Nowoczesna endodoncja

Endodoncja regeneracyjna
Barbara Czopik i Joanna Zarzecka

Praca recenzowana
Zakład Stomatologii Zachowawczej z Endodoncją, Instytut Stomatologii, Collegium Medicum, Uniwersytet Jagielloński w Krakowie
Kierownik: dr hab. Joanna Zarzecka

Endodoncja regeneracyjna (ang. regenerative endodontics) skupia metody leczenia, polegające na regeneracji urazowo lub zapalnie zmienionej miazgi, a w przypadku jej rozległego uszkodzenia lub śmierci na jej usunięciu i zastąpieniu nowo wytworzonym konstruktem. Celem pracy było przedstawienie, na podstawie przeglądu piśmiennictwa, możliwości leczenia chorób kompleksu miazgowo-zębinowego z wykorzystaniem metod stosowanych w medycynie regeneracyjnej. Podjęto również próbę oceny skuteczności metod już wprowadzonych do praktyki klinicznej. Przedstawiono możliwości rozwoju i perspektywy wprowadzenia technik pozostających na etapie badań doświadczalnych.

Leczenie kanałowe polega na chemo-mechnicznym opracowaniu systemu kanałów korzeniowych i jego szczelnym, trójwymiarowym wypełnieniu. Ma to na celu kontrolę infekcji przestrzeni endodontycznej. Długoterminowe powodzenie tego leczenia najczęściej definiuje się jako brak lub wygojenie się zmian zapalnych w tkankach okołowierzchołkowych. Przeprowadzając tradycyjne leczenie kanałowe, można więc uzyskać kontrolę nad infekcją przestrzeni endodontycznej i dzięki temu zachować funkcję zębów.

Endodoncja regeneracyjna skupia metody leczenia polegające na regeneracji urazowo lub zapalnie zmienionej miazgi, a w przypadku jej rozległego uszkodzenia lub śmierci na jej usunięciu i zastąpieniu nowo wytworzonym konstruktem (1). Nie umniejszając znaczenia tradycyjnego, antyseptycznego leczenia kanałowego jako skutecznej i dającej wysoki odsetek powodzeń metody leczenia chorób miazgi i tkanek okołowierzchołkowych, należy podkreślić konieczność rozwijania i doskonalenia metod regeneracyjnych i ich sukcesywnego przenoszenia na grunt nowoczesnej endodoncji. Metody te pozwalają nie tylko na zachowanie funkcji zęba, ale i jego żywotności, a więc niejako na powrót do stanu żywej miazgi.

Istotnym zagadnieniem jest dylemat, czy leczenie endodontyczne nie jest metodą regeneracyjną w odniesieniu do tkanek okołowierzchołkowych, jeśli na jego skutek doszło do wygojenia się zmian zapalnych w tych tkankach. Jeśli gojenie się zmiany okołowierzchołkowej następowałoby wyłącznie na drodze wytworzenia nowej kości i wypełnienia nią ubytku powstałego w wyniku stanu zapalnego, to niewątpliwie antyseptyczne leczenie endodontyczne należałoby w tym kontekście uznać za jedną z metod endodoncji regeneracyjnej. Należy jednak podkreślić, że w świetle posiadanych obecnie dowodów naukowych odtworzenie struktury kostnej w miejscu ubytku powstałego w wyniku stanu zapalnego, szerzącego się do tkanek okolicy okołowierzchołkowej z przestrzeni endodontycznej, odbywa się w dużej mierze na drodze reparacji, nierzadko z wytworzeniem blizny tkankowej, co jest charakterystyczną cechą tego typu gojenia się. W tym kontekście antyseptyczne leczenie kanałowe nie może zostać zakwalifikowane do metod, które skupia endodoncja regeneracyjna.

Metody leczenia stosowane w endodoncji regeneracyjnej 
Wśród metod leczenia stosowanych w endodoncji regeneracyjnej wyróżnia się: rewaskularyzację, terapię z wykorzystaniem komórek macierzystych, terapię z wykorzystaniem metod inżynierii tkankowej oraz terapię genową. Jednym z pierwszych na świecie doniesień, wskazujących na możliwości wykorzystania metod regeneracyjnych w nowoczesnej endodoncji, była publikacja Murraya i wsp. w Journal of Endodontics w 2007 r. (1). Niedługo po tym Amerykańskie Towarzystwo Endodontyczne utworzyło w obrębie swej struktury specjalny komitet naukowy, który miał zająć się rozwojem tych metod leczenia, opracowaniem standardów postępowania oraz sukcesywnym wprowadzaniem ich do działalności klinicznej, jak również monitorowaniem ich wyników.

Rewaskularyzacja miazgi
Obecnie jedyną z metod endodoncji regeneracyjnej, która została przeniesiona do praktyki klinicznej, jest rewaskularyzacja miazgi (2). Pozostałe wciąż znajdują się na etapie badań doświadczalnych. Rewaskularyzacja jest metodą leczenia zębów stałych, niedojrzałych, z martwicą miazgi lub zapaleniem tkanek okołowierzchołkowych. Podstawę naukową stosowania tej metody leczenia stanowi przekonanie, że w okolicy okołowierzchołkowej tych zębów jest zlokalizowany rezerwuar wywodzących się z brodawki zębowej komórek macierzystych zwanych SCAPs (ang. stem cells from apical papilla) (3), które mają zdolność do odtworzenia tkanki miazgopodobnej funkcjonalnie równoważnej zdrowej miazdze. Warunkiem jest przedostanie się tych komórek przez otwór wierzchołkowy do światła kanału korzeniowego.
Najnowszy, zalecany przez AAE protokół postępowania, pochodzi z 4 lutego 2013 roku (4). Według tych wytycznych, po postawieniu odpowiedniego rozpoznania oraz po wykluczeniu przeciwwskazań do zabiegu, jakimi są: konieczność docelowej odbudowy protetycznej zęba wkładem koronowo¬ korzeniowym, uczulenie na antybiotyki w wywiadzie, a także brak współpracy lub postawa roszczeniowa ze strony pacjenta lub jego opiekuna, podczas pierwszej wizyty należy:
  • Wykonać znieczulenie miejscowe.
  • Odizolować ząb od środowiska jamy ustnej koferdamem.
  • Dokonać trepanacji z wypreparowaniem odpowiedniego dostępu do kanału korzeniowego/kanałów korzeniowych.
  • Delikatnie, chemicznie opracować przestrzeń endodontyczną przez obfite płukanie 20 ml NaOCl o stężeniu 1,5%. Istotny jest sposób dostarczenia podchlorynu sodu do kanału korzeniowego. AAE zaleca użycie systemów do irygacji, wykorzystujących ujemne ciśnienie wierzchołkowe (ang. apical negative pressure), np. EndoVac lub strzykawki z igłą z otworem bocznym, co zmniejsza ryzyko ekstruzji płynu do tkanek okołowierzchołkowych i uszkodzenia cennego rezerwuaru zlokalizowanych tam komórek macierzystych; z tego samego powodu nie zaleca się stosowania wyższych niż 1,5% stężeń podchlorynu sodu.
  • Osuszyć kanał.
  • Zaaplikować wodorotlenek wapnia lub pastę trójantybiotykową, która składa się ze zmieszanych w proporcjach 1:1:1 ciprofloksacyny, metronidazolu i minocykliny w niskich stężeniach (0,01-0,1 mg/ml); wymienione leki można wprowadzić do przestrzeni endodontycznej za pomocą igły Lentulo, strzykawki lub systemu MAP; jeśli stosuje się pastę trójantybiotykową, przed jej wprowadzeniem należy wykonać bonding zębiny w obrębie komory miazgi oraz upewnić się, że została ona umieszczona w kanale korzeniowym poniżej połączenia szkliwno-cementowego. Ma to na celu zminimalizowanie ryzyka pozabiegowego przebarwienia korony zęba. Następnie tak założony materiał należy odizolować 3-4 mm warstwą Cavitu, a ubytek zamknąć materiałem stosowanym do wypełnień tymczasowych, na przykład cementem szkło- jonomerowym.
Podczas kolejnej wizyty, która powinna się odbyć po 3 do 4 tygodniach, należy ocenić, czy występują objawy przetrwałej infekcji lub zaostrzenia stanu miejscowego. Jeśli tak, powinno się rozważyć ponowne wprowadzenie wodorotlenku wapnia lub pasty trójantybiotykowej do kanału korzeniowego na 3-4 tygodnie.

Jeśli natomiast badanie nie wykazuje objawów przetrwałej infekcji, należy:
  • wykonać znieczulenie miejscowe lekiem bez środka obkurczającego naczynia krwionośne (np. mepiwakainą, aby nie hamować sprowokowanego krwawienia z tkanek okołowierzchołkowych)
  • założyć koferdam
  • usunąć wypełnienie tymczasowe i warstwę Cavitu
  • dokładnie wypłukać kanał korzeniowy 20 ml EDTA 17% oraz fizjologicznym roztworem soli
  • w kolejnym, najważniejszym etapie leczenia należy sterylnym narzędziem endodontycznym przejść poza otwór wierzchołkowy, w celu zranienia tkanek i sprowokowania krwawienia z okolicy okołowierzchołkowej.
Komórki macierzyste z tkanek okołowierzchołkowych wnikają wraz z prądem krwi do przestrzeni endodontycznej; krwawienie należy zatamować ok. 3 mm poniżej połączenia szkliwno-cementowego przez zreponowanie w tym miejscu błony kolagenowej, a następnie aplikację 3-4 mm warstwy materiału MTA i zamknięcie ubytku wypełnieniem ostatecznym.

Obowiązuje obserwacja oraz okresowa kontrola kliniczna i radiologiczna, a świadectwem powodzenia zabiegu są: brak bólu i objawów zapalenia, wygojenie się zmian zapalnych w tkankach okołowierzchołkowych (obserwowane po 6-12 miesiącach), zwiększenie się grubości ścian zębiny (zazwyczaj po 12-24 miesiącach), co z reguły oznacza kontynuację rozwoju wierzchołka korzenia.

Wraz z wprowadzeniem metod rewaskularyzacji do praktyki klinicznej, możliwa była histologiczna ocena nowo wytworzonej w świetle kanału korzeniowego tkanki, uzyskanej z leczonych tą metodą zębów stałych, usuniętych potem z innych wskazań, takich jak złamanie korony (5). Udowodniono, że tak wytworzona luźna tkanka łączna, wypełniająca przestrzeń endodontyczną, wprawdzie nie jest histologicznie identyczna ze zdrową tkanką miazgową, ale funkcjonalnie jest jej równoważna. Jest to więc raczej tkanka miazgopodobna, która jest jednak w pełni zintegrowana z tkankami twardymi zęba i w takim samym stopniu zapewnia ich odżywianie jak miazga zdrowa. Badania te potwierdziły wyniki wcześniejszych doświadczeń, wykonywanych na modelu zwierzęcym (6).

Metoda rewaskularyzacji, mimo że bardzo obiecująca, ma podstawowe ograniczenie – w zaproponowanym protokole może być stosowana wyłącznie w przypadku zębów stałych z niezakończonym rozwojem wierzchołka korzenia i martwicą miazgi lub zapaleniem tkanek okołowierzchołkowych. Dlatego równocześnie są prowadzone intensywne badania nad możliwościami wykorzystania komórek macierzystych do regeneracji miazgi lub kompleksu miazgowo-zębinowego zębów stałych z zakończonym rozwojem wierzchołka korzenia.

Wykorzystanie komórek macierzystych do regeneracji miazgi
Komórki macierzyste z miazgi zębów DPSCs (ang. dental pulp stem cells) zostały po raz pierwszy wyizolowane w 2000 r. (7). Do dziś scharakteryzowano kilka populacji, różniących się miejscem występowania w narządzie zębowym, jak i ekspresją markerów powierzchniowych (m.in. DPSCs, SHEDs, PDLSCs, DFPCs i SCAPs) (8).

Na ogół uważa się je za multipotencjalne komórki macierzyste pochodzenia mezenchymalnego, choć niektóre z nich wykazują ekspresję markerów charakterystycznych dla komórek pluripotentnych, czyniąc te komórki szczególnie cennymi z terapeutycznego punktu widzenia. Należy podkreślić, że komórki macierzyste, izolowane z miazgi zębów mają nie tylko zdolność do regeneracji struktur zęba, ale jest także możliwe ich różnicowanie się w komórki pochodzące z innych tkanek organizmu, takie jak adipocyty, endoteliocyty, neurony, osteoblasty, melanocyty, chondrocyty czy komórki glejowe. Jest to prawdopodobnie powodem rozwoju i komercjalizacji przez wiele firm technologii zamrażania i przechowywania tych komórek dla przyszłych zastosowań leczniczych. Również sposób pozyskiwania tych komórek z organizmu jest stosunkowo prosty i znacznie mniej inwazyjny niż uzyskanie komórek macierzystych ze szpiku kostnego czy mobilizowanej krwi obwodowej.

W celu regeneracji kompleksu miazgowo-zębinowego używa się DPSCs, SHEDs oraz wspomnianych SCAPs. Należy w tym miejscu zaznaczyć, że z oczywistych względów metodę rewaskularyzacji można zakwalifikować do metod regeneracji miazgi z wykorzystaniem komórek macierzystych, jednak fakt ograniczenia jej stosowania do jednej tylko sytuacji klinicznej, jak i wprowadzenia jej do praktyki klinicznej przemawia za wyodrębnieniem tej metody i nadania jej osobnej nazwy w celu podkreślenia tych różnic.
Tradycyjnie metody endodoncji regeneracyjnej wykorzystujące komórki macierzyste miały na celu regenerację miazgi de novo w świetle kanału korzeniowego, po usunięciu miazgi nekrotycznej lub będącej w stanie nieodwracalnego zapalenia, przez dostarczenie do tej przestrzeni komórek macierzystych, mających zdolność różnicowania się we wszystkie typy komórek potrzebne do odtworzenia struktury żywej miazgi. Okazało się jednak, że samo zasianie komórek macierzystych do pustej przestrzeni kanału korzeniowego nie doprowadzi do regeneracji tej tkanki. Podstawową przeszkodę stanowi brak możliwości odżywiania tych komórek, a co za tym idzie, utrzymanie ich żywotności (9). Okazało się konieczne dostarczenie wraz z komórkami biomateriału, który stanowiłby rodzaj swoistego rusztowania (ang. scaffold), a wraz z nim czynników wzrostowych, które miały za zadanie odżywianie komórek i podtrzymanie ich żywotności do czasu wykształcenia się naczyń krwionośnych i naturalnego rusztowania tkankowego, a zatem regeneracji tej struktury z wykorzystaniem metod inżynierii tkankowej.

Metody inżynierii tkankowej
Niewątpliwie nie byłoby inżynierii tkankowej bez komórek macierzystych. Dlatego, mimo iż technologia regeneracji miazgi z użyciem tych komórek jako jedynego elementu dostarczanego do przestrzeni endodontycznej nie jest obecnie rozwijana, komórki macierzyste pochodzenia miazgowego stanowią niezbędną składową do regeneracji miazgi z zastosowaniem metod inżynierii tkankowej. Stosowany w przyszłości protokół postępowania, obecnie wnikliwie testowany na modelach zwierzęcych, będzie prawdopodobnie obejmować pobranie miazgi i izolację z niej komórek macierzystych, w dalszym etapie ich zasianie na specjalne rusztowanie utworzone z biomateriału i hodowlę in vitro w laboratorium w obecności określonych czynników wzrostowych (10). Następnie przetransportowanie tak wytworzonego konstruktu i dostarczenie go do przestrzeni endodontycznej podczas wizyty w gabinecie stomatologicznym. Pełna integracja tak zaimplantowanej tkanki miazgopodobnej z tkankami zęba histologicznie wyraża się wnikaniem wypustek nowo wytworzonej warstwy odontoblastów do kanalików zębinowych ściany kanału korzeniowego, a także wytworzeniem się w obrębie nowego konstruktu naczyń krwionośnych i jego unerwienia. Na początku 2013 roku pojawiły się doniesienia o możliwości wyhodowania tkanki miazgowej z zastosowaniem jednej z najbardziej wyszukanych i zaawansowanych technologicznie metod inżynierii tkankowej, jaką jest biodrukowanie 3-D (ang. 3-D cell printing), a wyniki tych badań są bardzo obiecujące (11).

Terapia genowa
Terapia genowa polega na wprowadzeniu do komórki genów lub samych kwasów nukleinowych w celu uzyskania określonego efektu leczniczego. Już w 2001 r. w endodoncji podejmowano próby leczenia zmienionej zapalnie miazgi przez dostarczenie do jej komórek za pomocą wektora wirusowego genów promujących mineralizację (12). W ten sposób, przy zastosowaniu transfekcji komórek miazgi zmienionej zapalnie lub częściowo obumarłej, postulowano możliwość zwiększenia potencjału regeneracyjnego tych komórek bez usuwania miazgi, stosowania procedury chemo¬ mechanicznego opracowania przestrzeni endodontycznej czy wykorzystania komórek macierzystych. Jednak próby te zakończyły się niepowodzeniem, ponieważ okazało się, że nie jest możliwa regeneracja w środowisku częściowo obumarłej lub zmienionej procesem zapalnym miazgi, a obecność infekcji w kanale korzeniowym jest czynnikiem hamującym ten proces (12).

Należy z całą stanowczością stwierdzić, że nie jest możliwy rozwój i wprowadzanie do praktyki klinicznej metod endodoncji regeneracyjnej bez tradycyjnego chemo-mechanicznego opracowania systemu kanałów korzeniowych, które jest zasadniczym i głównym etapem antyseptycznego leczenia kanałowego. Głównym powodem jest fakt, że regeneracja jest zawsze upośledzona w zakażonym środowisku. Kontrola nad mikroflorą systemu kanałów korzeniowych jest warunkiem sine qua non stosowania wszystkich metod endodoncji regeneracyjnej. Udowodniono, że pełna integracja nowo dostarczonego, wyhodowanego in vitro konstruktu ze ścianą kanału korzeniowego nie jest możliwa bez efektywnego usunięcia warstwy mazistej. Blokując światło kanalików zębinowych, uniemożliwia ona wnikanie do nich wypustek odontoblastów nowo wytworzonej tkanki miazgopodobnej, nie pozwalając na pełną integrację kompleksu miazgowo¬ zębinowego. Proces ten wyraża się w tworzeniu zatok resorpcyjnych w obrębie dostarczonego konstruktu w sąsiedztwie ścian kanału korzeniowego pokrytego warstwą mazistą (13).

DLA PRAKTYKÓW
Podsumowując, należy stwierdzić, że choć endodoncja regeneracyjna jest z pewnością przełomem w leczeniu chorób miazgi i tkanek okołowierzchołkowych, a jej wprowadzenie do działalności klinicznej zapewne jest tylko kwestią czasu, należy w dalszym ciągu udoskonalać metody chemo-mechanicznej preparacji systemu kanałów korzeniowych, ponieważ efektywna dezynfekcja przestrzeni endodontycznej wraz z usunięciem warstwy mazistej stanowi podstawowy etap leczenia w przypadku wykorzystania obu tych metod.

 
PIŚMIENNICTWO– 13 POZYCJI – W REDAKCJI.