2021. 02. 02. - 10:35
Kiderült: Gyógyulhatnak-e gyorsabban a csontok?
Első alkalommal írtak róla a kutatók, hogyan állnak össze az ásványok molekuláris szinten, hogy csontokat és más szilárd szöveteket, így fogakat és fogzománcot alkossanak.
Első alkalommal számoltak be kutatásaikról a szakemberek a Science Advances szakfolyóiratban, mely arra világít rá: hogyan állnak össze ásványi anyagok molekuláris szinten a csontok, illetve egyéb szilárd szövetek, így a fogak és a fogzománc megalkotásához.
A Chicago-i Illinois-i Egyetem kutatói nagy felbontású, valós idejű képeket készítettek az ásványosítási folyamatról, mégpedig mesterséges nyálmodellben. Beszámoltak a különálló utak felfedezéséről is, melyek támogatják a csontok és a fogak kialakulását, avagy a biomineralizációt.
„Eddig ezeket az utakat - különösen a korai szakaszban, amikor a molekulák először kezdenek struktúrává szerveződni – nem értettük világosan” – mondta el Reza Shahbazian-Yasser, az UIC Mérnöki Főiskolájának gépészeti- és ipari mérnöki professzora.
Közelebb kerülhetnek a kutatók a fogászati betegségek és a csontsérülések hatékonyabb kezeléséhez
Shahbazian-Yasser és munkatársai megfigyelték, hogy a hidroxi-apatit kristályok közvetlen és közvetett képződése – mely a kemény szövetek alapja - a nukleáció és a növekedés energetikai útjának lokális variációival érhető el.
Mint mondta: az amorf kalcium-foszfát oldódásának ellenőrzése befolyásolja a hidroxi-apatit kristályok nagyobb aggregátumokba történő összegyűjtését.
„Az egyetemen kifejlesztett technológiát felhasználva bizonyítékokat találtunk arra, hogy ezek az utak egyidejűleg léteznek – ez megmagyarázza, hogy a különböző csoportok miért jelentettek látszólag eltérő vagy ellentétes eredményeket. Megértettük azt is, hogy a hidroxi-apatit anyagok hogyan nőnek és alakulnak az amorf kalcium-foszfát-sablonokon. A hidroxi-apatit magképződése és növekedése elősegíti az új gyógyszerek és gyógykezelések kifejlesztését elveszett vagy törött csont gyorsabb gyógyítása, illetve a fogszuvasodások gyógyítása esetén.”
A képek megörökítéséhez a kutatók egyedülálló mikroszerkezetet használtak - mely lehetővé tette az elektronmikroszkóp alkalmazását folyékony modellnél. A módszerrel a kutatók a legkisebb léptékben is figyelemmel tudták kísérni a modellben zajló kémiai reakciókat.
„Vizsgálatunk egyértelmű, új bizonyítékot szolgáltat arra vonatkozóan, miként szerveződnek az ásványi anyagok, majd nőnek csontanyagokká. E megállapításnak számos fontos következménye van a csontok vagy a fogak gyógyításának további kutatását illetően”- mondta Shahbazian-Yasser.
A kutatók ezen utak közelibb megértésével egy lépéssel közelebb kerülnek a fogászati betegségek és a csontsérülések - például a traumás sérülésekből eredő - megfelelőbb kezeléséhez, vagy olyan állapotok megelőzéséhez, melyek akkor alakulhatnak ki, ha a testben romlanak a normális mineralizációs folyamatok.
Shahbazian-Yasser megjegyezte: a következő lépésben azt szeretnék megtudni, hogyan befolyásolhatják a molekuláris módosítók a biomineralizáció folyamatát, mely fontos a hatékony gyógyszerek kifejlesztéséhez.
László Adrienn
