Большинство рептилий и рыб сменяют множество зубов в течение жизни. Однако большинство млекопитающих, таких как люди, имеют только один набор замещающих зубов, а некоторые млекопитающие, например, мыши, имеют только один набор без замены. Это разнообразие поднимает оба эволюционных вопроса — как развивались разные стратегии замены зубов? — и какие механизмы предотвращают замену зубов у животных, которые их потеряли?
Материалы и методы обследования
В новой исследовании, опубликованном в научном журнале Development, автор исследования Абигайль Такер (Abigail Tucker) и соавтор Елена Попа (Elena Popa) из Королевского колледжа Лондона (King’s College London) ответили на эти вопросы при помощи молекулярного анализа развития зубов мыши. Они точно определили, почему у мышей нет замещающих зубов, сравнивая экспрессию генов в зубной пластинке, области, которая формирует зубы, у мыши и карликовой домашней свиньи, у которой есть два набора зубов.
Результаты научной работы
Известно, что передача сигнального пути Wnt необходима для замены зубов у других позвоночных. Ученые показывают, что активность Wnt отсутствует в рудиментарной форме зубной пластинки (RSDL) у мышей. Эта структура формируется у мышей, но затем исчезает, останавливая генерацию другого набора зубов. Используя сложные генетические методы, исследователи активировали передачу сигналов Wnt в RSDL мыши на стадиях развития E15.5 и E16, оживляя эту структуру, и в результате были сформированы дополнительные зубы. Эти результаты демонстрируют потенциал RSDL в качестве источника для замены зубов у мышей.
«Почему потенциал замены зубов так сильно различается у разных позвоночных — это интригующий вопрос», — объясняет Елена Попа. «Наши результаты показывают, что, хотя мышь, как правило, не образует второй сменный набор зубов, у нее все еще есть потенциал для этого при правильных сигналах».
Наконец, ученые сообщают, что культивирование RSDL в отдельности стимулировало его потенциал формирования зубов, предполагая, что первое поколение зубов может препятствовать развитию замещающих зубов; предыдущий набор зубов также влияет на развитие следующего набора.
Елена Попа объясняет: «Это имеет отношение к замене человеческого зуба, поскольку структуры, подобные RSDL, были идентифицированы рядом с постоянными зубами во время развития. Следовательно, при нормальном развитии наших зубов второй набор, или постоянные зубы, может препятствовать генерации третьего набора зубов».
Эти результаты обеспечивают концептуальный прогресс в области замены зубов, а также дают новое понимание того, как атавизмы теряются в ходе эволюции млекопитающих и как они могут быть восстановлены.
Авторы другого исследования утверждают, что экстракт зеленого чая поможет в лечении чувствительности зубов.
