Odborníci z Brna vyčíslí, jak rychle rostou lidem zuby a kosti

Metodu vyvinula skupina Jana Křivánka, který ve vědeckých kruzích zaujal už před třemi lety, když mapoval a kategorizoval buňky v zubech myší a následně také v těch lidských. Objevil při tom několik typů nových kmenových buněk a popsal procesy, kterými se přetvářejí v buňky tvořící tvrdé zubní tkáně.

„Snažíme se jejich studiem pochopit obecné principy regenerace orgánů a tkání," řekl Křivánek, jenž je fascinován hlodavci. Těm totiž přední řezáky celý život dorůstají. „Když si myš zub ulomí, tak se u ní evolučně vyvinul zvláštní princip, že ten zub svůj růst dokonce zrychlí. A to dramaticky," sdělil.

Brněnští vědci nyní vyvinuli metodu, jejímž prostřednictvím tuto růstovou dynamiku dokázali v mikrometrových měřítkách popsat a kvantifikovat. Metoda nazvaná BEE-ST umožňuje vývoj tvrdých tkání sledovat 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. K němu však není nutné předchozí odstranění vodního kamene, které při běžných metodách odstraňuje také začleněné chemikálie.

Metoda staví na kombinaci několika zavedených přístupů. „Barviv, které 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," sdělil Křivánek.

Díky spolupráci s kolegy z přírodovědecké fakulty metodu otestovali na více živočišných druzích a potvrdili její univerzální využití pro sledování vývoje jakýchkoliv tkání založených na vápníku.

BEE-ST tak otevírá možnosti dalšímu 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. Křivánek a jeho tým mezitím dal svou práci posouvá.

„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," míní.