Esquilos tagarelas, coypus charmosos e castores que batem no rabo - junto com alguns outros roedores - têm dentes frontais marrom-alaranjados. Pesquisadores publicaram imagens de alta resolução de incisivos de roedores no ACS Nano , fornecendo uma visão em nível atômico do engenhoso esmalte dos dentes e seu revestimento. Eles descobriram pequenas bolsas de materiais ricos em ferro no esmalte que formam um escudo protetor para os dentes, mas, mais importante, não contribuem para a tonalidade marrom-alaranjada – novos insights que poderiam melhorar a odontologia humana.



Os dentes humanos e animais são revestidos por uma substância cristalina complexa chamada esmalte. E embora o esmalte seja o tecido mais duro do nosso corpo, é ainda mais duro nos roedores. Seus incisivos em constante crescimento têm uma camada externa adicional de esmalte rico em ferro, resistente a ácidos.

Anteriormente, os pesquisadores sugeriram que este material rico em ferro também era responsável pela impressionante cor laranja a marrom dos incisivos de muitos roedores. Contudo, a estrutura microscópica do esmalte rico em ferro não foi totalmente caracterizada. Para saber mais sobre a composição do esmalte dentário de roedores, Vesna Srot e colegas capturaram imagens de alta resolução de espécimes de incisivos de diversas espécies.

Os pesquisadores coletaram incisivos de roedores que vivem em diferentes ambientes:castores, coypus, esquilos, marmotas, ratos, ratazanas e camundongos. Para investigar a estrutura, composição elementar e transmissão de cor do esmalte, fatias finas foram retiradas de diferentes seções dos dentes e preparadas para imagens com microscopia óptica, tomografia por feixe de íons focada em 3D e microscopia eletrônica de transmissão de varredura. As imagens de resolução em escala micro e nano revelaram:

• Inicialmente, as células que sintetizam os componentes do esmalte produzem partículas de 6 a 8 nanômetros de proteínas de armazenamento de ferro chamadas ferritinas, que são a fonte de íons de ferro no esmalte amadurecido.
• À medida que o esmalte amadurece e se solidifica antes dos dentes irromperem das gengivas, um material semelhante à ferriidrita contendo ferro se move para a camada externa do esmalte, ocupando espaços vazios entre os cristais de hidroxiapatita contendo cálcio.
• A microestrutura do esmalte rico em ferro contém bolsas alongadas de tamanho nanométrico preenchidas com pequenas quantidades de material semelhante à ferriidrita, que contribuem para a resistência aos ácidos, embora as bolsas preenchidas representem menos de 2% do volume do esmalte rico em ferro. esmalte.
• Embora esses resultados sugiram que diferentes tipos de roedores desenvolvem a camada externa de esmalte rica em ferro de maneira semelhante, a profundidade da camada varia de acordo com a espécie, com os ratos tendo as camadas mais finas e os coypus tendo as camadas mais espessas.
• Finalmente, a intensa cor marrom-alaranjada dos incisivos dos roedores não vem das bolsas preenchidas no esmalte, como se pensava anteriormente, mas de uma fina camada superficial composta de aminoácidos aromáticos e minerais inorgânicos.

Os pesquisadores sugerem que a adição de pequenas quantidades de minerais de ferro semelhantes à ferriidrita ou outros minerais de ferro biocompatíveis incolores aos produtos de cuidados dentários poderia fornecer proteção excepcional para o esmalte dos dentes humanos. Além disso, a incorporação de pequenas quantidades de hidróxidos de ferro no esmalte sintético poderia produzir restaurações mais duradouras para os dentes humanos.

Mais informações: Arquitetura engenhosa e geração de coloração em esmalte de dentes de roedores, ACS Nano (2024). DOI:10.1021/acsnano.4c00578
Informações do diário: ACS Nano

Fornecido pela American Chemical Society