Эмаль — самая твердая органическая ткань, встречающаяся в природе. Она имеет очень сложную структуру, которая состоит из минералов и специфических для эмали белков, вырабатываемых исключительно зубными клетками, называемыми амелобластами. Однако, какой бы прочной ни была зубная эмаль, она все равно подвержена повреждениям: дефекты эмали являются одними из наиболее распространенных стоматологических проблем и приводят, среди прочего, к чувствительности зубов к боли и повышенному риску кариеса.
Команда исследователей из Центра стоматологической медицины Цюрихского университета впервые выявила ключевую сеть генов, которая отвечает за серьезные дефекты зубной эмали. Исследователи объединили генетические, молекулярные и визуализирующие методы.
Используя различные генетически модифицированные модели мышей, ученые проанализировали действие молекулы Adam10, которая тесно связана с сигнальным путем Notch. Этот сигнальный путь обеспечивает связь между соседними клетками, необходим для эмбрионального развития и играет решающую роль в развитии тяжелых патологий человека, таких как инсульт и рак.
Ученые смогли детально изучить роль передачи сигналов Adam10 / Notch в формировании и патологии зубной эмали и проанализировать изменения клеточной структуры и структуры эмали в зубах при мутации гена где исследователи использовали самые современные генетические, молекулярные и визуализирующие инструменты.
«У мышей, несущих мутации Adam10, были выявлены зубы с серьезными дефектами эмали», — говорит Тимиос Митсиадис, профессор биологии полости рта в Центре стоматологической медицины и руководитель этого исследования. — Удаление Adam10 вызвало дезорганизацию амелобластов, что затем привело к серьезным дефектам как структуры, так и минерального состава эмали».
По словам Митсиадиса, понимание генетического кода, который контролирует развитие зубов, знание молекулярных связей во время формирования эмали и влияние мутаций, приводящих к порокам развития эмали, открывают новые горизонты в области профилактики и лечения.
«Требования к восстановлению эмали и формированию de novo чрезвычайно сложны, но новые генетические и фармацевтические инструменты, нацеленные на нарушение формирования зубной эмали, позволят нам значительно улучшить стоматологическую помощь в будущем», — подытожили эксперты.
Исследование опубликовано в журнале iScience.