Cellen tussen kaak en implantaat groeien in lab onder kauwdruk

Door buiten de mond cellen te laten groeien onder de wisselende druk die ook bij kauwbewegingen in de mond bestaat, kan een verbindende cellaagje tussen tand en kaakbot worden opgekweekt. Zo’n kunstmatig gekweekt cellaagje (het wortelvlies) kan van groot belang worden voor aanhechting van implantaten aan het kaakbot, zodat dan wellicht vastschroeven niet meer nodig is. Agnes Berendsen van het Academisch Centrum Tandheelkunde Amsterdam promoveerde op 9 juni op dit onderzoek, aan de Vrije Universiteit.

Als een tand of kies afbreekt door een ongeluk of een ontsteking zit er niet veel anders op dan een implantaat te nemen. Het implantaat wordt dan letterlijk aan het kaakbot vastgeschroefd in plaats van dat het zich op een soepele manier in het wortelvlies (paradontaal ligament) nestelt, zoals tanden en kiezen normaliter doen.

Het wortelvlies vormt de flexibele verbinding tussen tandwortel en kaakbot. Het weefsel is zo soepel genoeg om de krachten van kauwbewegingen wat te dempen en tegelijkertijd zo sterk dat het zorgt voor de aanhechting van tanden en kiezen aan het kaakbot. Doordat het implantaat niet is ingebed in het wortelvlies missen kunsttand, kunstkies en kaakbot een ‘buffer’ die de kauwkrachten in de mond opvangt. Op termijn kan daarom door de druk van het kauwen schade aan het kaakbot ontstaan. Door minuscule scheurtjes kan het implantaat los gaan zitten.

De onderzoekster bekeek op welke manier wortelvlies in het laboratorium gekweekt kan worden. De geijkte methodes die gebruikt worden in tissue-engineering voldeden niet om wortelvlies te kweken. Zo wordt geprobeerd om met chemische signalen cellen te activeren. Ook worden cellen in een zogenaamde steunstructuur (collageennetwerk) ‘gezaaid’. Maar met het uitoefenen van fysieke druk op cellen (biomechaniek) was nog weinig geëxperimenteerd.

Om de invloed van biomechaniek te testen ontwikkelde Berendsen een

driedimensionaal model van een kunstwortel en kunstkaakbot dat het kauwen nauwkeurig nagebootst. Tussen de kunstwortel en het kunstkaakbot plaatste zij een collageennetwerk en zaaiden daarin cellen, geïsoleerd uit het beschadigde wortelvlies van patiënten. Het collageennetwerk zette zij met een mineraalafzetting vast aan de oppervlakten van tandwortel en kaakbot. Door de tandwortel in te drukken en kauwbewegingen na te bootsen, bleken de cellen tot groei te worden geactiveerd. Ze veranderden van fibroblasten (jonge bindweefselcellen) tot osteoblasten/cementoblasten (beenweefsel cellen). Er ontstonden weefselstructuren met de voor wortelvlies gewenste soepele eigenschappen. In vervolgstudies aan de Radboud Universiteit Nijmegen zullen onderzoekers proberen om bij dieren wortelvlies te kweken. Hilde van Halm