Έλλειψη σε πρωτεΐνη οδηγεί σε ασθενές και εύθραστο σμάλτο

Σε μια νέα έρευνα, οι επιστήμονες έχουν αποκαλύψει πώς ακόμα και μικρή έλλειψη σε πρωτεΐνη έχει ως αποτέλεσμα φθορά στο σμάλτο.

Στη μελέτη, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι ελλατωματικές πρωτεΐνες της αμιλογενίνης κολλούν ή δεσμεύονται ασυνήθιστα έντονα στο σμάλτο και δεν αποβάλλονται όταν πρέπει, παρεμποδίζοντας έτσι τη διαδικασία ανάπτυξης δημιουργίας ισχυρού σμάλτου.

Η κατάσταση είναι γνωστή ως ατελής αμιλογένεση (AI-Amelogenesis-Imperfecta) και εκείνοι που πάσχουν από αυτήν δεν αναπτύσσουν σωστά το σμάλτο εξαιτίας της αρνητικής επίδρασης ενός  απλού αμινοξέος στην αμιλογενίνη.

Το γενετικό ελάττωμα προκαλεί μαλακό, αποχρωματισμένο σμάλτο που σπάει εύκολα.

«Τα δόντια δεν είναι τόσο ισχυρά, διότι το σμάλτο είναι πολύ λεπτότερο και οι κρύσταλλοι έχουν μικρότερη διάταξη», δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας του επιστημονικού άρθρου Dr. Jinhui Tao, από το εργαστήριο Pacific Northwest National Laboratory. «Στους περισσότερους ανθρώπους, το σμάλτο είναι η πιο σκληρή ουσία στο σώμα τους, αλλά αυτό δεν ισχύει για τους ασθενείς με ΑΙ».

Ο Τάο και οι συνάδελφοί του ήθελαν να δουν πόσο δυνατά προσκολλώνται οι πρωτεΐνες σε άλλες ουσίες αλλά και μεταξύ τους, διαδικασία γνωστή ως πρωτεϊνική δέσμευση.

Προκειμένου να εξεταστεί αυτό το γεγονός σε πραγματικό χρόνο, η ομάδα συνδύασε την atomic force microscopy με την solid-state nuclear magnetic resonance spectroscopy, που είναι διαθέσιμη μέσω του εργαστηρίου περιβαλλοντικών μοριακών επιστημών, καθώς και με άλλες μεθόδους μελέτης άλλων διαδικασιών που αφορούν τις πρωτεΐνες που σχηματίζουν το σμάλτο.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, η τάση των ελαττωματικών πρωτεϊνών να προσκολώνται πολύ και πολύ έντονα στην επιφάνεια, δεν επιτρέπει σε άλλους μοριακούς παίκτες να κάνουν τη δουλειά τους δημιουργώντας μια στέρεη κρυσταλλική δομή.

Επίσης, επιβραδύνουν ένα ένζυμο γνωστό ως μεταλλοπεπτιδάση μήτρας -20 (ΜΜΡ20), το οποίο απομακρύνει την περίσσεια αμιλογενίνης από την αναπτυσσόμενη ορυκτή επιφάνεια. Όταν το MMP20 δεν μπορεί να κάνει τη δουλειά του, το σμάλτο αναπτύσσεται πιο αργά και είναι ασθενέστερο.

Οι κολλώδεις πρωτεΐνες επίσης επιβραδύνουν τον σχηματισμό υδροξιαπατίτη (ΗΑ).

«Αυτή η μελέτη μας βοηθά να κατανοήσουμε γιατί τα άτομα με αυτές τις μεταλλάξεις έχουν αδύναμο και εύθραυστο σμάλτο δοντιών αλλά μας δίνει καί γενικότερα σημαντικές πληροφορίες για τον έλεγχο της δημιουργίας ή χειρισμού υλικών για πολλές εφαρμογές όπως η ανάπτυξη νέων οργανικών-ανόργανων υβριδικών υλικών για υπολογιστές υψηλών επιδόσεων, έρευνα για καταλύτες ή αποθήκευση ενέργειας», δήλωσε ο Tao.

Η μελέτη, με τίτλο «The energetic basis for hydroxyapatite mineralization by amelogenin variants provides insights into the origin of amelogenesis imperfecta» δημοσιεύθηκε στις 9 Ιουλίου 2019 στα Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής.

Πηγή: www.dental-tribune.com