Ci sono parti del nostro corpo a contatto con l'ambiente esterno che si rigenerano continuamente: capelli e unghie ricrescono, e le cellule dell'epidermide vengono puntualmente sostituite. Allo stesso modo alcuni rettili come coccodrilli e alligatori, possono farsi ricrescere i denti appena caduti. Per mantenere inalterato il proprio ghigno e addentare le prede senza difficoltà, questi rettili hanno sviluppato un meccanismo di ricrescita dentale che permette a ciascun esemplare di cambiare i 80 denti anche 50 volte nel corso della vita.
Un alligatore americano in posizione difensiva. Alzi la mano chi si azzarderebbe a controllargli i denti. Per non parlare degli alligatori che possono cambiare i propri denti fino a 50 volte nell'arco della loro vita. Ci sono alcuni animali che presentano addirittura tre fasi di rigenerazione dentale, basta considerare il caso dei rettili che hanno tre livelli di crescita per ogni dente: il dente principale; la lamina che dà origine al dente successivo ed infine le cellule staminali che si trasformano in tessuto dentale.
Si tratta di un tipo particolare di cellule epiteliali, dette lamina dentaria, responsabili dello sviluppo e della rigenerazione continua dei denti degli squali. Gli scienziati della Tufts University School of Dental Medicine di Boston hanno fatto crescere denti simili a quelli umani nella bocca dei maiali, segnando un importante passo in avanti nella medicina odontoiatrica. La notizia positiva è che questi stessi geni sono responsabile dello sviluppo di tutti i denti dei vertebrati, compresi gli esseri umani - spiega Gareth J. Fraser, che ha guidato la ricerca.
Da tempo i biologi marini avevano osservato che pesci cartilaginei quali squali e razze sviluppano file di denti altamente specializzati, affilate come rasoi, rivolte indietro, con la capacità di rigenerare vita natural durante. I ricercatori inglesi hanno individuato un network di geni che consentono agli squali di sviluppare e rigenerare denti nuovi per tutto l'arco della vita. Analogamente, attraverso una sorta di cinghia di trasmissione, i denti dello squalo vengono continuamente rimpiazzati ogni volta che l'animale li perde. I ricercatori hanno osservato che, diversamente dagli umani, gli squali possono avere contemporaneamente fino a 3 mila denti, sviluppati su diverse file. Generalmente, nel corso della loro esistenza, questi animali ne perdono almeno 30 mila. Ma nel giro di qualche mese i denti persi ricrescono.
Dopo aver esaminato gli embrioni di una specie di squalo chiamata “Gattuccio”, gli studiosi hanno scoperto che la “rigenerazione permanente” sarebbe dovuta all’azione di un gruppo di geni. Questi elementi sarebbero responsabili della formazione della lamina dentaria, uno strato costituito da cellule epiteliali. Gli autori hanno rilevato che queste cellule sono presenti anche negli umani, ma nelle persone permettono di effettuare un solo ricambio: il passaggio dai denti da latte a quelli permanenti. La possibilità di utilizzarle, infatti, diminuirebbe con gli anni, fino a sparire in età adulta.
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Gli autori hanno rilevato che queste cellule sono presenti anche negli umani, ma nelle persone permettono di effettuare un solo ricambio: il passaggio dai denti da latte a quelli permanenti. Tuttavia, gli studiosi ritengono che la scoperta potrebbe aprire la strada alla realizzazione di nuovi trattamenti in grado di rigenerare i denti perduti.
Sembrerebbe che sia stato individuato il meccanismo responsabile della rigenerazione della dentatura e pertanto in futuro le protesi dentali potrebbero andare in pensione. I denti caduti potrebbero, infatti, essere rigenerati. Lo sostengono, in uno studio pubblicato sulla rivista Developmental Biology, gli scienziati dell’Università di Sheffield (Regno Unito), secondo cui il segreto di una dentatura “eterna” potrebbe celarsi nelle fauci degli squali.
La ricerca che ha portato allo sviluppo dei primi denti umani nei suini è stata dettagliata in uno studio pubblicato su Stem Cells Translational Medicine. “I nostri risultati mostrano la formazione di strutture dentali mature, supportando il potenziale utilizzo di gemme dentali per applicazioni nell’ingegneria tissutale di denti interi” ha spiegato la co-autrice dello studio, la professoressa Pamela Yelick. “Si tratta di una scoperta che ci porta verso la possibilità di creare denti umani vivi e funzionali, che possano integrarsi con le gengive e le mascelle di una persona”.
“Abbiamo osservato la formazione di strutture mineralizzate simili a denti di dimensioni umane” hanno spiegato i ricercatori che riusciti nell’impresa, utilizzando una combinazione di cellule umane e suine. I maiali, in particolare, sono stati scelti perché possono avere cinque o sei dentizioni rispetto agli umani, che ne hanno invece solo due: tale peculiarità rende questi animali particolarmente interessanti per i ricercatori che studiano come far crescere denti vivi e funzionali.
Come gli esseri umani, anche gli animali utilizzano i denti per sminuzzare il cibo. Si considerano «denti veri» tutte le strutture che si compongono di smalto, dentina e cemento (le tre sostanze dure) e di polpa (la sostanza morbida). Denti di questo genere si trovano spesso nei vertebrati, per esempio nei pesci, nei mammiferi e nei rettili. I canini e gli incisivi, in particolare, hanno forme molto diverse a dipendenza della specie animale. Anche gli elefanti e i trichechi hanno le zanne. I primi le utilizzano per difendersi e per marcare il territorio o come strumenti, per esempio per scavare, sollevare tronchi o aiutarsi a uscire dall’acqua.
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Le zanne sono la caratteristica che rende l’elefante l’animale con i denti più grandi e pesanti al mondo: sono già stati avvistati esemplari con zanne lunghe oltre tre metri e quelle più pesanti superavano i 200 chilogrammi. Nei lamantini, che scavano nella sabbia alla ricerca di piante da mangiare, i denti si consumano molto rapidamente. I castori hanno incisivi molto duri con i quali abbattono gli alberi. Tuttavia, stando alla scala di durezza di Mohs, che stabilisce i livelli di durezza delle sostanze con valori che vanno dall’1 (il talco) al 10 (il diamante), i denti più duri sono quelli dei topi, che raggiungono il valore di 9,6.
Pur essendo parecchio diversi tra loro, in alcuni aspetti i denti degli animali e quelli degli esseri umani si somigliano. In molti vertebrati, per esempio, si assiste alla permuta dentale, durante la quale i denti da latte vengono sostituiti da quelli permanenti, esattamente come accade negli umani. L’uomo insomma vede crescere due sole dentizioni: la prima è composta da venti denti da latte, o decidui, che spuntano in genere dai sei mesi ai due anni e mezzo di età; la seconda è costituita dai denti definitivi, che subentrano ai primi erodendone le radici e portandoli alla caduta.
L’occlusione in termini evolutivi si è sviluppata dalla necessità di ingerire alimenti vegetali duri e fibrosi e trasformarli in energia, ma nei mammiferi raggiunge la precisione di far combaciare cuspidi e fosse. Per avere denti precisamente allineati, i mammiferi hanno ‘rinunciato’ alla grande disponibilità di elementi dentali che altri animali possiedono: mentre gli squali possono sostituire i denti circa 200 volte e i coccodrilli 50, tutti i mammiferi li sostituiscono parzialmente una volta al massimo.
I denti dei mammiferi possono essere molto diversi da specie e specie, ma tutti presentano un’occlusione migliore rispetto agli altri esseri viventi. Leone e ghepardo, per esempio, hanno incisivi appuntiti che usano per mantenere la presa, mentre molti primati hanno incisivi a pala che li aiutano a liberare i frutti dalle parti non edibili; diversi ancora sono gli incisivi dei roditori, che crescono di qualche millimetro ogni settimana e sono ricoperti da smalto solo sulla superficie esterna in modo che all’interno la dentina, consumandosi con il rosicchiamento, crei costantemente un bordo affilato e tagliente.
“Tra gli esempi più notevoli di incisivi ingranditi e specializzati, oltre alle zanne dell’elefante che possono arrivare a una lunghezza di tre metri, vi è la ‘spada’ del narvalo che vive nel Mare Artico, simile a un delfino nell’aspetto ma con una zanna che negli esemplari maschi fuoriesce dal labbro superiore per una lunghezza di quasi tre metri con un peso di circa 10 kg” descrive Ungar. “Questa zanna ha scanalature esterne che la circondano a spirale e una camera pulpare che si estende per tutta la lunghezza, ricoperta da dentina e cemento; ma la vera peculiarità di questo incisivo sinistro superiore modificato sono le milioni di terminazioni nervose che collegano l’interno alla superficie della zanna e consentono all’animale di percepire le modificazioni della pressione, della temperatura e della composizione chimica dell’acqua in cui nuota”.
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Perché non succede, come per i bambini che quando un dente si rompe poi ne spunta uno nuovo? I denti sono strutture ossee molto dure, che si fissano nella mascella e lì vi restano per sempre, o quasi sempre. Accade in pratica negli esseri umani che la specializzazione delle cellule riduce le staminali che hanno il compito di rigenerare i tessuti. La conseguenza è una ridotta crescita dell’elemento dentale, che con il tempo tende a scomparire del tutto.
L’unico essere a dover conservare i propri denti, perché non ha una seconda effettiva possibilità da adulto, è proprio l’uomo. Semplice! Tutte e tre nell’uomo si sviluppano 2 volte e basta. La curiosità sta nel fatto che nel mondo animale la situazione è abbastanza differente. Ad esempio, nei rettili, negli squali e nei coccodrilli, la rigenerazione dentale è la normalità.
Gli scienziati ritengono che la scoperta potrebbe aprire la strada alla realizzazione di nuovi trattamenti in grado di rigenerare i denti perduti. Si tratta di una scoperta che ci porta verso la possibilità di creare denti umani vivi e funzionali, che possano integrarsi con le gengive e le mascelle di una persona. I ricercatori inglesi hanno individuato un network di geni che consentono agli squali di sviluppare e rigenerare denti nuovi per tutto l'arco della vita; tali studi gettano nuova luce sui meccanismi che potrebbero essere sfruttati per l'uomo.
La ricerca su maiali e denti umani bioingegnerizzati mostra che è possibile ottenere strutture dentali mature con strati duri di dentina e cemento. “I nostri risultati mostrano la formazione di strutture dentali mature, supportando il potenziale utilizzo di gemme dentali per applicazioni nell’ingegneria tissutale di denti interi” ha spiegato la professoressa Pamela Yelick. “Si tratta di una scoperta che ci porta verso la possibilità di creare denti umani vivi e funzionali, che possano integrarsi con le gengive e le mascelle di una persona”.
Gli autori hanno rilevato che le cellule della lamina dentaria sono presenti anche negli umani: la possibilità di utilizzarle, infatti, diminuirebbe con gli anni, fino a sparire in età adulta. Tuttavia, gli studiosi ritengono che la scoperta potrebbe aprire la strada alla realizzazione di nuovi trattamenti in grado di rigenerare i denti perduti. La notizia positiva è che questi stessi geni sono responsabile dello sviluppo di tutti i denti dei vertebrati, compresi gli esseri umani, e dunque potrebbero essere la chiave per future terapie rigenerative.
| Gruppo animale | Capacità di rigenerazione | Note |
|---|---|---|
| Squali | Rigenerazione continua | Fino a 3.000 denti simultanei; perdono fino a 30.000 denti nella vita |
| Coccodrilli / Alligatori | Più cicli di ricrescita | Possono cambiare i denti fino a 50 volte; tre livelli per dente |
| Mammiferi (in generale) | Due dentizioni | Denti da latte e permanenti; rigenerazione limitata |
| Roditori | Incisivi in crescita continua | Smalto solo esterno, usura crea bordo affilato |
In sintesi, molte scoperte sui meccanismi genetici e cellulari alla base della rigenerazione dentale negli animali offrono speranze concrete per innovazioni in odontoiatria rigenerativa. Studi su squali, alligatori, maiali e modelli sperimentali umani stanno delineando percorsi che un giorno potrebbero permettere di rigenerare denti perduti o creare denti bioingegnerizzati integrabili nell'organismo umano.
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