У вас когда-нибудь возникали зубные боли, если вы выпили чего-нибудь холодного? Ученые Мэриленда наконец-то нашли причину этого болезненного явления.

«Это уникальный вид боли», – говорит Дэвид Клэпхэм, вице-президент и главный научный сотрудник Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI). «Это просто мучительно».

Он и международная группа ученых обнаружили, как зубы могут чувствовать что-то холодное. Они также выяснили, почему это происходит на молекулярных и клеточных процессах. Команда обнаружила, что и у мышей, и у людей зубные клетки, называемые одонтобластами, содержат белки, чувствительные к холоду, которые воспринимают более низкие температуры. Затем эти клетки посылают сигнал в мозг, предупреждая его о болезненных ощущениях.

Эти результаты команда опубликовала 26 марта 2021 года в журнале. Достижения науки.

Чувствительность к холоду и зубная боль

Исследование показывает, почему популярное натуральное средство, гвоздичное масло, облегчает зубная боль. Гвоздичное масло, которое стоматологи использовали на протяжении веков, содержит соединение, блокирующее белки, чувствительные к холоду.

Электрофизиолог Катарина Циммерманн, руководившая работой в Университете Фридриха-Александра в Эрлангене-Нюрнберге в Германии, объяснила, почему это работает. Она говорит, что разработка лекарств, более конкретно нацеленных на этот датчик, может снизить чувствительность зубов к холоду. Она говорит это:

«Если у вас есть молекула для нацеливания, появляется возможность лечения».

Зубы начинают разрушаться, когда бактерии и кислота разрушают эмаль, защитный слой, покрывающий зубы. По мере того как эмаль стирается, начинают формироваться полости. Около 2,4 миллиарда человек, или около трети населения мира, имеют нелеченные кариесы. Это может привести к зубной боли, вызванной употреблением ледяных напитков.

До этого исследования ученые не знали, как зубы воспринимают низкие температуры. Однако ученые размышляли о том, что его вызвало, и придумали теорию.

Внутри каждого зуба крошечные каналы содержат жидкость, которая перемещается при обнаружении изменений температуры. Ученые предположили, что нервы чувствуют направление движения. Затем, по мнению некоторых исследователей, это указывает на то, подвергался ли зуб горячему или холодному воздействию.

«Мы не можем исключить эту теорию», но прямых доказательств этому не было, – говорит Клэпхэм, нейробиолог исследовательского кампуса Джанелии HHMI.

Выяснение, почему холодные напитки вызывают зубная боль был процесс устранения

Ученые заявили, что движение жидкости в зубах и биология зубов – нелегкие предметы для изучения. Ученые должны прорезать эмаль, самое твердое вещество в организме, и дополнительный прочный слой дентина. Это очень сложно сделать, не раздавив мягкую пульпу зуба, кровеносные сосуды и нервы.

Иногда весь зуб «просто разваливается на куски», – говорит Циммерманн.

Однако Циммерман, Клэпхэм и их коллеги не стремились изучать зубы. Они сосредоточились в основном на анализе ионных каналов, пор в мембранах клеток, которые функционируют как молекулярные ворота.

Каналы обнаруживают такие сигналы, как химические сообщения или изменения температуры. Затем, в зависимости от сигнала, они либо плотно закрываются, либо широко открываются, пропуская ионы в ячейку. Это заставляет электрический импульс перемещаться от ячейки к ячейке. Он быстро отправляет информацию и выполняет важную функцию в головном мозге, сердце и других тканях.

Около 15 лет назад Циммерман работал постдоком в лаборатории Клэпхэма, где команда сделала важное открытие. Ионный канал TRPC5 показал чрезвычайную чувствительность к холоду. Однако команда все еще не знала, где в теле находится способность канала чувствовать холод.

В ходе исследования они исключили кожу как рецептор способности TRPC5 ощущать холод. Команда обнаружила, что мыши, у которых не было ионного канала, все еще могли обнаруживать холод. Об этом они сообщили в 2011 году в журнале. Труды Национальной академии наук.

После этого «мы зашли в тупик», – говорит Циммерманн. Однажды за обедом команда просматривала исследование, когда у них наконец появилась идея ». Дэвид сказал:« Ну, а какие еще ткани тела чувствуют холод? »- вспоминает Циммерманн. Ответ? Зубы.

Эксперимент, который привел к открытию зубов, определяющих холод

Соавтор исследования Йохен Леннерц, патолог из Массачусетской больницы общего профиля, исследовал зубы у взрослых людей. Он обнаружил, что в зубах действительно есть TRPC5, и большая его часть находится в зубах с полостями.

Исследователи использовали мышей для проверки своей теории. Этот эксперимент доказал им, что TRPC5 действительно работает как датчик холода. Они решили не открывать зуб и исследовать клетки вместо того, чтобы смотреть на зуб целиком. Они изучили челюстную кость, зубы и нервы в зубах. Затем команда записала нервную активность после нанесения ледяного раствора на зубы.

Они обнаружили, что падение температуры вызывает нервную активность у нормальных мышей, показывая, что зубы обнаруживают холод. Они не наблюдали этого у мышей без TRPC5 или в зубах, обработанных химическими веществами, которые его блокировали. Это доказало команде, что ионный канал может ощущать холод, говорит Циммерманн. Другой ионный канал, который изучала группа, TRPA1, похоже, также обнаруживает холод.

Убедившись, что TRPC5 может ощущать холод, они проследили его местонахождение до зубной клетки, называемой одонтобластами. Он находится между пульпой зуба и дентином в зубах. Когда кто-то кусает что-то холодное зубом, обнажающим дентин, это вызывает сигнал боли в мозг.

Клэпхэм говорит, что, несмотря на то, что многие люди испытывают эту острую боль, она не была изучена очень тщательно. Он говорит, что пока зубная боль не получил широкого признания в науке, «это важно и затрагивает многих людей».

Циммерман говорит, что на открытие того, почему ощущение холода вызывает зубную боль, потребовалось более десяти лет. Она говорит, что определить функции конкретных молекул и клеток непросто.

«И хорошее исследование может занять много времени».

Заключительные мысли: ученые наконец-то выяснили, почему холодная еда или напитки вызывают зубную боль.

Спустя более десяти лет ученые, изучающие ионные каналы, обнаружили, что TRPC5 обнаруживает боль при воздействии холода. Этот ионный канал в зубных клетках, называемых одонтобластами, сильно реагирует на ощущение холода, и особенно он часто встречается в полостях. Надеюсь, это знание приведет к лучшему лечению, нацеленному на этот датчик и устранить зубную боль в результате холода.




#Ученые #из #Мэриленда #выяснили #почему #холодная #еда #может #вызывать #зубную #боль

Source link