblastech byla vyhodnocena rentgenograficky, histologicky a začleněním ⁴⁵Ca.

Výsledky ukázaly, že mineralizovaná tkáň, podobná cementu, byla vytvořena po aplikaci tohoto prostředku. Žádné stopy nově vytvořené tkáně nebyly vidět u simulované operovaných zvířat.

Výše uvedené experimenty ukazují nezávazně praktickou aplikaci a výhody předloženého vynálezu. Ze skutečnosti, že sklovinná matrice z vepřů, která byly použita při experimentech provedených na opicích, vyplývá, že není nutné používat endogenní matrice skloviny. Toto zjištění je ovšem podstatnou výhodou, protože to znamená snadný přístup k surovinovým látkám.

Claims (8)

1. Prostředek pro regeneraci mineralizované tkáně a pro spojení mezi částmi mineralizované tkáně, zejména pro léčení periodontitidy, v y z n a č u j í c í se tím, že jako účinnou složku obsahuje prekurzor zubní skloviny, tak zvanou matrici skloviny.

2. Prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje matrici skloviny savčího původu.

3. Prostředek podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsahuje matrici skloviny, pocházející ze skotu nebo vepře.

4. Prostředek podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že je tvořen matricí skloviny.

5. Prostředek podle některého z nároků laž3, vyznačující se tím, že obsahuje matrici skloviny spolu s farmaceuticky přijatelným nosičem, ředidlem nebo adhesivním prostředkem.

6. Způsob výroby prostředku podle nároku 1, vyznačující se tím, že se z čelistí savce izolují zárodky zubů, zbaví se skloviny a oddělí se matrice skloviny.

7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že se oddělená matrice skloviny mísí s nosičem, ředidlem nebo adhesivním prostředkem, přijatelným z farmaceutického hlediska.

8. Způsob podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že se zárodky zubů izolují z čelistí skotu nebo vepře.