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Investigadores descubren cómo perciben el frío los dientes y señalan los actores moleculares y celulares implicados

Los odontoblastos contienen proteínas sensibles al frío que detectan los descensos de temperatura, según un estudio publicado en la revista 'Science Advances'

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Science Advances


..Redacción.
Un equipo internacional de científicos ha descubierto cómo los dientes perciben el frío y han señalado los actores moleculares y celulares implicados. Tanto en los ratones como en los humanos, las células dentales llamadas odontoblastos contienen proteínas sensibles al frío que detectan los descensos de temperatura, según un estudio publicado en la revista ‘Science Advances‘. Las señales de estas células pueden desencadenar una sacudida de dolor en el cerebro.

Un equipo internacional de científicos ha descubierto cómo los dientes perciben el frío lo que permitirá desarrollar un tratamiento para el dolor que provoca

El trabajo ofrece una explicación de cómo un antiguo remedio casero alivia el dolor de muelas. El principal ingrediente del aceite de clavo, utilizado desde hace siglos en odontología, contiene una sustancia química que bloquea la proteína “sensor de frío“. Así lo explica la electrofisióloga Katharina Zimmermann, que dirigió el trabajo en la Universidad Friedrich-Alexander de Erlangen-Nürnberg (Alemania).

Según Zimmermann, el desarrollo de fármacos dirigidos a este sensor de forma aún más específica podría eliminar la sensibilidad dental al frío. “Una vez que se tiene una molécula a la que dirigirse, existe la posibilidad de un tratamiento“, destaca. Los dientes se deterioran cuando las películas de bacterias y el ácido corroen el esmalte, la cubierta dura y blanquecina de los dientes. A medida que el esmalte se erosiona, se forman caries. Alrededor de un tercio de la población, 2.400 millones de personas, tienen caries sin tratar en los dientes permanentes, lo que puede provocar un intenso dolor, incluida una extrema sensibilidad al frío.

Katharina Zimmermann: “Una vez que se tiene una molécula a la que dirigirse, existe la posibilidad de un tratamiento”

Los científicos han propuesto como teoría principal que los diminutos canales del interior de los dientes contienen un líquido que se mueve cuando cambia la temperatura. De alguna manera, los nervios pueden percibir la dirección de este movimiento, que señala si un diente está caliente o frío, han sugerido algunos investigadores. “No podemos descartar esta teoría“, pero no había ninguna prueba directa de ello, dice David Clapham, neurobiólogo del Campus de Investigación Janelia del Howard Hughes Medical Institute (HHMI).

El movimiento de fluidos en los dientes, y la biología dental en general, son difíciles de estudiar. Los científicos tienen que cortar el esmalte (la sustancia más dura del cuerpo humano) y otra capa dura (dentina). Todo ello sin pulverizar la pulpa blanda del diente ni los vasos sanguíneos y nervios que contiene. Pero a veces, todo el diente “se cae en pedazos“, dice Zimmermann.

Zimmerman, Clapham y sus compañeros no se propusieron estudiar los dientes. Su trabajo se centró principalmente en los canales iónicos, poros de las membranas celulares que actúan como puertas moleculares. Tras detectar una señal (un mensaje químico o un cambio de temperatura, por ejemplo), los canales se cierran o se abren de par en par y dejan que los iones entren en la célula. Esto crea un pulso eléctrico que va de una célula a otra. Es una forma rápida de enviar información, crucial en el cerebro, el corazón y otros tejidos.

Su trabajo se centró principalmente en los canales iónicos, poros de las membranas celulares que actúan como puertas moleculares

Hace quince años, cuando Zimmermann trabajaba en el laboratorio de Clapham, el equipo descubrió que un canal iónico llamado TRPC5 era muy sensible al frío. Pero el equipo no sabía en qué parte del cuerpo entraba en juego la capacidad de TRPC5 para detectar el frío. Descubrieron que no era la piel. Los ratones que carecían del canal iónico podían seguir sintiendo el frío, informó el equipo en 2011 en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences‘.

Zimmerman señala que el equipo pensó en los dientes al buscar otro tejidos del cuerpo que perciben el frio. El TRPC5 reside en los dientes, y más aún en los que tienen caries, según descubrió Jochen Lennerz, coautor del estudio y patólogo del Hospital General de Massachusetts, tras examinar muestras de adultos humanos. Un novedoso montaje experimental en ratones convenció a los investigadores de que el TRPC5 funciona efectivamente como sensor de frío. En lugar de abrir un diente y examinar únicamente sus células en una placa, el equipo de Zimmermann examinó todo el sistema: mandíbula, dientes y nervios dentales.

El TRPC5 reside en los dientes, y más aún en los que tienen caries, según descubrió el coautor del estudio Jochen Lennerz, tras examinar muestras de adultos humanos

El equipo registró la actividad neuronal cuando una solución helada tocó el diente. En los ratones normales, este contacto con el frío desencadenó una actividad nerviosa que indicaba que el diente percibía el frío. No fue así en los ratones que carecían de TRPC5 o en los dientes tratados con una sustancia química que bloqueaba el canal iónico. Esta fue una pista clave para saber que el canal iónico podía detectar el frío, afirma Zimmermann. Otro canal iónico estudiado por el equipo, el TRPA1, también parece desempeñar un papel.

Asimismo, el equipo localizó la ubicación de TRPC5 en un tipo de célula específica, el odontoblasto, que reside entre la pulpa y la dentina. Cuando alguien con un diente expuesto a la dentina muerde una paleta, por ejemplo, esas células repletas de TRPC5 captan la sensación de frío y una señal de dolor llega al cerebro. Esa sensación aguda no se ha estudiado tan extensamente como otras áreas de la ciencia, reconoce Clapham. Sin embargo, el dolor de dientes “es importante y afecta a mucha gente“.

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