Мутация гена: одна из причин повреждения зубной эмали

Последние исследования специалистов выявили, что мутация определенного гена (ORAI1) ведет к значительному снижению в зубной эмали уровня такого важного для человеческого организма микроэлемента как кальций, вследствие чего происходит ее разрушение (дефекты минерализации). По мнению ученых, упомянутый ген имеет прямую связь с притоком кальция к зубам что, собственно, и раскрывает механизмы, благодаря действию которых приток данного минерала влияет на клеточный функционал и процессы образования эмали. Информация, касающаяся данного изыскания, была опубликована в популярном издания для специалистов Science Signaling.

Важно понимать, что именно кальций играет немаловажную роль во многих функциях организма на клеточном уровне, одной из которых является и минерализация костной/зубной ткани. Поступление кальция осуществляется посредством белков ORAI, образующих своего рода поры в клеточной мембране для обеспечения притока кальция.

По словам одного из авторов исследовательской работы (Rodrigo Lacruz) – предыдущая научная работа показала, что неэффективный процесс доставки кальция может привести к порокам, подразумевающим появление дефектов эмали. Несмотря на доступность данной информации, касающейся биологии клеток эмали, ученым все же так до сих пор и неизвестны механизмы передачи сигналов кальция.

Важно понимать, что в образовании эмали участвуют несколько генов, в число которых входит и ген ORAI, задача которого — кодирование белков. По сути, зубная эмаль – это не что иное, как внешний и достаточно твердый защитный слой зубов (денты), сначала образовывающийся в виде своеобразной гелевой матрицы. Именно белки ORAI способствуют клеткам образующим эмаль, впоследствии пройти процесс минерализации.

Мутация ORAI1 ведет к развития иммунной дисфункции, тем не менее стоит отметить, что это также ведет и к развитию дефектов эмали.

Что показало исследование

Несмотря на отсутствие образцов, имеющих мутацию, учеными была проведена разработка специальных моделей – основа мышиный организм (использовались лабораторные животные), что помогло в последующем в изучении роли белка в процессах образования зубной эмали.

Главной целью научной группы было тщательное изучение ORAI (семейство белков) и их мутаций для выявления механизмов модуляции кальция с белками. Когда у подопытных мышей имелась мутация генная мутация, соответственно проявлялось и дефицитом белка, то есть поступление минерала в клетки эмали значительно снижалось (практически на половину). То есть, мыши с недостатком поступления кальция вследствие мутации генов имели аномальную зубную эмаль, что проявлялось наличием трещин в ее внешнем слое.

Для лучшего понимания притока и дефицита кальция, а также его влияния на функционирование клеток специалистами более детально изучалась активность клеток, лишенных необходимого для них белка, в ходе чего выяснилось, что клетки с дефицитом этого белка оказывают многоуровневое влияние на их функции. Также следует отметить, что повышение активных форм O2 может способствовать негативному воздействию как на клетки, так и на механизмы, направленные на защиту белков.

Результатами научного изыскания дают понимание происходящих процессов с эмалью на клеточном уровне, что впоследствии поможет специалистам в разработке путей для лечения и восстановления эмали зубов.

Ссылка на основную публикацию