JornalDentistry em 2025-1-04
Uma equipa de investigação examinou a composição atómica de amostras de esmalte de dois dentes humanos.Os dentes são essenciais para a alimentação e estão protegidos pelo esmalte, o que as ajuda a suportar o grande stress que experimentam enquanto as pessoas mastigam.
Ao contrário de outros materiais do corpo, o esmalte não tem forma de reparar os danos, o que significa que à medida que envelhecemos corre o risco de enfraquecer com o tempo.
Os investigadores estão interessados em compreender como o esmalte muda com a idade, para que possam começar a desenvolver métodos que possam manter os dentes mais felizes e saudáveis durante mais tempo.
Uma equipa de investigação da Universidade de Washington e do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico examinou a composição atómica de amostras de esmalte de dois dentes humanos – um de um jovem de 22 anos e outro de um homem de 56 anos. A amostra da pessoa idosa continha níveis mais elevados de ião fluoreto, que é frequentemente encontrado na água potável e na pasta de dentes, onde é adicionado como forma de ajudar a proteger o esmalte (embora a sua adição à água potável tenha sido recentemente um assunto nas notícias). .
A equipa publicou estas conclusões a 19 de dezembro no Communications Materials.
Embora este seja um estudo de prova de conceito, estes resultados têm implicações na forma como o flúor é absorvido e integrado no esmalte à medida que as pessoas envelhecem, disseram os investigadores.
"Sabemos que os dentes ficam mais frágeis à medida que as pessoas envelhecem, especialmente perto da superfície exterior, que é onde começam as fissuras", disse o autor principal Jack Grimm, estudante de doutoramento em ciência e engenharia de materiais na UW e estagiário de doutorado no PNNL. "Há uma série de fatores por trás disto - um dos quais é a composição do conteúdo mineral. Estamos interessados em compreender exatamente como o conteúdo mineral está a mudar. E se quiser ver isso, tem de olhar para a escala dos átomos ."
O esmalte é composto principalmente por minerais dispostos em estruturas repetitivas dez mil vezes mais pequenas que a largura de um cabelo humano.
"No passado, tudo o que fizemos no meu laboratório foi a uma escala muito maior - talvez um décimo do tamanho de um cabelo humano", disse o coautor sénior Dwayne Arola, professor de ciência e engenharia de materiais na UW. “A esta escala, é impossível ver a distribuição das porções minerais e orgânicas relativas da estrutura cristalina do esmalte”.
Para examinar a composição atómica destas estruturas, Grimm trabalhou com Arun Devaraj, cientista de materiais do PNNL, para utilizar uma técnica chamada “tomografia de sonda atómica”, que permite aos investigadores obter um mapa 3D de cada átomo no espaço numa amostra.
A equipa fez três amostras de cada um dos dois dentes do estudo e depois comparou as diferenças na composição dos elementos em três áreas diferentes das pequenas estruturas repetitivas: o núcleo de uma estrutura, uma "concha" que reveste o núcleo e o espaço entre as conchas.
Nas amostras dos dentes mais antigos, os níveis de flúor foram mais elevados na maioria das regiões. Mas eram especialmente elevados nas regiões das conchas.
"Estamos a ser expostos ao flúor através da nossa pasta de dentes e da água potável e ninguém foi capaz de rastrear isso num dente real a esta escala. Este flúor está realmente a ser incorporado ao longo do tempo? Agora estamos a começar a ser capazes de pintar isto imagem", disse o coautor Cameron Renteria, investigador de pós-doutoramento nas ciências da saúde oral e nos departamentos de ciência e engenharia de materiais da UW. "É claro que a amostra ideal seria um dente de alguém que tivesse documentado todas as vezes que bebeu água fluoretada versus água não fluoretada, bem como a quantidade de alimentos e bebidas ácidas que consumiu, mas isso não é realmente viável. Portanto, este é um ponto de partida."
A chave para esta investigação, disse a equipa, é a natureza interdisciplinar do trabalho. "Sou metalúrgico de formação e só comecei a estudar biomateriais em 2015, quando conheci Dwayne. Começámos a falar sobre a potencial sinergia entre as nossas áreas de especialização - como podemos olhar para estas pequenas escalas para começar a compreender como os biomateriais se comportam", disse Devaraj. "E depois, em 2019, o Jack juntou-se ao grupo como estudante de doutoramento e ajudou-nos a analisar este problema em profundidade. A ciência interdisciplinar pode facilitar a inovação e esperamos continuar a abordar questões realmente interessantes sobre o que acontece aos dentes à medida que envelhecemos."
Uma coisa que os investigadores estão interessados em estudar é como a composição proteica do esmalte muda ao longo do tempo. “Começámos a tentar identificar a distribuição do conteúdo orgânico no esmalte e se a pequena quantidade de proteína presente no esmalte desaparece realmente à medida que envelhecemos.
Mas quando analisamos estes resultados, uma das coisas que se tornou mais óbvia foi na verdade, esta distribuição de flúor. em torno da estrutura cristalina", disse Arola. "Penso que ainda não temos um anúncio de serviço público sobre a forma como o envelhecimento afeta os dentes em geral. O júri ainda não decidiu sobre isso. A mensagem da medicina dentária é muito forte: deve tentar utilizar flúor ou produtos fluoretados para poder combater o potencial de cárie dentária."
Semanti Mukhopadhyay, investigador de pós-doutoramento no PNNL, é também coautor deste artigo.
Esta investigação foi financiada pelos Institutos Nacionais de Saúde, pela Colgate-Palmolive Company e por um distinto programa de investigação de pós-graduação entre o PNNL e a UW.
Fonte: University of Washington /ScienceDaily
Foto: Unsplash/CCO Public Domain
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