„Zubní pasta vyrobená z… vlasů?“ Keratin vytváří na zubech štít podobný sklovině a opravuje časná poškození

Vědci z King's College v Londýně prokázali, že keratin, protein, ze kterého jsou složeny vlasy, kůže a vlna, může sloužit jako „rámec“ pro mineralizaci skloviny podobnou přirozené. Když se takový keratinový film dostane do kontaktu s minerály ve slinách, na povrchu zubu vyroste uspořádaná vrstva podobná sklovině, která obnovuje vzhled a tvrdost dříve poškozené skloviny (například bílé skvrny) a snižuje citlivost. Autoři již diskutují o dvou formátech: denní pastě a profesionálním gelu, přičemž jako surovina slouží keratin z „bioodpadu“ (vlasy/vlna).

Pozadí

Jaké jsou již dostupné klinické/ordinační alternativy pro časné vady:

1. Fluoridy, CPP-ACP (caysin fosfopeptid + amorfní fosforečnan vápenatý) – zvyšují saturaci slin ionty a pomáhají remineralizovat bílé skvrny, ale účinek je závislý na dodržování léčby a mezi studiemi je nekonzistentní.
2. Bioaktivní skla (NovaMin) a nano-hydroxyapatit jsou oblíbené, ale u některých přípravků existuje méně klinických důkazů než u fluoridů; výsledky jsou často in vitro.
3. Samouskládající se peptidy (P11-4) tvoří fibrilární semennou matrici ve sklovině; existují randomizované a klinické důkazy o remineralizaci časných lézí a zesílení účinku fluoridu.
4. Infiltrace pryskyřicí (Ikona) - mikroinvazivně "vyplňuje" porézní vrstvu a stabilizuje bílé skvrny, ale jedná se o polymerní výplň, nikoli o skutečnou mineralizaci.

• Proč je třeba sklovinu „opravovat zvenčí“. Zubní sklovina se skládá téměř z 96 % z hydroxyapatitu a po prořezání se nemůže sama opravit: stavební buňky (ameloblasty) se ztrácejí, takže klasické výplně pouze zakrývají vadu, ale neobnovují přirozenou strukturu. Proto je zájem o materiály, které díky ionům slin spouštějí mineralizaci na povrchu – tedy fungují „jako příroda“.
• Co je biomimetická remineralizace? Jedná se o přístupy, kde materiál slouží jako šablona/skelet pro ukládání vápníku a fosfátu do mřížky podobné sklovině. V posledních letech byly testovány organické i anorganické platformy: od nanomateriálů a peptidů až po „protézy“ ze sklovinné matrice. Cílem není jen „utěsnit“ póry, ale vybudovat uspořádaný minerál, který se svou optikou a mechanikou blíží sklovině.
• Kde se zde nachází keratin (vlasy/vlna) a co je nového? Ve své nové práci tým z King's College London ukázal, že tenký keratinový film dobře přilne ke sklovině a váže ionty ze slin, čímž spouští růst uspořádané vrstvy podobné sklovině. Na modelových „bílých skvrnách“ povlak obnovil optiku a tvrdost – v podstatě fungoval jako biošablona, nikoli kosmetický lak. Navíc – udržitelné suroviny: keratin z „bioodpadu“ (vlasy/vlna).
• Proč to dává smysl z hlediska materiálové vědy. Keratin je protein s bohatou povrchovou chemií; v tkáňovém inženýrství již byl mineralizován (pro regeneraci kostí) a používán jako levný a dostupný nosič. Jeho přenos do stomatologie nabízí možnost kombinovat adhezi ke sklovině a samoorganizaci minerálu v ústní dutině (sliny jako stálý zdroj iontů).
• Jak si keratinový přístup stojí v porovnání s jeho „konkurencí“? Na rozdíl od pryskyřic a infiltrantů keratin neutěsňuje polymerem, ale buduje minerál; na rozdíl od jednoduchých „iontových“ past (fluorid, nano-HA) poskytuje organizující matrici. V podstatě se blíží peptidovým matricím (P11-4), ale potenciálně je levnější a technologicky jednodušší. Celý obor se směřuje k samouspořádávajícím se a matričním systémům (viz recenze remineralizace „nové generace“).
• Omezení, která je třeba mít na paměti: Výsledky jsou zatím in vitro/modely; orální testování (opotřebení štětcem, kyseliny/zásady, mikrobiota, stálobarevnost), standardizace zdrojů keratinu a regulační otázky jsou teprve před námi. K rutinním pastám/gelům - pouze pokud klinické studie potvrdí trvanlivost a bezpečnost.
• Celkový obraz. Biomimetická remineralizace je skutečným „dalším krokem“ mezi prevencí a vrtáním: šablona + ionty slin → vrstva podobná sklovině. Keratin je dalším kandidátem v této řadě, který by v případě klinického úspěchu mohl doplnit arzenál léčby časných lézí a citlivosti.

Jak to funguje

Sklovina je supertvrdá tkáň a sama se nehojí. Nápad týmu: dát zubu biomimetickou „šablonu“. Keratin je flexibilní, „neuspořádaný“ protein, dobře přilne ke sklovině a váže vápník a fosfát. Nanesli tenkou vrstvu keratinu – a pak sliny udělají zbytek: ionty se postupně usazují na vrstvě, seřazují se do krystalické mřížky podobné přirozené sklovině a tvoří hustou ochrannou vrstvu. Nejedná se o pryskyřičnou výplň, ale o mineralizovaný povlak příbuzný přirozené tkáni.

Co přesně udělali?

• Vědci izolovali keratin z vlny/vlasů a aplikovali ho na povrch zubů v laboratorním modelu rané destrukce skloviny (bílé skvrnité léze).
• V přítomnosti minerálů ze slin byl keratinový film mineralizován: vytvořila se vysoce organizovaná vrstva „podobná sklovině“.
• Na základě výsledků hodnocení autoři uvádějí obnovení optických (vzhled „zdravé“ skloviny) a mechanických vlastností (tvrdost, odolnost vůči kyselinám) časných defektů.

Proč je to důležité?

• Rané kazivé léze (bílé matné skvrny, citlivost) představují obrovskou vrstvu stomatologie. V současné době proces zpomalujeme hlavně fluoridy/pryskyřičnými infiltrátory. Keratinový přístup nabízí přesně restrukturalizaci minerálu s podporou slin – spíše „biologický“ scénář.
• Barevná stálost a estetika. Vrstva podobná sklovině je opticky blíže přirozené tkáni než plastové pryskyřice; to je obzvláště cenné ve „viditelných“ oblastech.
• Ekologie a dostupnost. Keratin lze získat z vlasů/vlny – v podstatě z biologického odpadu, což snižuje závislost na plastech a chemických pryskyřicích.

Co to znamená pro život (pokud se technologie dostane do zubařského křesla)

• Domácí formát: běžná pasta s keratinem, která pod proudem syrových slin postupně vytváří ochrannou vrstvu a utěsňuje otevřené dentinové kanálky (méně „vystřelování“ od chladu).
• Formát pro použití v ordinaci: gelový lak „jako lak na nehty“ – pro urychlenou/cílenou opravu bílých skvrn a citlivých oblastí. Podle autorů by se produkty ve spolupráci s průmyslem mohly objevit za 2–3 roky (jedná se o plány, nikoli záruku).

Jak se nový nátěr liší od „klasického“?

• Nemaskuje, ale mineralizuje. Na rozdíl od kompozitů a pryskyřičných infiltrantů keratinová platforma zahajuje mineralizaci a defekt jednoduše nevyplňuje polymerem.
• Spolupracuje se slinami. Co obvykle brání přilnavosti (vlhkost), zde pomáhá – je zdrojem iontů pro růst.
• Potenciálně odolnější. Vrstva podobná sklovině by měla lépe odolávat působení kyselin než organické pryskyřice. (Klinické studie to jistě prokáží.)

Omezení

• Prozatím je to laboratoř. Mluvíme o in vitro/modelových testech. V klinice je vrstva vystavena kartáčům, jídlu, kyselým/alkalickým cyklům a mikrobiotě – musíme otestovat odolnost a bezpečnost u lidí.
• Zdroje surovin. Keratin může být živočišného/lidského původu – otázky standardizace, alergií, etiky a regulace teprve čekají na vyřešení.
• Není to „zázračná pilulka“. Střední a hluboké kazy, odštěpky a praskliny stále vyžadují výplně/inleje a zubního lékaře. Keratinový přístup spočívá v raných lézích a prevenci.

Co bude dál?

Tým již tuto technologii zavádí do praxe (formulace, stabilita, „aplikační režimy“, pilotní testy). Pokud klinická data potvrdí laboratorní data, zubaři budou mít k dispozici novou třídu povlaků – biošablony, které si vypěstují vlastní „sklovinu“ z toho, co už máme v ústech – slin.

Zdroj: Gamea S. a kol. Biomimetická mineralizace keratinových struktur pro regeneraci skloviny. Advanced Healthcare Materials, 2025. DOI: 10.1002/adhm.202502465