Forskere verden rundt har i flere tiår jobbet med å finne en måte å reparere tannemaljen på, et arbeid som har vist seg å være vanskelig. Men nå meddeler en gruppe kinesiske forskere ved universitetene Zhejiang University og Xiamen University at de har gjort en oppdagelse som bringer oss et langt steg fremover.

De har designet et materiale som vil stimulere tannen til å danne ny emalje. Det blir litt som at du maler et strøk maling på veggen og at den fortsetter å male seg selv med enda et strøk.

Den komplekse tannemaljen

I studien, som ble publisert i tidsskriftet Science Advances, beskriver forskerne hvordan tannemaljen hos mennesker er en velorganisert struktur som ligner litt på fiskeskjell når du ser på den under et mikroskop.

– Nøkkelen til å fullstendig kunne reparere tannemaljen er å presist etterligne dens kompliserte struktur, skriver forskerne i studien.

Etterligner emaljens struktur for å bygge den opp

Tannemaljen dannes i de første leveårene og kan ikke reparere seg selv eller dannes på nytt. Derfor ville forskerne se om de kunne bygge opp igjen tannemaljen ved å etterligne dens komplekse struktur.

For å teste ut teorien sin benyttet de seg av tenner som var blitt trukket og donert til forskningen. Med tennene plassert foran seg på lab-benken simulerte forskerne emaljeskader ved å kutte ut et vindu på 4-5 millimeter med en diamantsag. Deretter behandlet de tennene med fosforsyre og lot den virke en stund.

For å kunne se effekten av reparasjonene påførte forskerne noen dråper med en syreresistant neglelakk på den ene halvparten av tanna. Deretter påførte de en kompleks kalsiumfosfatløsning på den andre halvdelen.

Kalsiumfosfatløsningen var en løsning som forskerne hadde laget selv og den bestod av kalsiumfosfatpartikler med en størrelse på 1,5 nanometer. Den lot de virke på tennene i 48 timer og da fant de ut at det hadde blitt dannet et svært tynt lag med ny tannemalje.

Tannemaljen hadde samme struktur som den opprinnelige emaljen. Forskerne fant også ut at de kunne gjøre den tykkere ved å gjenta behandlingen flere ganger.

Håper behandlingen kan brukes på emaljeskader

I studien sin skriver forskerne at det kunstige laget som ble dannet etterhvert kan bli en permanent del av den tannemaljen. De håper at metoden dermed kan videreutvikles til en effektiv behandling mot emaljeskader.

Materialene de brukte i studien skal være enkle å fremstille, ifølge Zhaoming Liu, en av forskerne bak studien. Han sier til avisen The Guardian at de bør være mulig å produsere i storskala.

– Metoden er enkel, men man trenger validering av den, sier Sherif Elsharkawy til avisen. Elsharkawy forsker på tannproteser ved Kings College London og har ikke selv vært en del av studien.

Ifølge studien er tykkelsen på det nydannede emaljelaget på rundt 2,7 mikrometer. Elsharkawy forteller til at de må opp til en tykkelse på mellom to og fem millimeter for å kunne fikse hull i tennene.

Liu og hans kollegaer sier til avisen at de er enige i at tykkelsen på laget er en begrensning og forteller at de jobber med å forbedre det. Forskeren sier også at de håper på å kunne få på plass en studie der de ser på tennene mens de er i munnen på pasienten.

Kan behandle tenner der man fremdeles har emalje

En annen forsker som har sett på studien er Ståle Petter Lyngstadaas. Han er professor ved institutt for klinisk odontologi ved Universitetet i Oslo og har selv forsket mye på både regenerasjon og dannelse av beinvev. Han mener vi må være forsiktige med å ha for store forhåpninger om at funnene skal ha øyeblikkelig betydning for behandling av pasienter.

Til forskning.no forteller han at det tidligere har blitt forsket på, og patentert, tilsvarende strategier for å få til emaljereparasjon både i USA og England uten at det har gitt noen nye produkter som kan brukes i tannklinikkene. I tillegg forteller han at metoden som benyttes her kun simulerer begynnerstadiet i karies og at det vil være vanskelig å bygge opp tannemalje der det ikke eksisterer noen emalje fra før.

- Teknikken forskerne bruker går ut på dannelse av nye krystaller som er identiske til underlaget de vokser på. Denne teknikken er derfor lite egnet til å reparere store emaljeskader, sier Lyngstadaas til forskning.no

Lyngstadaas legger til at emaljeskadene som ble påført tennene av forskerne er en veldig overfladisk syreskade og at denne er mest lik de etseskadenene vi får etter sure drikker. Han påpeker også at metoden forskerne bruker for å skape emaljelaget baserer seg på at man dyrker frem krystaller fra et helt identisk underlag. Derfor kan man ikke lage en helt ny tannemalje med denne metoden.

- I tannskader og ved tannråte er som oftest tannemaljen helt borte og det er da ikke noe å vokse videre på. I behandlingssammenheng har forsøkene relevans kun til overfladiske emaljeskader, hvor man har begynnende karies helt i det tidlige stadiet, sier han.

– Tiden er en begrensning

Lyngstadaas sier at et moment med studien som gjør at det fremdeles er en lang vei å gå før vi får en behandling mot emaljeskadene, er at det tar lang tid før dette emaljelaget dannes. I studien oppgis det at det skjer etter omtrent 48 timer. Han mener metoden derfor må gjøres langt mer effektiv og stiller spørsmål ved hvordan metoden skal brukes i tannlegeklinikkene.

- Du kan ikke sitte i tannlegestolen i 48 timer og vente på 0,01 milimeter med ekstra tannemalje, Sier Lyngstadaas. Han forteller at han derfor tror det er langt fram til at metoden kan brukes hos tannlegen, men at det at man kan lage disse krystallene uorganisk på lab-benken gjør at vi lettere kan studere hvordan de vokser og dermed forstå mer om deres innhold, form og funksjon.

- Kanskje kan metoden på sikt gi innsikt i prosesser som vi kan bruke til å forebygge og behandle emaljeskader bedre, sier han.

Prosessen foregår til vanlig andre steder i kroppen

Lyngstadaas forteller oss at prosessen som forskerne gjennomfører her med å lage uorganiske krystaller i et biologisk miljø, også kalt biomineralisering, er vanlig å se andre steder i kroppen.

- Det at vi får dannet krystaller med kalsiumfosfat er ikke noe stort triks fra naturens side fordi kroppen er overmettet med kalsium og fosfat. «Partytrikset» til kroppen er derfor ikke å lage mineralet, men å lage det på rett sted, til rett tid og i rett form, sier han.

Lyngstadaas kan fortelle at kroppen kontinuerlig jobber med å hindre at dannelsen av krystaller skjer på feil sted og at det oppstår sykdommer relatert til mineraldannelser på feil sted eller i feil form når kroppen ikke klarer dette.

- Eksempler på sykdommer som kan oppstå når det skjer er tannstein, åreforkalkninger eller kreftsvulster som danner beinmasse, sier han.

Han legger til at et moment som er litt usikkert er hvordan den prosessen forskerne utfører skal fungere sammen med kroppens forsvarsmekanisme mot tannstein eller på tenner som har vært behandlet med fluor og dermed har endret kjemi i krystalloverflaten.

- Så det er fremdeles mange skjær i sjøen, sier Lyngstadaas.

Grunnforskning som må bygges videre på

Lyngstadaas forteller oss at det forskerne beskriver i studien er en fremvekst av krystaller basert på et underliggende krystallag og at dette skjer i et lukket system i laboratoriet. Han sier at forskerne har klart å rendyrke og forenkle den slik at man slipper å bruke mer kompliserte faktorer som proteiner og celler. Men at det er å trekke strikken svært langt å konkludere med at de fikk regenerert et hardt vev som vanligvis dannes av migrerende celler under oppveksten som i tillegg migrerer i et spesifikt, veldefinert mønster under en veldig avgrenset tid.

Han mener forskeren må bygge videre på denne grunnforskningen.

- Dette er grunnforskning, og vi vet av erfaring at bare en svært liten del av grunnforskningresultater får direkte anvendelse i klinikken. Her nok forskningen bygges videre på sten på sten, sier han.

Forebyggende arbeid er fremdeles nøkkelen til god tannhelse

Lyngstadaas har et råd til leserne som ønsker å bevare tannemaljen sin.

- Det finnes i dag langt enklere måter å gjøre det på om du ønsker å beskytte tannemaljen din mot syreangrep, sier Lyngstadaas.

Han forteller at du kan pusse tennene med fluortannkrem og skylle med fluor. Fluoren vil gi emaljen en høyere motstand mot syre fra mat og drikke.

– Du får fluor inn i emaljekrystallene og dette vil gjøre emaljen omlag én pH- verdi mer motstandsdyktig mot syreangrep. Det er den mest effektive beskyttelsen du kan få mot syreskader, mener Lyngstadaas.

Referanse:

Biao Jin mfl, Repair of tooth enamel by a biomimetic mineralization frontier ensuring epitaxial growth, August 2019, DOI: 10.1126, lenke