Descoperirea modului în care dinții cu simțul rece explică rectificarea unei case de vârstă pentru dinți

Odontoblastele care conțin canalul ionic TRPC5 (verde) împachetează strâns zona dintre pulpă și dentină într-un molar de șoarece. Extensiile lungi de păr ale celulelor umple canalele subțiri din dentină care se extind spre smalț. Credit: L. Bernal și colab. / Science Advances 2021

Pentru persoanele cu cariile dentare, consumul unei băuturi reci poate fi deranjant.

„Este un fel unic de durere”, a declarat David Clapham, vicepreședinte și șef șef al Institutului Medical Howard Hughes (HHMI). “Este chiar distractiv.”

Acum, el și o echipă internațională de oameni de știință au descoperit cum dinții simt frigul și au subliniat jucătorii moleculari și celulari implicați. La șoareci și oameni, celulele dentare numite odontoblaste conțin proteine ​​sensibile la frig care detectează scăderea temperaturii, relatează echipa pe 26 martie 2021, în jurnal Progrese științifice. În cele din urmă, semnalele de la aceste celule pot declanșa un șoc la nivelul creierului.

Lucrarea oferă o explicație a modului în care un remediu casnic antic ameliorează durerea de dinți. Ingredientul principal din uleiul de cuișoare, folosit de secole în stomatologie, conține o substanță chimică care blochează proteina „senzorului de frig”, spune electrofiziologul Katharina Zimmermann, care a condus lucrările la Universitatea Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg din Germania.

Dezvoltarea medicamentelor care vizează acest senzor și mai specific ar putea elimina sensibilitatea dinților la răceli, a spus Zimmermann. „Odată ce ai o moleculă de vizat, există posibilitatea tratamentului.”

Canal misterios

Dinții se descompun atunci când filmele de bacterii și acid mâncați smalțul, acoperirea dură, albul dinților. Pe măsură ce smalțul se erodează, se formează bazine numite cavități. Aproximativ 2,4 miliarde de oameni – aproximativ o treime din populația lumii – au cavități netratate în dinții permanenți, care pot provoca dureri intense, inclusiv sensibilitate extremă la frig.

Nimeni nu știa cu adevărat cum simțea frigul dinților, deși oamenii de știință au oferit o teorie principală. Canalele mici din interiorul dinților conțin lichid care se mișcă atunci când temperatura se schimbă. Cumva, nervii pot simți direcția acestei mișcări, care indică dacă un dinte este cald sau rece, au sugerat unii cercetători.

“Nu putem exclude această teorie”, dar nu au existat dovezi directe pentru aceasta, a spus Clapham, neurobiolog la campusul de cercetare Janelia al HHMI. Este dificil să se studieze mișcarea fluidelor din dinți – și, în general, biologia dinților. Oamenii de știință trebuie să străpungă smalțul – cea mai dură substanță din corpul uman – și un alt strat dur numit dentină, totul fără a zdrobi pulpa moale a dintelui și vasele de sânge și nervii din el. Uneori întregul dinte „cade în bucăți”, spune Zimmermann.

Zimmerman, Clapham și colegii lor nu au studiat în mod activ dinții. Munca lor s-a axat în principal pe canalele ionice, porii din membranele celulare care acționează ca porți moleculare. Odată ce un semnal a fost detectat – un mesaj chimic sau o schimbare de temperatură, de exemplu – canalele fie se închid sau se deschid larg și permit ionilor să se revărseze în celulă. Acest lucru creează un impuls electric care se închide de la celulă la celulă. Este un mod rapid de a trimite informații și este vital în creier, inimă și alte țesuturi.

În urmă cu aproximativ cincisprezece ani, când Zimmermann făcea rucsacuri în laboratorul lui Clapham, echipa a descoperit că un canal ionic numit TRPC5 era foarte sensibil la frig. Dar echipa nu știa unde a intrat capacitatea de detectare a frigului TRPC5. Nu erau pielea, o găseau. Șoarecii lipsiți de canalul ionic ar putea simți totuși frigul, a raportat echipa în 2011 în jurnal Lucrările Academiei Naționale de Științe.

După aceea, „am lovit o fundătură”, a spus Zimmermann. Echipa stătea într-o zi la prânz discutând problema, când ideea a apărut în cele din urmă. „David a spus:„ Ei bine, ce alte țesuturi din corp simt frigul? ” Își amintește Zimmermann. Răspunsul a fost dinții.

Întregul dinte

TRPC5 trăiește în dinți – și mai mult în proteze, studiază coautorul Jochen Lennerz, patolog de la Spitalul General din Massachusetts, care a fost găsit după examinarea specimenelor de la adulți umani.

Un roman experimental montat la șoareci i-a convins pe cercetători că TRPC5 a acționat într-adevăr ca un detector de frig. În loc să deschidă un dinte și să-și examineze celulele doar într-un vas, echipa lui Zimmermann a analizat întregul sistem: os maxilar, dinți și nervii dentari. Echipa a înregistrat activitate neuronală în timp ce soluția rece cu gheață atingea dintele. La șoarecii normali, această scufundare frigidă a declanșat activitatea nervoasă, indicând faptul că dintele simte frigul. Nu la fel la șoarecii lipsiți de TRPC5 sau la dinții tratați chimic care au blocat canalul ionic. Acesta a fost un indiciu cheie pe care canalul de ioni l-ar putea găsi grozav, a spus Zimmermann. Un alt canal de ioni pe care echipa l-a studiat, TRPA1, părea, de asemenea, să joace un rol.

Echipa a trasat localizarea TRPC5 la un anumit tip de celulă, odontoblastul, care trăiește între pulpă și dentină. De exemplu, atunci când cineva cu un dinte expus la dentină mușcă pe o gheață, aceste celule ambalate cu TRPC5 ridică senzația de frig și “ow!” viteza semnalului către creier.

Această senzație intestinală nu a fost studiată la fel de extensiv ca alte domenii ale științei, a spus Clapham. Este posibil ca durerea dinților să nu fie considerată un subiect la modă, “dar este importantă și afectează mulți oameni”.

Zimmermann subliniază că călătoria echipei către această descoperire se întinde pe mai mult de un deceniu. El este dificil de calculat funcția anumitor molecule și celule, a spus el. „Și cercetarea bună poate dura mult timp”.

Referință: 26 martie 2021, Progrese științifice.
DOI: 10.1126 / sciadv.abf5567

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nanofibrele centrifugale multifuncționale pun un nou efect asupra măștilor COVID-19

Figura (A) Ilustrația schematică a procesului de producție a nanofibrelor polimerului centrifug polimer multispinning. (B) Nanofibrele polimerice sunt rotite de sistem. O...

Arheologii găsesc dovezi din monumentele de câini domestici din Peninsula Arabică Antică

Situat în regiunea tărâmurilor Alula, în nord-vestul Arabiei Saudite, acest cimitir este acum rar construit pe pământ pentru Arabia Neolitică-Calcolitică și este un ajutor...

Pe măsură ce straturile de gheață s-au topit, nivelul mării a crescut până la 18 metri

Se știe că creșterea nivelului mării datorită schimbărilor climatice este o amenințare majoră. Noile cercetări au arătat că evenimentele anterioare de pierdere a...

Oamenii de știință identifică genele umane care luptă împotriva infecției cu SARS-CoV-2

Vedere microscopică a coronavirusului. Credit: Yeti punctat Cercetările indică controlul genelor care stimulează interferonul SARS-CoV-2 Copie Oamenii de știință de la Sanford Burnham Prebis au...

Noua tehnică „Mașina timpului” dezvăluită pentru măsurarea celulei

Celulele dendritice (roșii / verzi co-colorate) într-un folicul limfoid (fragment de peyer) drenează intestinul (albastru). Credit: Wang Cao și Shengbo Zhang, WEHI Utilizând o...

Newsletter

Subscribe to stay updated.