Dişlerde soğukluğu algılayıp beyne ağrı sinyali gönderen molekül keşfedildi

Soğuk bir dondurmayı ısırmak ve korkunç bir ağrı sarsıntısı hissetmek kadar dayanılmaz bir şey yoktur, özellikle de diş hijyeninde biraz gevşek davrandıysanız.

ABD ve Almanya’dan araştırmacılar nihayet bu ağrının köküne indi. Dişlerdeki belirli hücreleri, soğukluğu algılayan odontoblastları belirlediler.

Bu hücreler, soğutulmuş bir şey yiyip içtiğinizi beyne bildirmekten sorumlu olan özel soğuğa duyarlı proteinlerde bol miktarda bulunur.

Ekibe göre, bu sensörleri özel olarak hedefleyen ilaçlar geliştirmek, sonunda soğuğa duyarlılık için yeni tedavilerin yolunu açabilir.

Dahası, bulgular nihayet soğuk algılayıcı proteini bloke eden bir kimyasal içeren karanfil yağı olan diş ağrısı için asırlık bir ev ilacını açıklıyor.

Dişin koruyucu minesinin bir kısmının bakteri ve asit tabakaları tarafından yıprandığı boşlukları olan kişilerde soğuğa duyarlılık genellikle daha aşırıdır.

Yaklaşık 2,4 milyar insanın (dünya nüfusunun yaklaşık üçte biri) kalıcı veya ‘yirmilik’ dişlerinde tedavi edilmemiş çürüklere sahip olduğu tahmin edilmektedir. 

Nörobiyolog David Clapham liderliğindeki araştırmacılar, başlangıçta doğrudan dişleri incelemediler.

Bunun yerine, çalışmaları, moleküllere açılan kapılar görevi gören hücre zarlarındaki gözenekler olan “iyon kanallarına” odaklandı.

Bu kanallar, kimyasal bir mesaj veya sıcaklık değişimi gibi belirli bir sinyali algıladığında, ya sıkışarak ya da tamamen açılarak yanıt verirler.

İkinci durum, iyonların hücreye girmesine izin vererek, diğer hücrelere giden ve vücudun bilgileri iletmesine izin veren bir elektrik darbesi yaratır.

Ekip, yaklaşık on beş yıl önce böyle bir iyon kanalının (TRPC5) soğuğa karşı oldukça hassas olduğunu belirledi. Bununla birlikte, TRPC5’in nerede kullanıldığı belirsizdi.

Araştırmacılar, iyon kanalından yoksun farelerin hala soğuğu hissedebildiklerini 2011 tarihli bir makalede yayınlayarak, en azından derideki işleyişini egale edebildiler. 

Bundan sonra, ekip üyesi ve aslında Profesör Clapham’ın laboratuvarının bir üyesi olan ancak şu anda Almanya’daki Erlangen-Nürnberg Friedrich-Alexander Üniversitesi’nde çalışan elektrofizyolog Katharina Zimmermann, ‘çıkmaza girdiklerini’ açıkladı.

Ekip öğle yemeği yerken nihayetinde ilham geldi. Dişler, vücudun soğuğa duyarlı başka bir alanıdır ve o noktada, tamamen web olmayan bir şekilde çalışan bir bölgedir.

Dişlerin soğuğu nasıl algıladığına dair ana teori, sıcaklık değiştiğinde hareket eden sıvı içeren dişlerin içindeki küçük kanallar içeriyordu.

Belki sinirlerin bu hareketin yönünü algılayabileceği ve böylece dişin, nesnenin sıcak mı yoksa soğuk mu olduğuna işaret edebileceği düşünülüyordu.

Profesör Clapham, “Bu teoriyi göz ardı edemeyiz,” dedi. Ancak, bunu destekleyen doğrudan bir kanıt olmadığını da sözlerine ekledi.

Sorun, dişlerdeki sıvı hareketinin incelenmesi özellikle zordur, çünkü dişlerin iç işleyişine erişmek, koruyan yumuşak pulpayı toz haline getirmeden sert mine ve dentin katmanlarını kesmeyi içerir. 

Profesör Zimmerman’ın açıkladığı gibi, bazen bu şekilde üzerinde çalışılan dişler paramparça olur. 

Bu zorluklara rağmen, Profesör Clapham ve meslektaşları yetişkin insanlardan dişleri incelediklerinde, daha önce tahmin ettikleri gibi gerçekten de TRPC5 iyon kanalları içerdiklerini keşfettiler.

Dahası, TRPC5, sağlıklı meslektaşlarına göre soğuğa karşı çok daha duyarlı olan çürük dişlerde daha fazladır. 

Ekip, daha fazla araştırma yapmak için canlı fareler üzerinde deneyler yaptı ve dişleri buz gibi soğuk bir çözelti ile temas ettiğinde nöral aktivitelerini kaydetti. 

Ekip, regular farelerde soğuk algınlığının sinir aktivitesini tetiklediğini buldu. Bununla birlikte, TRPC5 içermeyen veya iyon kanalını bloke eden bir kimyasal ile tedavi edilen fareler aynı şekilde tepki vermedi, bu da TRPC5’in dişlerde soğuk algılamanın anahtarı olduğunu düşündürdü.