A hódok fogainak szerkezetéből nyerhetünk ihletet

A hódok nem mosnak fogat és nem isznak fluoridos vizet, mégis ezeknek a kis állatoknak természetes védekező rendszerük van a fogszuvasodással szemben. A Northwestern Egyetem legújabb kutatása szerint a hódok fogaiban vas található, ami sokkal ellenállóbbá teszi a fogzománcot a savakkal szemben.

A kutatási eredmények tanúsága szerint ez az állatvilágban található, pigmentált fogzománc sokkal keményebb és ellenállóbb, még a fluoriddal kezelt emberi fogakhoz képest is. Ez a felfedezés többek között elvezethet minket az emberi fogszuvasodás folyamatának alaposabb megértéséhez, a betegség korai felismeréséhez és a fluoridos kezelések további fejlesztéséhez.

A fogzománc belső szerkezetét alap esetben szabályosan rendezett hidroxilapatit* „nano huzalok” adják, de Derk Joester és csapata felfedezte, hogy a hódok esetében ezeket a nano huzalokat egy vasban és magnéziumban gazdag anyag veszi körül, ami nem csak a fogzománc savakkal szembeni ellenálló képességét befolyásolja, hanem a fog mechanikai tulajdonságait is.

Mivel a fogzománc nagyon komplex szerkezet, a kapcsolódó vizsgálatok elvégzése soha nem volt egyszerű. Joester csapata az első, akinek egyértelműen sikerült bebizonyítania, hogy ez az alaktalan ásványos szakasz megtalálható a fogzománcban, ráadásul most először sikerült meghatározni annak pontos összetételét és szerkezetét is.

„Óriási előrelépést tettünk a fog külső védőrétegeként funkcionáló fogzománc szerkezetének és összetételének meghatározásában” – mondja Joester, a tanulmány vezető szerzője és a McCormick Műszaki és Alkalmazott Tudományok Iskola professzora.

„Ez a szervezetlen anyag csak a fogzománc egy apró részletét teszi ki, mégis komoly szerepet játszhat a fogszuvasodás kialakulásában. Rájöttünk, hogy ezek a kisebb ionok, melyek a diverzitást szolgáltatják, igazán nagy különbséget jelentenek a gyakorlati védekezésben. A hagyományos fogzománcban ezek a részecskék magnéziumból épülnek fel, míg a hódok és más rágcsálók esetében vasból.”

A nyulakat, egereket, patkányokat és hódokat vizsgáló kutatássorozatban a fogaknak ezt az eddig soha nem látott belső szerkezetét sikerült megfigyelni és lefényképezni. Mivel a hódok fogai szerkezetükben hasonlítanak az emberi fogakhoz, a kutatók ideálisnak vélték a kísérletekhez.

Savas környezetbe helyezve a fogakat, most először arra is sikerült fényt deríteni, hogy a szájüregbe kerülő savak a fog szerkezetén belüli nano huzalok környezetét, ezt az alaktalan anyagot oldják fel, nem pedig magát a huzalokat.

A huzalok környékén található anyagok között olyan bioásványokat találunk, mint a vas vagy a magnézium, melyek nagyban befolyásolják a fog ellenálló képességét. Míg nekünk, embereknek főként magnéziumból épül fel ez a belső szerkezet, addig a hódok esetében vasból, ami jóval ellenállóbbá teszi a fogzománcot a savas behatásokkal szemben.

„A hódok fogai nem szerkezetileg, csak kémiailag különböznek a mi fogainktól. A biológia utat mutat nekünk, hogy miként erősíthetjük meg a fogzománcunkat” – mondta Joester, hozzátéve, legfőbb céljuk, hogy a jelenlegi fluoridos kezeléseket továbbfejlesszék és ellenállóbbá tegyék az emberi fogazatot a fogszuvasodással szemben.

* hidroxilapatit – az apatitok csoportjába tartozó kalciumtartalmú ásvány, megtalálható kőzetekben is, jele: Ca5(PO4)3(OH).