Castores não escovam os dentes e não bebem água fluoretada, mas um novo estudo da Northwestern University, em Illinois (Estados Unidos), relata que esses roedores têm uma proteção natural contra a cárie dentária na estrutura química de seus dentes: o ferro.
Os pesquisadores descobriram que o esmalte pigmentado é mais duro e resistente a ácidos do que o esmalte regular, mesmo os que são tratados com flúor. Esta descoberta está entre outras que poderiam levar a um melhor entendimento sobre a cárie em dentes humanos, a detecção precoce da doença e a melhora dos tratamentos de flúor existentes hoje.
Camadas de “nanofios” de hidroxiapatita bem ordenadas são o núcleo da estrutura do esmalte, mas Derk Joester e sua equipe descobriram que é o material que envolve os nanofios, onde pequenas quantidades de minerais amorfos ricos em ferro e magnésio estão localizadas, que controla a resistência ácida do esmalte e suas propriedades mecânicas.
O esmalte é uma estrutura muito complexa, o que faz do estudo um desafio. A equipe de Joester é a primeira a mostrar de forma inequívoca que esta fase “amorfa” ou não-estruturada existe no esmalte, e eles são os primeiros a mostrar sua composição e estrutura exatas.
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“Demos um grande passo na compreensão da composição e estrutura do esmalte, nas menores escalas de comprimento”, disse Joester, principal autor do estudo e professor associado de ciência de materiais e engenharia na Escola McCormick de Engenharia e Ciências Aplicadas.
“O material não estruturado, que é apenas uma pequena fração do esmalte, provavelmente desempenha um papel na cárie dentária”, disse Joester. “Descobrimos que são os íons minoritários – aqueles que fornecem a diversidade – que realmente fazem a diferença na proteção do esmalte. Nos esmaltes regulares é o magnésio, e no esmalte pigmentado dos castores e outros roedores, é de ferro.”
Em uma série de experimentos com os esmaltes de coelhos, ratos e castores, Joester e seus colegas visualizaram uma estrutura amorfa, nunca antes vista, que envolve os nanofios. Eles utilizaram uma poderosa tomografia átomo-sonda e outras técnicas para mapear a estrutura do esmalte átomo por átomo – o esmalte dos roedores é similar ao dos humanos.
Os pesquisadores submeteram os dentes a ataques ácidos e obtiveram imagens antes e depois da exposição. Eles descobriram que a periferia dos nanofios se dissolveu (o material amorfo), e não os próprios nanofios. Em seguida, eles identificaram biominerais amorfos na estrutura, como ferro e magnésio, e entenderam como eles contribuem para a dureza e resistência do esmalte à solução ácida.
Um interesse particular dos pesquisadores foi o esmalte pigmentado dos incisivos dos castores. Os estudos mostraram que esse pigmento foi melhor do que o flúor ao resistir ao ácido. A presença do ferro empresta ao dente uma coloração marrom avermelhada.
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“Os dentes de um castor são quimicamente diferente de nossos dentes, e não estruturalmente diferente”, disse Joester. “A biologia tem nos mostrado uma maneira de melhorar o nosso esmalte. A estratégia que nós chamamos de ‘grain boundary engineering’ – com foco na área circundante dos nanofios – ascende uma luz para melhorarmos os tratamentos com flúor.”
O artigo “Amorphous Intergranular Phases Control the Properties of Rodent Tooth Enamel” foi publicado na revista Science.
Fonte: Science Daily