Pesquisadores da Universidade de Sidney, na Austrália, acreditam ter identificado alguns elementos em nanoescala que conduzem o comportamento dos nossos dentes. A descoberta foi motivada por um índice alarmante: metade das crianças australianas com 12 anos de idade apresentam cáries nos dentes permanentes.
Engenheiros de materiais e estruturas trabalharam com dentistas e bioengenheiros para mapear a composição exata e estrutura do esmalte dentário em escala atômica. Utilizando uma técnica de microscopia relativamente nova, chamada tomografia de sonda atômica, o trabalho produziu o primeiro mapa tridimensional que mostra as posições dos átomos críticos no processo de instalação da cárie. O novo conhecimento sobre a composição do átomo em nanoescala tem potencial para ajudar na prevenção de cáries e foi publicado na revista Science Advances.
“A estrutura do esmalte dentário humano é extremamente complexa e, ao mesmo tempo, sabemos que íons de magnésio, carbonato e fluoreto influenciam nas propriedades dele. Os cientistas nunca conseguiram capturar a estrutura do esmalte em uma resolução alta o suficiente ou definição”, conta Julie Cairney, professora da Faculdade de Engenharia e Tecnologias de Informação da Universidade de Sydney e participante da pesquisa.
Segundo a equipe, o esmalte é constituído por hastes de minerais cristalinos que se entrelaçam. Os espaços entre essas hastes são embalados por fosfato de cálcio amorfo (ACP), um composto orgânico vítreo presente desde a formação do tecido dentário, quando íons inorgânicos incorporam em sua estrutura, processo chamado de mineralização. Remineralizar regiões de ACP danificadas poderia, portanto, ser uma forma de restaurar o esmalte do dente. Falta, porém, identificar e compreender os íons que contribuem para o processo inicial, a mineralização. “Os profissionais de odontologia sabem que certos íons de rastreamento são importantes na estrutura dura do esmalte dos dentes, mas, até agora, tinha sido impossível mapear esses íons em detalhe”, diz Cairney.
A equipe cortou um molar humano e usou laser para fotografar a composição atômica do dente, uma espécie de tomografia em nanoescala. Com a técnica avançada, identificaram cerca de 400 milhões de átomos na camada do esmalte e observaram a forma como eles estavam distribuídos. Descobriu-se, por exemplo, que as regiões com ACP são ricas em íons de magnésio, o que, segundo os autores, indica a importância desse elemento no processo de mineralização e na formação do esmalte.
“O que temos encontrado são as regiões ricas em magnésio entre os nanobastões que compõem o esmalte. Isso significa que temos a primeira evidência direta da existência de uma fase rica em magnésio amorfo (sem forma definida) rica em cálcio que desempenha um papel essencial para regular o comportamento dos dentes”, detalhou Cairney.
Alexandre La Fontaine, coautor do estudo e professor do Centro de Microscopia e Microanálise da universidade australiana, conta que eles também detectaram, em uma análise de nanoescala, aglomerados de material orgânico no esmalte do molar.
Segundo ele, essa característica indica que proteínas e peptídeos são distribuídos de forma heterogênea no tecido, e não em toda a interface do esmalte, como se imaginava anteriormente.
A descoberta também pode ser um alvo para a prevenção e o tratamento de cáries. “Propomos que a decomposição ocorre através de dissolução ao longo dos limites da haste do esmalte. Esses resultados podem ser utilizados para melhorar os modelos das propriedades mecânicas e de desgaste desse tecido”, ressaltaram os autores, no artigo divulgado.
Fontes: Science Daily e Correio Brasiliense