Saúde

Como os dentes sentem o frio
O trabalho oferece uma explicação de como um antigo remédio caseiro alivia as dores de dente.
Por Howard Hughes Medical Institute - 26/03/2021


Identidade evasiva do verme do dente revelada - são odontoblastos. Crédito: Nicholas Spinelli

Para pessoas com cárie dentária, beber uma bebida gelada pode ser uma agonia.

"É um tipo único de dor", diz David Clapham, vice-presidente e diretor científico do Howard Hughes Medical Institute (HHMI). "É simplesmente insuportável."

Agora, ele e uma equipe internacional de cientistas descobriram como os dentes percebem o frio e identificaram os agentes moleculares e celulares envolvidos. Tanto em camundongos quanto em humanos, as células dentárias chamadas odontoblastos contêm proteínas sensíveis ao frio que detectam quedas de temperatura, informou a equipe em 26 de março de 2021 na revista Science Advances . Os sinais dessas células podem, em última análise, desencadear um choque de dor no cérebro.

O trabalho oferece uma explicação de como um antigo remédio caseiro alivia as dores de dente. O principal ingrediente do óleo de cravo, que tem sido usado por séculos na odontologia, contém uma substância química que bloqueia a proteína "sensor de frio", diz a eletrofisiologista Katharina Zimmermann, que liderou o trabalho na Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg, na Alemanha.

O desenvolvimento de drogas que visam esse sensor ainda mais especificamente poderia eliminar a sensibilidade do dente ao frio, diz Zimmermann. "Assim que você tiver uma molécula para atingir, existe a possibilidade de tratamento."

Odontoblastos contendo o canal iônico TRPC5 (verde) compactam firmemente a área
entre a polpa e a dentina no molar de um camundongo. As extensões de pelo comprido
das células preenchem os finos canais da dentina que se estendem em direção ao
esmalte. Crédito: L. Bernal et al./Science Advances 2021

Canal misterioso

Os dentes se deterioram quando filmes de bactérias e ácido corroem o esmalte, a camada dura e esbranquiçada dos dentes. À medida que o esmalte sofre erosão, formam-se cavidades chamadas cavidades. Aproximadamente 2,4 bilhões de pessoas - cerca de um terço da população mundial - têm cáries não tratadas nos dentes permanentes, o que pode causar dor intensa, incluindo extrema sensibilidade ao frio.

Ninguém sabia realmente como os dentes percebiam o frio, embora os cientistas tivessem proposto uma teoria principal. Minúsculos canais dentro dos dentes contêm fluido que se move quando a temperatura muda. De alguma forma, os nervos podem sentir a direção desse movimento, que sinaliza se um dente está quente ou frio, sugeriram alguns pesquisadores.

"Não podemos descartar essa teoria", mas não havia nenhuma evidência direta para isso, diz Clapham, neurobiologista do Campus de Pesquisa Janelia do HHMI. O movimento dos fluidos nos dentes - e a biologia dentária em geral - é difícil de estudar. Os cientistas precisam cortar o esmalte - a substância mais dura do corpo humano - e outra camada dura chamada dentina, tudo sem pulverizar a polpa macia do dente e os vasos sanguíneos e nervos dentro dela. Às vezes, o dente inteiro "simplesmente desmorona", diz Zimmermann.
 
Zimmerman, Clapham e seus colegas não se propuseram a estudar os dentes. Seu trabalho se concentrou principalmente nos canais iônicos , poros nas membranas das células que agem como portais moleculares. Depois de detectar um sinal - uma mensagem química ou mudança de temperatura, por exemplo - os canais se fecham ou abrem e permitem que os íons entrem na célula. Isso cria um pulso elétrico que passa de uma célula para outra. É uma maneira rápida de enviar informações e crucial para o cérebro, o coração e outros tecidos.

Cerca de quinze anos atrás, quando Zimmermann fazia pós-doutorado no laboratório de Clapham, a equipe descobriu que um canal iônico chamado TRPC5 era altamente sensível ao frio. Mas a equipe não sabia em que parte do corpo a capacidade de detecção de frio do TRPC5 entrava em ação. Não era a pele, eles descobriram. Os ratos que não tinham o canal iônico ainda podiam sentir o frio , relatou a equipe em 2011 na revista Proceedings of the National Academy of Sciences .

Depois disso, "chegamos a um beco sem saída", diz Zimmermann. Certo dia, a equipe estava sentada para almoçar discutindo o problema quando a ideia finalmente apareceu. "David disse: 'Bem, que outros tecidos do corpo sentem o frio?' Zimmermann lembra.A resposta foram os dentes.

Camada de odontoblastos incrustada entre os vasos e interconectada com axônios
nervosos e outras células da polpa dentária. O contato com o frio provoca atividade
elétrica nos odontoblastos e na rede circundante. Crédito: Nicholas Spinelli

O dente inteiro

O TRPC5 reside nos dentes - e mais ainda nos dentes com cáries, descobriu o coautor do estudo Jochen Lennerz, um patologista do Massachusetts General Hospital, após examinar amostras de humanos adultos.

Um novo experimento montado em ratos convenceu os pesquisadores de que TRPC5 realmente funciona como um sensor de frio. Em vez de quebrar um dente e apenas examinar suas células em um prato, a equipe de Zimmermann analisou todo o sistema: maxilar, dentes e nervos dentais. A equipe registrou a atividade neural quando uma solução gelada tocou o dente. Em camundongos normais, esse mergulho frio desencadeou a atividade nervosa, indicando que o dente estava sentindo o frio. Não é assim em camundongos sem TRPC5 ou em dentes tratados com uma substância química que bloqueia o canal iônico. Essa foi uma pista chave de que o canal iônico poderia detectar o frio, diz Zimmermann. Um outro canal iônico que a equipe estudou, TRPA1, também parecia desempenhar um papel.

A equipe rastreou a localização do TRPC5 até um tipo específico de célula, o odontoblasto, que reside entre a polpa e a dentina. Quando alguém com um dente exposto à dentina morde um picolé, por exemplo, essas células contidas em TRPC5 pegam a sensação de frio e um "uau!" velocidades de sinal para o cérebro.

Essa sensação aguda não foi estudada tão extensivamente como outras áreas da ciência, diz Clapham. A dor de dente pode não ser considerada um assunto da moda, diz ele, "mas é importante e afeta muitas pessoas".

Zimmermann destaca que a jornada da equipe em direção a essa descoberta durou mais de uma década. Descobrir a função de moléculas e células específicas é difícil, diz ela. "E uma boa pesquisa pode levar muito tempo."

 

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