Alguns genes foram encontrados, cuja luta determina o número de dentes na boca e o padrão de seu crescimento. Em camundongos mutantes sem o gene Osr2, uma segunda fileira de dentes cresce, como um tubarão. Esses mesmos genes estão envolvidos no surgimento de uma fenda palatina inata, de modo que os ratos mutantes não vivem muito depois do nascimento
Não importa o quanto as pessoas se gabem de sua superioridade sobre todos os outros animais, os predadores marinhos de tubarões, primitivos até mesmo para os padrões dos peixes, têm motivos para discordar. E quando eles usam seu argumento, isso deixa uma marca indelével - se não na alma, então nos pés de surfistas infelizes. Estamos falando, é claro, dos dentes do tubarão, que são grandes e dispostos em várias fileiras. E os nossos são pequenos e cabem em uma linha (exceto em casos raros e curtos, quando os dentes permanentes crescem um pouco longe do leite que ainda não caiu).
O homem não está sozinho em sua miséria: uma única fileira de dentes é uma das características distintivas dos mamíferos entre os vertebrados em geral. Não apenas os tubarões têm muita dentição. Alguns peixes têm um par em cada mandíbula; nos tuatares (tuatares) que chegaram até nós desde os tempos do Mesozóico, eles geralmente estão localizados assimetricamente, com duas fileiras de dentes no topo e uma na parte inferior.
Apesar da curiosa variedade de configurações dentárias (e de uma quantidade considerável de dinheiro circulando na odontologia e caindo em gotas nas ciências básicas relacionadas a essa área), os cientistas ainda não entendem completamente os mecanismos moleculares que regem a aparência dos dentes.
Quem decide onde e quando crescer o próximo dente, como ele comunica sua decisão às células que devem se desenvolver em um dente?
Por que, no final das contas, esse "gerente" não me cultiva um substituto para o dente outrora bonito, agora comido pela cárie?
Jiang Zhulan, Zunyi Zhang e dois outros cientistas americanos da Universidade de Rochester e da Universidade do Sul da Califórnia acreditam saber quem impede o crescimento dos dentes. Este é o gene Osr2, que codifica um fator de transcrição, que por sua vez controla a síntese de várias dezenas, senão centenas, de outras proteínas e fatores. Se não fosse pelo Osr2, nossos dentes cresceriam nos lugares mais inesperados.
Vários anos atrás, Jiang Zhulan e seus colegas descobriram que camundongos sem as duas cópias do gene Osr2 em seu conjunto de cromossomos desenvolvem embriões de não uma, mas de duas fileiras de dentes durante o desenvolvimento embrionário. Uma fileira adicional aparece em pelo menos quatro lugares - ao lado de cada um dos quatro primeiros molares (molares), um pouco mais perto da língua, outro pequeno "molar" começa a se formar.
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Não foi possível crescer a partir do rato Osr2 - / - -line (o sobrescrito "- / -" significa a ausência de duas cópias do gene indicado) qualquer "rato tubarão" capaz de destruir todas as reservas de grãos e queijo: os mutantes morrem logo após o nascimento devido à não união do palato (em humanos é chamada de fenda palatina). No entanto, os embriões dentais extras, sendo transplantados da boca de um camundongo mutante para um normal, juntamente com os tecidos circundantes, desenvolvem-se em dentes mineralizados bastante duros - não apenas dentes de referência, mas pelo menos semelhantes aos molares.
Em seu trabalho atual, os pesquisadores rastrearam mudanças na expressão de vários genes importantes na placa dental (a camada acima / abaixo da mandíbula a partir da qual os dentes se desenvolvem) durante o desenvolvimento intrauterino de camundongos normais e Osr2 - / - - mutantes. Além do Osr2, também foi nocauteado o gene Msx1, outro fator de transcrição que provoca a síntese da proteína Bmp4, uma das integrantes da família das proteínas "formadoras de ossos", envolvida, segundo estudos anteriores, no início da formação dentária.
Os biólogos monitoraram as mudanças na expressão do gene de uma maneira padrão - removendo embriões do útero da mãe em um determinado momento, cortando seus crânios em camadas finas e medindo o conteúdo de proteínas especificadas e seus "esquemas moleculares" - RNAs mensageiros de célula para célula. Os resultados da pesquisa foram publicados na última edição da Science.
Sabe-se que o mais interessante não acontece nem mesmo no epitélio, a partir do qual o próprio dente então cresce, mas no mesênquima - uma fina camada de tecido conjuntivo localizada entre o epitélio e a mandíbula em crescimento do embrião. Como os autores do trabalho mostraram, a concentração de Osr2 em camundongos normais aumenta acentuadamente da placa dentária em direção à língua. Por outro lado, a concentração de Bmp4 cai tão fortemente, como se Osr2 de alguma forma inibisse a síntese de proteínas.
A análise do desenvolvimento dos mutantes Osr2 - / - Msx1 - / - tornou-se decisiva para o modelo de desenvolvimento dentário.
Em camundongos sem as duas cópias de ambos os genes, em primeiro lugar, um dente extra não cresceu próximo ao primeiro molar e, em segundo lugar, nem um único dente cresceu além desses primeiros molares!
Ao mesmo tempo, a proteína Bmp4 foi sintetizada perto do dente em desenvolvimento, mas em quantidades completamente inexpressivas.
A combinação dessas observações permitiu aos autores do trabalho formular seu modelo de desenvolvimento dentário. Segundo Jiang, a seqüência de aparecimento dos dentes e sua distribuição na cavidade oral é determinada na luta dialética entre dois fatores de transcrição - Osr2 e Msx1. Nesse confronto, Osr2 desempenha o papel de restritor de crescimento - é ele quem impede o crescimento da segunda, terceira e próxima fileira de dentes, enquanto Msx1, ao contrário, provoca a síntese de Bmp4 e o crescimento do próprio dente.
A propósito, o Osr2 não apenas impede que uma fileira adicional de dentes cresça na boca dos mamíferos. O mesmo fator nos obriga a fazer "recuos" no desenvolvimento sucessivo dos dentes para que não se sobreponham; talvez essa função seja seu objetivo principal. Mas Osr2 não o executa perfeitamente, como quase todos que tiveram dentes do siso podem testemunhar. De acordo com Jiang, é o "under-tuning" do sistema Osr2 / Msx1 que é a razão para o recuo insuficiente neste caso.
Até agora, os cientistas não veem perspectivas para a aplicação direta de suas descobertas na odontologia clínica: em um futuro próximo, ninguém será capaz de cultivar seu dente perdido com uma injeção de Bmp4 no lugar certo.
Ainda assim, existe uma enorme lacuna entre alguns genes e o desenvolvimento de um órgão inteiro. Além disso, além desses sinais autônomos, deve haver alguns outros ligados à idade absoluta, como a história dos dentes de leite de forma convincente atesta. Ao mesmo tempo, Jiang e seus colegas esperam que seu trabalho ajude a detectar anomalias genéticas congênitas (como a fenda palatina) o mais cedo possível, muito antes do nascimento do bebê. E, talvez, até atrapalhe de alguma forma seu desenvolvimento.
