Universität Zürich

Erstmals alle Zellen menschlicher Zähne detailliert entschlüsselt

Zahnmark und Zahnhalteapparat unterscheiden sich zellulär stark voneinander. Das fand nun ein Forscherteam der Universität Zürich heraus. Der von ihnen erstellte Einzelfall-Atlas eröffnet neue Wege für zellbasierte zahnmedizinische Therapieansätze.

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Der Einzelzell-Atlas eröffnet neue Wege für zellbasierte zahnmedizinische Therapieansätze. © zvg

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Genetische und geweberegenerative Ansätze sind in der Zahnmedizin in den letzten Jahren ein beliebter Forschungszweig. Neue Erkenntnisse im Bereich der Stammzellen und Gewebezüchtung sorgen für Verbesserungsideen für die klinische Praxis. Zu den beforschten Themen zählt z.B. die Unterstützung des Heilungsprozesses verletzter Gewebe oder die Regeneration von verlorenem Gewebe. Hier fügt sich auch die Studie der Universität Zürich ein, in deren Rahmen die Forscher einen kompletten Atlas sämtlicher Zellen menschlicher Zähne erstellten.

Stammzellen mit regenerativem Potenzial

Dieser Einzelfall-Atlas des Forschungsteams unter der Leitung von Thimios Mitsiadis, Professor am Institut für Orale Biologie der Universität Zürich, und Andreas Moor, Professor am Departement für Biosysteme und Ingenieurwissenschaften der ETH Zürich, ist der erste seiner Art. Mittels Sequenzierungstechnologie und moderner Zahnmedizin unterscheidet er alle Zellen der Zähne – seien sie Teil der Zahnpulpa oder des Zahnhalteapparates.

„Unsere Studie zeigt die genaue Zusammensetzung dieser beiden Gewebe. Beide sind anfällig für Karies und Parodontitis und enthalten gleichzeitig Stammzellen, die ein großes regeneratives Potenzial besitzen“, erklärt Pierfrancesco Pagella, einer der beiden Erstautoren und leitender Forscher in Team Mitsiadis.

Früherkennung von Zahnerkrankungen

Laut der Ergebnisse sind die Zelltypen im Zahnmarkt und im Halteapparat sehr heterogen, die molekularen Signaturen der Stammzellenpopulationen aber sehr ähnlich. Das unterschiedliche Verhalten einzelner Zelltypen könne mit deren jeweiliger Umgebung zusammenhängen, vermuten die Forscher. Demnach sei auch die spezifische Zellzusammensetzung verantwortlich für die funktionalen Unterschiede der Stammzellen in den verschiedenen Zahnkompartimenten.

Der neue Atlas aller Zellen menschlicher Zähne soll helfen, die Interaktionen von Zahnpulpa- und Parodontitiszellen besser zu verstehen, die an der Immunantwort auf bakterielle Angriffe beteiligt sind. „Die Einzelzell-Analyse könnte nicht nur für diagnostische Zwecke nützlich sein und die Früherkennung von Zahnerkrankungen unterstützen, sondern auch zur zellbasierten Regeneration von beschädigten Teilen der Zähne beitragen“, erklärt Letztautor Thimios Mitsiadis.

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Quelle: Universität Zürich

Literatur: Pierfrancesco Pagella, Laura de Vargas Roditi, Bernd Stadlinger, Andreas E. Moor, Thimios A. Mitsiadis. A single cell atlas of human teeth. ISCIENCE, 09. April 2021. Doi: 10.1016/j.isci.2021.102405