Istraživači sa Univerziteta Masarik u Češkoj Republici inovirali su tehniku praćenja razvoja kostiju, dinamike rasta i zarastanja na modelu miša. U svom radu „Prostorno-vremensko praćenje razvoja tvrdog tkiva otkriva nepoznate karakteristike razvoja zuba i kostiju“, objavljenom u časopisu Science Advances, istraživači predstavljaju metod i izvode nekoliko dokaza o konceptualnim eksperimentima.
BEE-ST (Prostorno-vremensko praćenje rasta kostiju i zuba) uključuje davanje fluorescentnih boja životinjama u određenim intervalima. Boje se zatim ugrađuju u mineralizirajuća tkiva, omogućavajući istraživačima da prate njihov rast i promene tokom vremena. Boje se zatim vizualizuju korišćenjem konfokalne ili svetlosne mikroskopije da bi se dobile detaljne trodimenzionalne slike.
Istraživači su koristili svoj BEE-ST pristup da analiziraju dinamiku rasta u modelu miša. Omogućio je precizno merenje brzine rasta sekutića (elongacije) i urastanja dentina (zadebljanja zida dentina) tokom vremena.
Tokom testiranja, istraživači su pratili stopu obrtanja mišjih sekutića koji stalno rastu i mogli su da posmatraju ulogu tvrde i meke ishrane na rast molarnog korena. Tim je koristio dve boje (kalcein i alizarin) primenjene u različitim intervalima i primenio tehnike snimanja da bi postigao preciznu kvantifikaciju dinamike rasta u smislu dužine i debljine zida dentina.
BEE-ST je takođe korišćen za praćenje razvoja ravnih kostiju, kao što su kosti lobanje, kod novorođenih miševa. Fuzije kranijalnih kostiju, posebno sagitalni i lambdoidni šavovi, imaju značaj za razumevanje urođenih malformacija kao što je kraniosinostoza.
Nedeljne vremenske tačke su korišćene da se kvantifikuje napredak zarastanja ravnih kostiju nakon bušenja lobanje i primećeno je da se zarastanje usporava tokom vremena. Takođe je utvrđeno da rast kostiju u udovima prati nelinearnu funkciju vremena, primećenu u uzastopnim primenama boje u određenim vremenskim tačkama.
Dok studija služi kao dokaz koncepta u modelu miša, može se koristiti za kvantifikaciju razvoja, regeneracije, remodeliranja i zarastanja bilo koje vrste kalcifikovanog tkiva kod različitih vrsta. U daljim ispitivanjima otkrivena je i dinamika rasta kostiju i zuba kod guštera, žaba, ptica i zebrica.
Osim što obezbeđuju unutrašnji okvir i zaštitu za telo, mineralizovana tkiva, kao što su kosti koje čine skeletni sistem, sama su kritičan sistem organa. Kosti skladište i oslobađaju minerale, masti i faktore rasta koji su ključni za homeostazu. Kosti takođe sadrže i proizvode koštanu srž koja stvara i skladišti krvna zrnca.
Dok nauka dobro razume razvoj kostiju, regeneraciju i patogenezu, BEE-ST je prvi alat razvijen za precizno praćenje dinamike rasta i zarastanja mineralizovanih tkiva u živom modelu sa 3D slikama tokom vremena.
BEE-ST metoda predstavlja novi alat koji bi trebalo da otvori različite istraživačke mogućnosti u razvojnoj biologiji, zarastanju kostiju i zuba, inženjeringu koštanog tkiva i modeliranju bolesti kako in vitro tako i in vivo.
