Szkliwo zębów, najtwardsza substancja w organizmie, powstaje dzięki samoorganizującemu się białku – odkryli naukowcy. Białko to ma zdolność do grupowania się w pasma przypominające mikroskopijny makaron. 

Poznanie tajemnicy powstawania szkliwa może pomóc w opracowaniu nowego sposobu uzupełniania ubytków w zębach, który mógłby zastąpić plomby z amalgamatu czy sztucznego tworzywa. Także elementy protez można by wytwarzać z biotechnologicznie otrzymywanego szkliwa.

Kluczowe znaczenie w tworzeniu się szkliwa nazębnego ma amelogenina – białko wydzielane przez usytuowane w dziąsłach komórki, zwane ameloblastami.

Najbliższym „krewnym” amelogeniny w ludzkim organizmie jest kolagen – białko związane z formowaniem się kości. O ile jednak kolagen pozostaje ważną częścią gotowej kości, amelogenina rozpada się i niknie podczas mineralizacji szkliwa.

Ta tymczasowość utrudniała badania nad amelogeniną. Naukowcy próbowali skrystalizować ją dla potrzeb dalszych badań.
Krystalografia rentgenowska, czyli badanie obrazu tworzonego przez promieniowanie rentgenowskie po przejściu przez kryształ, to sprawdzona i skuteczna metoda badania struktury skomplikowanych cząsteczek.

Nowe badania nad zagadnieniem tworzenia się szkliwa, o których informuje „Science”, przeprowadził zespół prof. Janet Moradian-Oldak z Uniwersytetu Południowej Kalifornii we współpracy z prof. Giuseppem Falinim z włoskiego Uniwersytetu w Bolonii.

Białko-makaron buduje szkliwo zębów

Trwające przez rok wysiłki naukowców nie doprowadziły co prawda do krystalizacji amelogeniny, powstało jednak coś, co pod mikroskopem przypominało spłaszczony makaron, zwany we Włoszech „fettucine”.

Wstążeczki te składały się z łańcuchów nanokuleczek, będących cząsteczkami amelogeniny. Prof. Oldak nazwała włókna „mikrowstążeczkami”.

Zauważyła uderzające podobieństwo ich kształtu do kryształów hydroksyapatytu, z których składa się gotowe szkliwo. Hydroksyapatyt ma postać bardzo długich kryształów – stosunek ich długości do szerokości sięga 1000 do 1.

Po zanurzeniu wstążeczek amelogeniny w roztworze fosforanu wapnia udało się otrzymać kryształy odpowiadające tym z naturalnego szkliwa.

Podobne do makaronu białkowe pasma stały się rusztowaniem dla procesu krystalizacji. Zdolność amelogeniny do grupowania się w pasma wydaje się być kluczem do powstawania szkliwa – uznali naukowcy.

Źródło: (PAP)

1 606 wizyt(y)