Почему от холода болят зубы?

Исследовательская группа под руководством Катарины Циммерман из Университета имени Фридриха — Александра (Германия) обнаружила причины гиперчувствительности зубов, в том числе к очень холодной пище или жидкости.

Они открыли новую функцию одонтобластов. Это клетки, которые образуют дентин — оболочку под эмалью, которая покрывает мягкую пульпу зуба, содержащую нервы и кровеносные сосуды.

«Мы обнаружили, что одонтобласты, поддерживающие форму зуба, также ответственны за ощущение холода. Это исследование вносит новую функцию в эту клетку, что интересно с точки зрения фундаментальной науки. Но теперь мы также знаем, как вмешаться в эту функцию чувствительности к холоду, чтобы подавить зубную боль», — Йохен Леннерц, соавтор исследования.

Многие люди испытывают сильную боль от холода — например, когда в зубе образовалась дырка из необработанной полости. Но зубы также могут стать очень чувствительными к холоду из-за эрозии десен и кариеса.

Чтобы найти причину гиперчувствительности зубов ученые провели эксперименты на мышах, просверлив им коренные зубы под анестезией. Мыши с травмами зубов проявляют боль своим поведением: в частности, пьют на 300% больше воды с сахаром, чем их сородичи без таких травм.

В предыдущем исследовании группа исследователей обнаружила TRCP5 — белок, кодируемый геном TRCP5, который экспрессируется в нервах во многих частях тела. Их более раннее открытие позволило исследователям сосредоточиться на TRCP5 как на посреднике боли от холода.

Изучая генетически измененных мышей, у которых не было гена TRCP5, исследователи обнаружили, что мыши с поврежденными зубами не проявляли признаков боли и вели себя как мыши без травм зубов.

«Теперь у нас есть неопровержимые доказательства того, что датчик температуры TRCP5 передает холод через одонтобласты и запускает нервные импульсы, вызывая боль и гиперчувствительность к холоду. Эта чувствительность к холоду может быть способом тела защитить поврежденный зуб от дополнительных травм», — Йохен Леннерц.

В ответ на холод белок TRCP5 открывает каналы в мембране одонтобластов, позволяя другим молекулам, таким как кальций, проникать в клетку и взаимодействовать с ней. Так, если пульпа зуба воспалена, TRCP5 избыточен, что вызывает усиление передачи электрических сигналов через нервы, выходящие из корня зуба и идущие в мозг, где ощущается боль.

«Большинство клеток и тканей замедляют свой метаболизм в присутствии холода, поэтому донорские органы кладут на лед. Но TRPC5 делает клетки более активными в холоде, а способность одонтобластов ощущать холод через TRPC5 делает это открытие таким захватывающим», — отмечает Леннерц.

По словам Леннерца, человеческие зубы не предназначены для разделения на ультратонкие слои, которые можно изучить под микроскопом. Из-за этого для их детального изучения исследователям понадобилось сначала декальцинировать зубы и поместить их в эпоксидную смолу, а уже потом разрезать их и идентифицировать каналы TRPC5 в одонтобласты.

Исследовательская группа также определила фармакологическую цель для минимизации чувствительности зубов к холоду. На протяжении веков гвоздичное масло использовалось как средство от зубной боли. Активным агентом гвоздичного масла является эвгенол, который блокирует TRCP5.

Зубные пасты, содержащие эвгенол, уже есть на рынке, но результаты этого исследования могут привести к более эффективным применениям для лечения зубов, гиперчувствительных к холоду.

Команда Циммерманн не получала коммерческого финансирования работ. Они финансировались Немецким исследовательским фондом и Медицинским институтом Говарда Хьюза в США.