„Zubná pasta vyrobená z... vlasov?“ Keratín vytvára na zuboch štít podobný sklovine a opravuje skoré poškodenia.

Vedci z King's College v Londýne preukázali, že keratín, proteín, z ktorého sú vyrobené vlasy, pokožka a vlna, môže slúžiť ako „rámec“ pre mineralizáciu skloviny podobnú prirodzenej. Keď sa takýto keratínový film dostane do kontaktu s minerálmi v slinách, na povrchu zubov vyrastie usporiadaná vrstva podobná sklovine, ktorá obnovuje vzhľad a tvrdosť skorého poškodenia skloviny (napríklad biele škvrny) a znižuje citlivosť. Autori už diskutujú o dvoch formátoch: denná pasta a profesionálny gél, pričom ako surovina slúži keratín z „bioodpadu“ (vlasy/vlna).

Pozadie

Aké sú už dostupné klinické/ambulantné alternatívy pre včasné poruchy:

1. Fluoridy, CPP-ACP (kaysín fosfopeptid + amorfný fosforečnan vápenatý) – zvyšujú saturáciu slinných iónov a pomáhajú remineralizovať biele škvrny, ale účinok závisí od dodržiavania liečby a je medzi štúdiami nekonzistentný.
2. Bioaktívne sklá (NovaMin) a nano-hydroxyapatit sú obľúbené, ale pre niektoré zloženia existuje menej klinických dôkazov ako pre fluoridy; výsledky sú často in vitro.
3. Samoorganizujúce sa peptidy (P11-4) tvoria fibrilárnu semennú matricu v sklovine; existujú randomizované a klinické dôkazy o remineralizácii skorých lézií a zosilnení účinku fluoridu.
4. Infiltrácia živice (Ikona) – mikroinvazívne „vypĺňa“ pórovitú vrstvu a stabilizuje biele škvrny, ale ide o polymérnu výplň, nie o skutočnú mineralizáciu.

• Prečo je potrebné sklovinu „opravovať zvonku“. Zubná sklovina pozostáva takmer z 96 % hydroxyapatitu a po erupcii sa nemôže sama opraviť: stavebné bunky (ameloblasty) sa strácajú, takže klasické výplne iba prekrývajú defekt, ale neobnovujú prirodzenú štruktúru. Preto je záujem o materiály, ktoré spúšťajú mineralizáciu na povrchu vďaka iónom slín – teda pôsobia „ako príroda“.
• Čo je biomimetická remineralizácia? Ide o prístupy, pri ktorých materiál slúži ako šablóna/skelet na ukladanie vápnika a fosfátu do mriežky podobnej sklovine. V posledných rokoch sa testovali organické aj anorganické platformy: od nanomateriálov a peptidov až po „protézy“ zo sklovinovej matrice. Cieľom nie je len „utesniť“ póry, ale vybudovať usporiadaný minerál, ktorý sa svojou optikou a mechanikou blíži sklovine.
• Kde sa tu nachádza keratín (vlasy/vlna) a čo je nové? Tím z King's College v Londýne vo svojej novej práci ukázal, že tenký keratínový film dobre priľne k sklovine a viaže ióny zo slín, čím spúšťa rast usporiadanej vrstvy podobnej sklovine. Na modelových „bielych škvrnách“ povlak obnovil optiku a tvrdosť – v podstate pôsobil ako biošablóna, nie kozmetický lak. Navyše – udržateľné suroviny: keratín z „bioodpadu“ (vlasy/vlna).
• Prečo to dáva zmysel z hľadiska materiálovej vedy. Keratín je proteín s bohatou povrchovou chémiou; v tkanivovom inžinierstve už bol mineralizovaný (na regeneráciu kostí) a používaný ako lacný a dostupný nosič. Jeho prenos do zubného lekárstva ponúka možnosť kombinovať adhéziu na sklovinu a samoorganizáciu minerálu v ústnej dutine (sliny ako stály zdroj iónov).
• Ako sa keratínový prístup porovnáva s jeho „konkurentmi“? Na rozdiel od živíc a infiltračných činidiel sa keratín neutesňuje polymérom, ale buduje minerál; na rozdiel od jednoduchých „iónových“ pást (fluorid, nano-HA) poskytuje organizujúcu matricu. V podstate je bližšie k peptidovým matriciam (P11-4), ale potenciálne lacnejší a technologicky jednoduchší. Celá oblasť sa uberá smerom k samoorganizujúcim sa a matricovým systémom (pozri recenzie o remineralizácii „next-gen“).
• Obmedzenia, ktoré treba mať na pamäti: Výsledky sú zatiaľ in vitro/modely; orálne testovanie (opotrebovanie štetcom, kyseliny/zásady, mikrobiota, stálosť farieb), štandardizácia zdrojov keratínu a regulačné otázky sú ešte len v budúcnosti. Pre bežné pasty/gély - iba ak klinické skúšky potvrdia trvanlivosť a bezpečnosť.
• Celkový obraz. Biomimetická remineralizácia je skutočným „ďalším krokom“ medzi prevenciou a vŕtaním: šablóna + ióny slín → vrstva podobná sklovine. Keratín je ďalším kandidátom v tejto línii, ktorý by v prípade klinického úspechu mohol doplniť arzenál liečby skorých lézií a citlivosti.

Ako to funguje

Sklovina je supertvrdé tkanivo a samo sa nehojí. Nápad tímu: dať zubu biomimetickú „šablónu“. Keratín je flexibilný, „neusporiadaný“ proteín, dobre priľne k sklovine a viaže vápnik a fosfát. Naniesli tenkú vrstvu keratínu – a potom sliny urobia zvyšok: ióny sa postupne usadia na vrstve, zoradia sa do kryštalickej mriežky podobnej prirodzenej sklovine a vytvoria hustú ochrannú vrstvu. Nejde o živicovú výplň, ale o mineralizovaný povlak príbuzný prirodzenému tkanivu.

Čo presne urobili?

• Výskumníci izolovali keratín z vlny/vlasov a aplikovali ho na povrch zubov v laboratórnom modeli skorého poškodenia skloviny (biele škvrny).
• V prítomnosti minerálov zo slín sa keratínový film mineralizoval: vytvorila sa vysoko organizovaná vrstva „podobná sklovine“.
• Na základe výsledkov hodnotení autori uvádzajú obnovenie optických (vzhľad „zdravej“ skloviny) a mechanických vlastností (tvrdosť, odolnosť voči kyselinám) skorých defektov.

Prečo je to dôležité?

• Včasné kazivé lézie (biele matné škvrny, citlivosť) predstavujú obrovskú vrstvu zubného lekárstva. V súčasnosti proces spomaľujeme najmä fluoridmi/živicovými infiltrátormi. Keratínový prístup ponúka presne reštrukturalizáciu minerálu s podporou slín – „biologickejší“ scenár.
• Stabilita farby a estetika. Vrstva podobná sklovine je opticky bližšia prirodzenému tkanivu ako plastové živice; to je obzvlášť cenné vo „viditeľných“ oblastiach.
• Ekológia a dostupnosť. Keratín sa dá získať z vlasov/vlny – v podstate z biologického odpadu, čo znižuje závislosť od plastov a chemických živíc.

Čo to znamená pre život (ak sa technológia dostane na zubárske kreslo)

• Domáci formát: bežná pasta s keratínom, ktorá pod prúdom surových slín postupne vytvára ochrannú vrstvu a utesňuje otvorené dentínové kanáliky (menej „streľovania“ od chladu).
• Formát pre použitie v ordinácii: gélový náter „ako lak na nechty“ – na urýchlenú/cielenú opravu bielych škvŕn a citlivých oblastí. Podľa autorov sa v spolupráci s priemyslom môžu produkty objaviť o 2 – 3 roky (ide o plány, nie záruku).

V čom sa nový náter líši od „klasického“?

• Nemaskuje, ale mineralizuje. Na rozdiel od kompozitov a živicových infiltrantov keratínová platforma iniciuje mineralizáciu a defekt nielen vypĺňa polymérom.
• Spolupracuje so slinami. Tu pomáha to, čo zvyčajne bráni priľnutiu (vlhkosť) – zdroj iónov pre rast.
• Potenciálne odolnejšia. Vrstva podobná sklovine by mala lepšie odolávať pôsobeniu kyselín ako organické živice. (Klinické skúšky to určite ukážu.)

Obmedzenia

• Zatiaľ je to laboratórium. Hovoríme o testoch in vitro/modelových testoch. V klinike je vrstva vystavená štetcom, jedlu, kyslým/zásaditým cyklom a mikrobiote – musíme otestovať jej odolnosť a bezpečnosť u ľudí.
• Zdroje surovín. Keratín môže byť živočíšneho/ľudského pôvodu – otázky štandardizácie, alergií, etiky a regulácie sú stále v popredí.
• Nie je to „zázračná tabletka“. Stredné a hlboké kazy, odštiepenia a praskliny si stále vyžadujú výplne/inleje a zubára. Keratínový prístup je o včasných léziách a prevencii.

Čo bude ďalej?

Tím už túto technológiu zavádza do praxe (zloženie, stabilita, „spôsoby aplikácie“, pilotné testy). Ak klinické údaje potvrdia laboratórne údaje, zubári budú mať k dispozícii novú triedu povlakov – biošablóny, ktoré si vypestujú vlastnú „sklovinu“ z toho, čo už máme v ústach – slín.

Zdroj: Gamea S. a kol. Biomimetická mineralizácia keratínových lešení na regeneráciu skloviny. Advanced Healthcare Materials, 2025. DOI: 10.1002/adhm.202502465