„Паста за зъби, направена от... коса?“ Кератинът създава подобен на емайл щит върху зъбите и поправя ранните увреждания.

Учени от Кингс Колидж Лондон са показали, че кератинът, протеинът, от който са изградени косата, кожата и вълната, може да служи като „рамка“ за естествено подобна на емайла минерализация. Когато такъв кератинов филм влезе в контакт с минералите в слюнката, върху повърхността на зъба се образува подреден, подобен на емайл слой, който възстановява външния вид и твърдостта на ранно увредения емайл (например бели петна) и намалява чувствителността. Авторите вече обсъждат два формата: ежедневна паста и професионален гел, като суровината е кератин от „биоотпадъци“ (коса/вълна).

Предистория

Какви са вече наличните клинични/офисни алтернативи за ранни дефекти:

1. Флуориди, CPP-ACP (кайзин фосфопептид + аморфен калциев фосфат) - повишават насищането на слюнката с йони и спомагат за реминерализирането на белите петна, но ефектът е зависим от спазването на предписанията и е непоследователен в различните проучвания.
2. Биоактивните стъкла (NovaMin) и нано-хидроксиапатитът са популярни, но за някои формули има по-малко клинични доказателства, отколкото за флуоридите; резултатите често са in vitro.
3. Самосглобяващите се пептиди (P11-4) образуват фибриларна матрица от семена в емайла; има рандомизирани и клинични доказателства за реминерализация на ранните лезии и засилване на ефекта на флуорида.
4. Инфилтрация на смола (Icon) - микроинвазивно „запълва“ порестия слой и стабилизира белите петна, но това е полимерно запълване, а не истинска минерализация.

• Защо емайлът трябва да се „ремонтира отвън“. Зъбният емайл е почти 96% хидроксиапатит и след поникване той не може да се самовъзстанови: градивните клетки (амелобласти) се губят, така че класическите пломби само покриват дефекта, но не възстановяват естествената структура. Оттук и интересът към материали, които предизвикват минерализация на повърхността благодарение на йоните на слюнката - тоест, те действат „като природата“.
• Какво е биомиметична реминерализация? Това са подходи, при които материалът служи като шаблон/скеле за отлагането на калций и фосфат в емайл-подобна решетка. През последните години бяха тествани органични и неорганични платформи: от наноматериали и пептиди до емайлови матрични „протези“. Идеята не е просто да се „запечатат“ порите, а да се изгради подреден минерал, който е близък по оптика и механика до емайла.
• Къде е кератинът (коса/вълна) тук и какво е новото? В новата си работа екипът от King's College London показа, че тънък кератинов филм се прилепва добре към емайла и свързва йони от слюнката, задействайки растежа на подреден емайлоподобен слой. Върху моделни „бели петна“ покритието възстанови оптиката и твърдостта - по същество действайки като био-шаблон, а не като козметичен лак. Плюс това - устойчиви суровини: кератин от „био-отпадъци“ (коса/вълна).
• Защо това има смисъл от гледна точка на материалознанието. Кератинът е протеин с богата повърхностна химия; в тъканното инженерство той вече е минерализиран (за костна регенерация) и се използва като евтин, достъпен носител. Пренасянето му в стоматологията предлага възможност за комбиниране на адхезия към емайла и самоорганизация на минерала в устната кухина (слюнката като постоянен източник на йони).
• Как се сравнява кератиновият подход с неговите „конкуренти“? За разлика от смолите и инфилтрантите, кератинът не запечатва с полимер, а изгражда минерала; за разлика от простите „йонни“ пасти (флуорид, нано-HA), той осигурява организираща матрица. По същество е по-близо до пептидните матрици (P11-4), но потенциално по-евтин и технологично по-опростен. Областта като цяло се насочва към самосглобяващи се и матрични системи (вижте прегледите за реминерализация от „следващо поколение“).
• Ограничения, които трябва да се запомнят: Резултатите са in vitro/модели засега; предстоят орални тестове (износване на четката, киселини/алкали, микробиота, устойчивост на цветовете), стандартизация на източниците на кератин и регулаторни въпроси. За рутинни пасти/гелове - само ако клиничните изпитвания потвърдят трайност и безопасност.
• Цялостната картина. Биомиметичната реминерализация е истинската „следваща стъпка“ между превенцията и пробиването: шаблон + йони на слюнката → емайл-подобен слой. Кератинът е друг кандидат в тази линия, който, ако бъде клинично успешен, би могъл да допълни арсенала от лечения за ранни лезии и чувствителност.

Как работи това

Емайлът е свръхтвърда тъкан и не заздравява самостоятелно. Идеята на екипа: да се даде на зъба биомиметичен „шаблон“. Кератинът е гъвкав, „неподреден“ протеин, той се прилепва добре към емайла и свързва калций и фосфат. Те нанесли тънък филм от кератин - и след това слюнката върши останалото: йоните постепенно се утаяват върху филма, подреждат се в кристална решетка, подобна на естествения емайл, образувайки плътен защитен слой. Това не е пломба от смола, а минерализирано покритие, свързано с естествената тъкан.

Какво точно направиха?

• Изследователите изолирали кератин от вълна/коса и го нанесли върху повърхността на зъбите в лабораторен модел на ранно разрушаване на емайла (лезии с бели петна).
• В присъствието на минерали от слюнката, кератиновият филм се минерализира: образува се силно организиран „емайл-подобен“ слой.
• Въз основа на резултатите от оценките, авторите отчитат възстановяването на оптичните (появата на „здрав“ емайл) и механичните свойства (твърдост, устойчивост на киселина) на ранните дефекти.

Защо това е важно?

• Ранните кариозни лезии (бели матови петна, чувствителност) са огромен пласт в стоматологията. Сега основно забавяме процеса с флуориди/инфилтратори на смоли. Кератиновият подход предлага именно преструктурирането на минерала с подкрепата на слюнката - по-„биологичен“ сценарий.
• Стабилност на цвета и естетика. Емайлоподобният слой е оптически по-близо до естествената тъкан, отколкото пластмасовите смоли; това е особено ценно във „видимите“ области.
• Екология и наличност. Кератинът може да се получи от коса/вълна - основно от биоотпадъци, което намалява зависимостта от пластмаси и химически смоли.

Какво означава това за живота (ако технологията стигне до зъболекарския стол)

• Домашен формат: обикновена паста с кератин, която под суровия поток на слюнка постепенно изгражда защитен слой и запечатва отворените дентинови каналчета (по-малко „стреля“ от студа).
• Формат за употреба в кабинета: гел покритие „като лак за нокти“ – за ускорено/целенасочено възстановяване на бели петна и чувствителни зони. Според авторите, в партньорство с индустрията, продуктите могат да се появят след 2-3 години (това са планове, а не гаранция).

По какво се различава новото покритие от „класическото“?

• Не маскира, а минерализира. За разлика от композитите и инфилтрационните смоли, кератиновата платформа инициира минерализацията, а не просто запълва дефекта с полимер.
• Действа заедно със слюнката. Това, което обикновено пречи на адхезията (влагата), помага тук - източник на йони за растеж.
• Потенциално по-издръжлив. Емайлоподобният слой би трябвало да издържа по-добре на киселинни атаки, отколкото органичните смоли. (Клиничните изпитвания със сигурност ще покажат това.)

Ограничения

• Засега това е лаборатория. Говорим за in vitro/моделни тестове. В клиниката слоят е изложен на четки, храна, киселинно-алкални цикли и микробиота — трябва да тестваме издръжливостта и безопасността при хората.
• Източници на суровини. Кератинът може да е от животински/човешки произход - предстоят въпроси, свързани със стандартизацията, алергиите, етиката и регулацията.
• Не е „вълшебно хапче“. Средните и дълбоки кариеси, отчупванията, пукнатините все още изискват пломби/инлеи и зъболекар. Кератиновият подход е насочен към ранно откриване на лезии и превенция.

Какво следва?

Екипът вече внедрява технологията в практиката (формулировки, стабилност, „режими на приложение“, пилотни тестове). Ако клиничните данни потвърдят лабораторните, зъболекарите ще разполагат с нов клас покрития – биошаблони, които развиват свой собствен „емайл“ от това, което вече е в устата ни – слюнката.

Източник: Gamea S. et al. Биомиметична минерализация на кератинови скелета за регенерация на емайла. Advanced Healthcare Materials, 2025. DOI: 10.1002/adhm.202502465