Evolución del esmalte dental en el tiempo

En la Universidad de Washington examinaron la composición atómica de diferentes dientes para conocer su evolución con la edad.

Créditos: odontologia33.com

Los dientes son esenciales para ayudar a las personas a descomponer los alimentos que comen y están protegidos por el esmalte, que los ayuda a soportar la gran cantidad de estrés que experimentan cuando mastican. A diferencia de otros materiales del cuerpo, el esmalte no tiene forma de reparar los daños, lo que significa que, a medida que envejecemos, corre el riesgo de debilitarse con el tiempo.

Los investigadores están interesados en comprender cómo cambia el esmalte con la edad para poder comenzar a desarrollar métodos que puedan mantener los dientes más saludables durante más tiempo.

Un equipo de investigación de la Universidad de Washington y el Laboratorio Nacional del Pacífico Noroeste examinó la composición atómica de muestras de esmalte de dos dientes humanos: uno de un hombre de 22 años y otro de uno de 56. La muestra de la persona mayor contenía niveles más altos del ion fluoruro, que se encuentra a menudo en el agua potable y la pasta de dientes, donde se agrega como una forma de ayudar a proteger el esmalte (aunque su adición al agua potable ha sido un tema de actualidad recientemente ).

El equipo publicó estos hallazgos el 19 de diciembre en Communications Materials. Si bien se trata de un estudio de prueba de concepto, estos resultados tienen implicaciones sobre cómo se absorbe y se integra el flúor en el esmalte a medida que las personas envejecen, dijeron los investigadores.

«Sabemos que los dientes se vuelven más frágiles a medida que las personas envejecen, especialmente cerca de la superficie exterior, que es donde comienzan las grietas”, dijo el autor principal Jack Grimm, estudiante de doctorado de la UW en ciencia e ingeniería de materiales y pasante de doctorado en PNNL. “Hay una serie de factores detrás de esto, uno de los cuales es la composición del contenido mineral. Estamos interesados en comprender exactamente cómo está cambiando el contenido mineral. Y si quieres verlo, tienes que mirar la escala de los átomos». El esmalte está compuesto principalmente de minerales dispuestos en estructuras repetitivas que son diez mil veces más pequeñas que el ancho de un cabello humano. “En el pasado, todo lo que hacíamos en mi laboratorio era a una escala mucho mayor, tal vez una décima parte del tamaño de un cabello humano”, dijo el coautor principal Dwayne Arola, profesor de ciencia e ingeniería de materiales de la UW. “A esa escala, es imposible ver la distribución de las porciones minerales y orgánicas relativas de la estructura cristalina del esmalte”.

Para examinar la composición atómica de estas estructuras, Grimm trabajó con Arun Devaraj, un científico de materiales del PNNL, para utilizar una técnica llamada “tomografía de sonda atómica”, que permite a los investigadores obtener un mapa 3D de cada átomo en el espacio en una muestra.

El equipo tomó tres muestras de cada uno de los dos dientes en el estudio y luego comparó las diferencias en la composición de elementos en tres áreas diferentes de las diminutas estructuras repetitivas: el núcleo de una estructura, una “capa” que recubre el núcleo y el espacio entre las capas. En las muestras del diente más viejo, los niveles de flúor eran más altos en la mayoría de las regiones, pero eran especialmente altos en las regiones de la cáscara.

“Estamos expuestos al flúor a través de la pasta de dientes y el agua potable y nadie ha podido rastrear eso en un diente real a esta escala. ¿Se está incorporando realmente ese flúor con el tiempo? Ahora estamos empezando a poder pintar ese panorama”, dijo el coautor Cameron Renteria, investigador postdoctoral tanto en ciencias de la salud bucal como en los departamentos de ciencia e ingeniería de materiales de la UW. “Por supuesto, la muestra ideal sería un diente de alguien que hubiera documentado cada vez que bebió agua fluorada en comparación con agua no fluorada, así como la cantidad de alimentos y bebidas ácidas que consumió, pero eso no es realmente factible. Así que este es un punto de partida”.

Una cosa que interesa a los investigadores es estudiar cómo cambia la composición proteica del esmalte con el tiempo. «Nos propusimos identificar la distribución del contenido orgánico en el esmalte y si la pequeña cantidad de proteína presente en el esmalte realmente desaparece con la edad. Pero cuando analizamos estos resultados, una de las cosas que resultó más obvia fue la distribución del flúor en la estructura cristalina», afirmó Arola. «No creo que tengamos todavía un anuncio de servicio público sobre cómo el envejecimiento afecta a los dientes en general. Todavía no se ha llegado a un acuerdo al respecto. El mensaje de la odontología es bastante contundente: hay que intentar utilizar flúor o productos fluorados para poder combatir la posibilidad de caries dental«.