Θα μπορούσαν τα δόντια του gator να κρατούν ενδείξεις για την αναγέννηση των μαργαριταριών; Φωτογραφία από τον χρήστη montuschi του Flickr
Οι άνθρωποι επέστησαν το κοντό άκρο της οδοντόβουρτσας όταν πρόκειται για τη μακροζωία των μαργαριταριών μας. Άλλα ζώα όπως τα ερπετά και τα ψάρια συχνά χάνουν και αντικαθιστούν τα δόντια τους αναπτύσσοντας νέα, αλλά οι άνθρωποι κολλάνε με το ίδιο σύνολο ώριμων ενηλίκων δοντιών καθ 'όλη τη ζωή τους. Εάν χάσουν ένα δόντι - ή όλες οι 32-οδοντοστοιχίες είναι συνήθως η μόνη επιλογή.
Όλως περίεργα, τα θανάσιμα chomps των αλιγάτορων μπορεί να περιέχουν ένδειξη για το πώς οι επιστήμονες θα μπορούσαν να οδηγήσουν τους ανθρώπους σε αναγέννηση των δοντιών. Αυτά τα ερπετά ανήκουν στην τάξη Crocodilia, η οποία, με τα περίφημα χαρούμενα χαρά τους, προκάλεσε τους συνθέτες να προειδοποιήσουν ότι δεν πρέπει ποτέ να χαμογελάσετε σε έναν κροκόδειλο. Στον ορίζοντα του καπετάνιου Hook και άλλων θυμάτων των επιθέσεων gator και croc, τα μεγάλα ερπετά συχνά ξαναζωντανεύουν τα δόντια ξυραφιού τους πολλές φορές. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι, δεδομένου του χρόνου, η τεχνολογία μπορεί να προχωρήσει, ώστε να μπορέσουμε να δανειστίσουμε αυτά τα ερπετά χαμόγελα. Αλλά πρώτα, οι επιστήμονες πρέπει να καταλάβουν πώς αυτά τα ζώα κρατούν τα χαμόγελα τους κακό.
Σε μια δημοσίευση που δημοσιεύθηκε αυτήν την εβδομάδα στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών, μια διεθνής ομάδα ερευνητών προσπάθησε να επιτύχει τους μηχανισμούς πίσω από τις ανώτερες ικανότητες αναγέννησης των δοντιών ενός είδους Κροκοδίγιας - του Αμερικανού αλιγάτορα - με την ελπίδα εφαρμογής των αποτελεσμάτων στους ανθρώπους.
Στους ανθρώπους, τα όργανα όπως τα μαλλιά, οι ζυγαριές, τα νύχια και τα δόντια "βρίσκονται στη διασύνδεση μεταξύ ενός οργανισμού και του εξωτερικού του περιβάλλοντος και επομένως αντιμετωπίζουν συνεχή φθορά", γράφουν οι ερευνητές. Αλλά οι αλιγάτορες έχουν αναπτύξει τρόπους αντιμετώπισης αυτών των προκλήσεων. Τα σαρκοφάγα μπορούν να αντικαταστήσουν οποιοδήποτε από τα 80 δόντια τους μέχρι και 50 φορές καθ 'όλη τη διάρκεια των 35 έως 75 ετών ζωής τους. Μικρά δόντια αντικατάστασης αναπτύσσονται κάτω από κάθε ώριμο δόντι αλλιγάτορα, έτοιμο να αναπηδήσει σε δράση τη στιγμή που ένας γκάτρος χάνει ένα δόντι.
Για να καταλάβουν τα μόρια και τα κύτταρα που είναι υπεύθυνα για την αντικατάσταση, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ακτίνες Χ και μικρά δείγματα ιστών από έμβρυα αλιγάτορα, νεογνά και αναπτυσσόμενα δόντια ηλικίας 3 ετών. Έχουν επίσης αυξηθεί τα κύτταρα των οδόντων στο εργαστήριο και δημιούργησαν μοντέλα υπολογιστών της διαδικασίας. Τα δόντια αλλιγάτορα εμφανίζονται να κυκλοφορούν συνεχώς, γράφουν, αλλά στην πραγματικότητα τα δόντια των ζώων φαίνεται να διέρχονται από τρεις ξεχωριστές φάσεις: την προ-εκκίνηση, την έναρξη και την ανάπτυξη.
Μόλις ένας αλλιγάτορας χάσει ένα δόντι, αυτές οι τρεις φάσεις ξεκινούν. Το οδοντικό έλασμα ή μια λωρίδα ιστού που σχετίζεται με τα αρχικά στάδια σχηματισμού δοντιών σε πολλά ζώα αρχίζει να διογκώνεται. Αυτό ενεργοποιεί τα βλαστοκύτταρα και μια σειρά σηματοδοτικών μορίων που κατευθύνουν τη διαδικασία σχηματισμού ενός νέου δοντιού.
Αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να ισχύουν για τα μαργαριταρένια λευκά του ανθρώπου. Οι κοπτήρες κολοκυθιάς των αλλιγάτορων είναι εκπληκτικά παρόμοιοι με καλά οργανωμένα, πολύπλοκα δόντια σπονδυλωτών όπως τα δικά μας. Στους ανθρώπους, εξακολουθεί να υπάρχει ένα υπόλοιπο από το οδοντικό έλασμα - η δομή που είναι ζωτικής σημασίας για το σχηματισμό των δοντιών - και μερικές φορές ενεργοποιεί λάθος και αρχίζει να σχηματίζει όγκους όγκου. Εάν οι ερευνητές θα μπορούσαν καλύτερα να διώξουν τα μονοπάτια μοριακής σηματοδότησης πίσω από την αντικατάσταση των δοντιών αλλιγάτορα, θα μπορούσαν να είναι σε θέση να προκαλέσουν τις ίδιες χημικές οδηγίες στον άνθρωπο για να ομοαξονικά το σώμα για να σχηματίσουν ένα νέο δόντι μετά την εκτόξευση ενός ποδοσφαιρικού παιχνιδιού ή πρέπει να αφαιρεθεί μετά τη μόλυνση.
Εναλλακτικά, οι γιατροί μπορεί να είναι σε θέση να κλείσουν τα μόρια που είναι υπεύθυνα για καταστάσεις που προκαλούν ανεξέλεγκτο σχηματισμό δοντιών. Τα άτομα που πάσχουν από σύνδρομο cleidocranial δυσπλασία αναπτύσσουν πολλά ασυνήθιστα σχηματισμένα δόντια, όπως για παράδειγμα, και οι άνθρωποι με σύνδρομο Gardner αναπτύσσονται επίσης υπεράριθμα ή επιπλέον δόντια.
Ενώ οι ερευνητές πρέπει ακόμα να διευκρινίσουν περισσότερες μοριακές λεπτομέρειες πίσω από την ανάπτυξη των δοντιών του αλλιγάτορα, αυτή η αρχική μελέτη υπονοεί ότι οι γιατροί και οι οδοντίατροι μπορούν κάποια μέρα να δώσουν επιλεκτικά στους ασθενείς τις ικανότητες αναγέννησης των δοντιών των ερπετών.
"Με βάση τη μελέτη μας, μπορεί να είναι δυνατό να εντοπιστεί το ρυθμιστικό δίκτυο για την ποδηλασία των δοντιών", καταλήγουν οι ερευνητές. "Αυτή η γνώση θα μας επιτρέψει είτε να διεγείρουμε λανθάνοντα βλαστοκύτταρα στο ανθρώπινο οδοντικό λείμμα για να ξαναρχίσουμε μια φυσιολογική διαδικασία ανανέωσης σε ενήλικες που έχασαν δόντια ή σταμάτησαν την ανεξέλεγκτη παραγωγή δοντιών σε ασθενείς με υπεράριθμα δόντια".
Είτε έτσι είτε αλλιώς, σημειώνουν ότι "η φύση είναι ένας πλούσιος πόρος από τον οποίο μαθαίνουμε πώς να κατασκευάσουμε βλαστοκύτταρα για εφαρμογή στην αναγεννητική ιατρική".
