สารเคมีประกอบฟันอาจทําลายเซลล์ปัลป์

วัสดุบูรณะฟันมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัสดุคอมโพสิตเรซินที่ใช้วัสดุที่แข็งตัวด้วยแสง (light-cured composite resins) ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลายในคลินิก เนื่องจากความสะดวกและคุณสมบัติทางสุนทรียภาพ อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้มีสารริเริ่มการเกิดปฏิกิริยาด้วยแสง (photoinitiators) เช่น แคมเฟอร์ควินโนน (camphorquinone - CQ) ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในกระบวนการโพลีเมอไรเซชัน (polymerization) อย่างสมบูรณ์ในระหว่างการแข็งตัว CQ ที่ตกค้างอาจหลุดออกจากวัสดุ ซึมผ่านเนื้อเยื่อรอบข้าง และอาจก่อให้เกิดปฏิกิริยาทางชีวภาพที่ไม่พึงประสงค์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสัมผัสโดยตรงกับเนื้อเยื่อโพรงฟัน (dental pulp)

การศึกษานี้ตรวจสอบว่า CQ ส่งผลกระทบต่อเซลล์ต้นกำเนิดของเนื้อเยื่อโพรงฟัน (dental pulp stem cells - DPSCs) อย่างไร โดยมุ่งเน้นที่ความสามารถในการอยู่รอดของเซลล์ การหลั่งไซโตไคน์ (cytokine secretion) และความสามารถในการพัฒนาไปเป็นเซลล์สร้างเนื้อฟัน (odontogenic differentiation capacity) เพื่อเปิดเผยกลไกที่เป็นไปได้เบื้องหลังการอักเสบและการทำงานผิดปกติของเนื้อเยื่อโพรงฟันที่เกิดจาก CQ

การวิจัยนี้ใช้แบบจำลองการทดลองในหลอดทดลอง โดยการบำบัด DPSCs ด้วยความเข้มข้นของ CQ ที่แตกต่างกันเพื่อประเมิน:

• การเพาะเลี้ยงเซลล์: DPSCs ถูกแยกออกจากเนื้อเยื่อโพรงฟันของมนุษย์ โดยใช้เซลล์ MC3T3-E1 เป็นกลุ่มควบคุมสำหรับการสร้างแบบจำลองการพัฒนาไปเป็นเซลล์สร้างเนื้อฟัน
• การวิเคราะห์การเพิ่มจำนวนและการแบ่งเซลล์: การนับจำนวนเซลล์และการวิเคราะห์ด้วยโฟลไซโตเมทรี (flow cytometry) ประเมินผลกระทบของ CQ ต่อการเพิ่มจำนวนของ DPSC พร้อมทั้งตรวจสอบระดับการแสดงออกของโปรตีนควบคุมวงจรเซลล์ p16(INK4A), p21(WAF1) และ p53 ซึ่งเป็นโปรตีนสำคัญในกระบวนการชราของเซลล์และการหยุดวงจรเซลล์
• การตรวจวัดไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ: การวิเคราะห์ด้วย ELISA วัดระดับของไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ (IL-6, IL-8) และเมทริกซ์เมทัลโลโปรตีนเนส-3 (MMP3) ในน้ำเลี้ยงเซลล์ ซึ่งเป็นสารสื่อกลางสำคัญของการตอบสนองต่อการอักเสบ
• การประเมินการพัฒนาไปเป็นเซลล์สร้างเนื้อฟัน: การวัดกิจกรรมของอัลคาไลน์ฟอสฟาเทส (alkaline phosphatase - ALP), การย้อมสีด้วยอัลลิซารินเรด (alizarin red staining) และการวิเคราะห์การแสดงออกของยีน (DSPP, OCN) ประเมินผลกระทบของ CQ ต่อการพัฒนาไปเป็นเซลล์สร้างเนื้อฟัน การย้อมสีด้วยอัลลิซารินเรดประเมินการสะสมแร่ธาตุในเมทริกซ์นอกเซลล์ ในขณะที่กิจกรรมของ ALP ทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้การพัฒนาในระยะเริ่มต้น

ผลการวิจัยแสดงให้เห็นถึงผลกระทบที่สำคัญของ CQ ต่อพฤติกรรมทางชีวภาพของ DPSC:

• ยับยั้งการเพิ่มจำนวนและกระตุ้นการหยุดวงจรเซลล์: การบำบัดด้วย CQ ลดการเพิ่มจำนวนของ DPSC อย่างมีนัยสำคัญ พร้อมทั้งเพิ่มการแสดงออกของ p16, p21 และ p53 ซึ่งบ่งชี้ถึงการกระตุ้นวิถีการชราของเซลล์
• เพิ่มการหลั่งไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ: DPSC ที่ได้รับการบำบัดด้วย CQ แสดงระดับ IL-6, IL-8 และ MMP3 ที่สูงขึ้น ซึ่งบ่งชี้ถึงการกระตุ้นการอักเสบของเนื้อเยื่อโพรงฟัน MMP3 มีส่วนร่วมในการสลายเมทริกซ์นอกเซลล์ระหว่างการอักเสบและการปรับโครงสร้างเนื้อเยื่อ
• บั่นทอนการพัฒนาไปเป็นเซลล์สร้างเนื้อฟันและการสะสมแร่ธาตุ: CQ ลดกิจกรรมของ ALP ลดการย้อมสีด้วยอัลลิซารินเรด และยับยั้งการแสดงออกของ DSPP และ OCN ทั้งใน DPSC และเซลล์ MC3T3-E1 ซึ่งบ่งชี้ถึงความบกพร่องของความสามารถในการพัฒนาไปเป็นเซลล์สร้างเนื้อฟันและการสะสมแร่ธาตุ

ผลการวิจัยเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า CQ ที่ตกค้างจากวัสดุคอมโพสิตทางทันตกรรมอาจมีผลความเป็นพิษต่อเนื้อเยื่อโพรงฟัน โดยการยับยั้งการเพิ่มจำนวนและการพัฒนาของ DPSC พร้อมทั้งส่งเสริมการอักเสบ

กลไกความเป็นพิษต่อเซลล์: การหยุดวงจรเซลล์และการชราของเซลล์ที่เกิดจาก CQ อาจมีสาเหตุมาจากการทำลาย DNA หรือการกระตุ้นวิถีความเครียดออกซิเดชัน

การอักเสบของเนื้อเยื่อโพรงฟัน: การหลั่งไซโตไคน์ที่เกิดจาก CQ อาจกระตุ้นเซลล์ภูมิคุ้มกัน ซึ่งอาจนำไปสู่การอักเสบเรื้อรัง ความเสียหายของเนื้อเยื่อ และภาวะโพรงฟันอักเสบ

นัยสำคัญต่อการซ่อมแซมเนื้อฟัน: เนื่องจากเซลล์สร้างเนื้อฟันมีบทบาทในการซ่อมแซมเนื้อฟัน ผลกระทบของ CQ ที่ยับยั้งการพัฒนาไปเป็นเซลล์สร้างเนื้อฟันอาจบั่นทอนความสามารถในการฟื้นฟูของเนื้อเยื่อโพรงฟัน เพิ่มความเสี่ยงของอาการเสียวฟันและโรคของเนื้อเยื่อโพรงฟัน

การศึกษานี้เน้นย้ำถึงความจำเป็นในการลดปริมาณ CQ ที่ตกค้างในวัสดุบูรณะฟัน และพัฒนาสารริเริ่มการเกิดปฏิกิริยาด้วยแสงที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น การวิจัยในอนาคตควรถือเป็นการตรวจสอบกลไกความเป็นพิษของ CQ และพัฒนามาตรการป้องกันเพื่อสุขภาพของเนื้อเยื่อโพรงฟันต่อไป

ทันตแพทย์ควรทำความเข้าใจส่วนประกอบของวัสดุคอมโพสิตเรซินและความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น โดยเลือกใช้วัสดุที่เหมาะสมและปฏิบัติตามขั้นตอนเพื่อลดการหลุดลอกของ CQ สำหรับกรณีฟันผุลึก ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการปกป้องเนื้อเยื่อโพรงฟันผ่านการเตรียมฟันอย่างระมัดระวังและใช้วัสดุรองพื้นที่มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ เพื่อลดการระคายเคืองโดยตรงต่อเนื้อเยื่อโพรงฟัน