Como se desenrolou a evolução do tecido do esmalte dentário

Os estudos da evolução dos mamíferos muitas vezes  baseiam se nas análises dos dentes, que são as partes mais bem preservadas dos esqueletos fossilizados. 

A morfologia dentária e a composição do esmalte - o tecido mais mineralizado do corpo - constituem critérios importantes para eventos de especiação que ocorreram ao longo de 200 milhões de anos de evolução. Estas adaptações evolutivas, que estão ligadas a modificações genéticas, têm contribuído para a diversificação extensiva dos tipos celulares em animais.

Uma equipa de investigadores do Centro de Medicina Dentária da Universidade de Zurique identificou a via de Notch como a principal rede de genes responsável por alterações na forma dos dentes e na composição do esmalte durante a evolução. A via de Notch é um antigo mecanismo de sinalização conservado evolutivamente que controla as decisões de destino celular e a morfogénese adequada da maioria dos órgãos, incluindo os dentes.

A evolução dos dentes depende da sinalização de Notch

Usando modelos de ratos geneticamente modificados, a equipe de pesquisa de Thimios Mitsiadis, professor de biologia oral no Centro de Medicina Dentária de UZH, analisou os efeitos dos ligantes de Notch nos dentes. A ausência dessas moléculas ligantes afetou a morfologia dentária e a formação do esmalte devido à alteração de inúmeros genes morfogenéticos significativos. A desregulação da via de Notch reverteu a cascata evolutiva, gerando assim estruturas dentárias menos complexas que lembram mais o esmalte dos peixes do que o esmalte dos mamíferos.

De acordo com o primeiro autor Mitsiadis, o estudo lança uma nova luz sobre a via de Notch como um dos componentes cruciais para a forma dentária e variações do esmalte na evolução. "Levantamos a hipótese de que a evolução dos dentes depende da sinalização de Notch para a geração de novos tipos de células dentárias a partir de tipos de células dentárias primitivas já existentes, permitindo assim a formação de estruturas dentárias mais complexas e únicas, como o esmalte dentário", disse Mitsiadis.

Malformações do esmalte em humanos

A correlação entre as moléculas de Notch e a geração e/ou manutenção de diferentes tipos de células dentárias pode representar um mecanismo geral subjacente à evolução de tipos celulares especializados em mamíferos. "Nos dentes, a desregulação da sinalização de Notch inicia a supressão de tipos específicos de células dentárias que foram adquiridas durante a evolução. A perda dessas células leva à geração de malformações do esmalte e alterações morfológicas dentárias", conclui Mitsiadis. A modelagem dessas mudanças permite previsões de como as mutações associadas a Notch em humanos podem afetar a morfologia e o esmalte de seus dentes.

Fonte: Science Daily / University of Zurich