У большинства рептилий и рыб в течение жизни несколько раз происходит смена зубов. Но у многих млекопитающих, в том числе и человека, смена зубов с молочных на коренные происходит только один раз. При этом для других, например, мышей, смена зубов в принципе не характерна. Такое существенное различие заставляет задуматься о том, какие механизмы лежат в основе смены зубов у млекопитающих: и почему у одних животных природой заложена возможность формирования новых зубов, а у других — нет?
Авторы работы — профессор Королевского колледжа Лондона Эбигейл Такер и аспирант Елена Поупа — рассмотрели процесс формирования зубов у мышей на молекулярном уровне. В результате они смогли объяснить, почему у мышей не вырастает второй комплект постоянных зубов. Причина в экспрессии генов в зубной пластинке — структуре, из которой впоследствии формируются зубы. Чтобы обнаружить эту особенность экспрессии генов, авторы сравнили формирование зубов у мышей и карликовых свиней, у которых в течение жизни происходит одна смена зубов.
В процессе формирования зубов у позвоночных важную роль играет сигнальный путь Wnt. Авторы работы доказали, что в рудиментарной форме зубной пластинки мышей нет признаков активности сигнального пути Wnt. Изначально в области челюсти формируется рудиментарная форма зубной пластики, но затем эта структура исчезает, в результате чего рост следующего комплекта зубов становится невозможен.
С помощью методов генетики авторы работы активировали сигнальный путь Wnt в рудиментарной форме костной пластинки мышей на стадии развития E15.5 и E16. В результате чего у мышей появились сверхкомплектные зубы.
Таким образом, заключили, что рудиментарная форма костной пластинки может служить основой для формирования следующего комплекта зубов у мышей. Ценность работы в том, что удалось разработать рабочую экспериментальную схему для изучения механизмов роста сменной группы зубов.
«Интересно, почему у одних животных обнаруживается потенциал для смены зубов, а у других — нет. В ходе эксперимента мы показали, что несмотря на то, что в обычных условиях у мышей не происходит смены зубов, но при активации сигнального пути, рост новых зубов становится возможен», — говорит Е. Поупа.
Также ученые отметили, что у искусственно выращенной рудиментарной формы костной пластинки отмечается больший потенциал для формирования новых зубов. В связи с чем было предположено, что первое поколение зубов может оказывать блокирующее действие на формирование следующего комплекта. Известно, что первая группа зубов влияет на рост последующей.
По мнению проф. Такера: «рост зубов у человека происходит по схожему принципу, и структуры, аналогичные рудиментарной форме костной пластинки, обнаруживаются рядом с формирующимися коренными зубами у человека».
Результаты работы представляют ценность для дальнейшего анализа процесса регенерации зубов. Кроме того, они показывают, что в процессе эволюции некоторые характерные черты развития млекопитающих были утеряны у одной группы животных, но сохранились у другой, и как вновь активировать эти генетические особенности.
По материалам сайта: stomatologclub.ru
