Některá zvířata si umí regenerovat zuby. Brněnský vědec zkoumá, jak to funguje

Jak rychle rostou zuby, co dynamiku jejich růstu ovlivňuje a jak zubní tkáně regenerují. To vše v detailu umožňuje sledovat nová monitorovací metoda vyvinutá výzkumnou skupinou Jana Křivánka z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity. Uplatnění může najít v regenerativní medicíně, při testování nových přístupů v hojení ran nebo při sledování vývojových vad kostí a zubů.

Dospělé lidské zuby nedorůstají. Když se jednou pokazí, dají se nahradit už jenom uměle. U zvířat to tak ale není. U myší totiž jejich přední řezáky dorůstají, a to po celý život. „Zajímavé je nejen samotné dorůstání, ale také to, že když si myš zub ulomí, tak se u ní evolučně vyvinul zvláštní princip, že ten zub svůj růst dokonce zrychlí. A to dramaticky,“ popisuje Jan Křivánek z Lékařské fakulty Masarykovy univerzity.

Právě tento vědec už před třemi lety zmapoval a kategorizoval buňky v zubech myší a následně také v těch lidských, které jsou v drtivé většině na molekulární a buněčné úrovni obdobné. Objevil při té příležitosti několik typů nových kmenových buněk a popsal složité procesy, kterými se přetvářejí v buňky tvořící tvrdé zubní tkáně. „Snažíme se jejich studiem pochopit obecné principy regenerace orgánů a tkání,“ vysvětluje vědec. 

Na cestě k zubům, které se opraví samy

Brněnští vědci teď pod jeho vedením vyvinuli metodu, jejímž prostřednictvím tuto růstovou dynamiku jako první na světě dokázali v mikrometrových měřítcích popsat a kvantifikovat. Metoda dostala jméno BEE-ST, studie o ní vyšla v odborném žurnálu Science Advances.

Umožňuje sledovat vývoj tvrdých tkání ve všech třech rozměrech a v čase. Spočívá v přesně časovaném podávání fluorescenčních barviv, jejich začlenění do nově vznikajících kostí a zubů a následného optického projasnění.

„Naše metoda staví na kombinaci několika zavedených přístupů. Barviv, která se začleňují do nově vznikajících tvrdých tkání, jsou desítky a jsou známá už léta. My jsme mnoho z nich otestovali, vybrali dvě nejlépe fungující – alizarin a kalcein –, sepsali postupy, jak je aplikovat, a vymysleli nové přístupy pro kvantifikaci růstu a hojení,“ přibližuje Křivánek.

Díky spolupráci s kolegy z Přírodovědecké fakulty otestovali tuto metodu na více živočišných druzích a potvrdili její univerzální využití pro sledování vývoje jakýchkoliv tkání založených na vápníku. „Původně jsme se sice zaměřili jen na myší řezáky, ale paralelně jsme přišli na to, že se naše metoda dá použít i na ostatní tkáně,“ doplňuje vědec.

Dlouhá cesta vědeckého pokroku

BEE-ST tak otevírá možnosti dalšího výzkumu a uplatnění v oblastech od vývojové biologie přes hojení a regeneraci tkání, kostní a zubní inženýrství až po problematiku studia vrozených vývojových vad opěrné soustavy a zubů.

Mezitím svou práci posouvá dál i sám Křivánek a jeho tým. „Dosud nikdo nezjistil, čím to je, že myším tak rychle dokážou zuby po poranění zpět dorůst. Nikdo neví, jak je to detekováno, jakým způsobem na to reagují kmenové buňky, a nikdo nedokázal rychlost růstu přesně kvantifikovat. My už to teď dokážeme,“ naznačuje budoucí směr svého výzkumu.

Tento výzkum je začátek dlouhé cesty. Jedná se o základní vědecký výzkum, který nemá za cíl hledat nějaká praktická řešení problému lidských zkažených zubů. Základní výzkum je experimentální a teoretická práce, která slouží k získání nových vědomostí o základních principech jevů nebo pozorovatelných skutečností, která není primárně zaměřena na uplatnění nebo využití v praxi. 

Teprve na ni později, v případě, že uspěje, navazují praktické aplikace – jako by byly například terapie schopné lidem nebo hospodářským zvířatům regenerovat poškozený chrup. Mezi základním výzkumem a plným přenesením do praxe mnohdy uplynou i desítky roků.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Jako požár na nebi. Češi mohli zpozorovat zánik části rakety Falcon 9

Ve středu nad ránem se lidem ve střední Evropě, včetně České republiky, nabídla nevšední podívaná. Na severním obzoru mohli sledovat zánik lidmi vyrobeného objektu. Podle starších informací mělo jít o jeden ze satelitů systému Starlink, na základě nových dat ale vědci tvrdí, že se jednalo o nosný stupeň rakety Falcon 9 společnosti Space X.
12:40Aktualizovánopřed 2 hhodinami

Archeologové našli první hrobku faraona po sto letech

Archeologové v Egyptě objevili hrobku faraona Thutmose II. Jedná se o zcela výjimečný objev. Jde totiž o první nález královské hrobky za více než sto let. Naposledy se to stalo roku 1922, když Howard Carter našel slavnou hrobku faraona Tutanchamona.
před 3 hhodinami

Hrozba, že planetka 2024 YR4 narazí do Země, opět stoupla

Podle údajů NASA zveřejněných v úterý má asteroid, který by mohl srovnat se zemí celé město, už 3,1procentní pravděpodobnost, že v roce 2032 zasáhne Zemi. To z něj dělá nejnebezpečnější planetku, jakou kdy moderní předpovědi zaznamenaly. Odborníci však uklidňují, že v tuto chvíli se nejedná o krizi.
před 5 hhodinami

Ženy jsou štědřejší než muži, ukázala hra na diktátora

Obecně sdílená společenská představa je, že ženy jsou štědřejší než muži. Ale když se španělští psychologové a ekonomové pokoušeli najít pro toto tvrzení tvrdé důkazy založené na datech a studiích, nenašli je. A tak se rozhodli udělat vlastní výzkum, a to pomocí experimentu.
před 10 hhodinami

Smrt může být evolučně altruistická, naznačuje výzkum

Darwinova teorie přírodního výběru vysvětluje, proč se u organismů vyvíjejí vlastnosti, které jim pomáhají přežít a rozmnožovat se. Smrt se pak může zdát jako neúspěch v této snaze. Nový výzkum ale naznačuje, že je to spíš proces, který se evolučně zformoval tak, aby organismům pomáhal.
včera v 16:46

Sucho ohrožuje půlku zemědělské půdy ve střední Evropě. Problém hrozí Slovensku

Středoevropské zemědělství ohrožují budoucí změny teplot. Dospěli k tomu vědci, kteří na základě dat získaných i z českých dubů vytvořili přehled klimatu v tomto regionu a podívali se na to, jak vypadá možný vývoj do budoucna.
včera v 14:36

Čeští vědci chtějí s pomocí AI objevovat nové molekuly

Čeští vědci spolupracují s odborníky ze čtrnácti výzkumných institucí po celém světě, aby využili umělou inteligenci (AI) na objev a vývoj nových přírodních molekul, které by bylo možné využívat například ve vývoji léčiv, kosmickém výzkumu nebo likvidaci znečištění v přírodě.
včera v 11:05

Trumpovy vyhazovy způsobují chaos nejen mezi jadernými experty

Administrativa Donalda Trumpa propustila tisíce státních zaměstnanců, například z ministerstva školství, Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) nebo lesní správy. Důvodem je snaha ušetřit na federálních výdajích. Odborníci ale upozorňují, že fungování některých úřadů tím může být ohroženo, zejména pokud se výpovědi týkají odborných vědeckých pozic.
17. 2. 2025
Načítání...