Gli squali sono gli ultimi predatori del regno acquatico grazie a un personaggio in particolare: i denti. Non solo i denti di squalo sono affilati come rasoi, ma sono anche costantemente ricresciuti per tutta la vita, gradualmente sostituiti come un nastro trasportatore di file di denti, e non solo quando sono usurati o cadono.

Questo è in netto contrasto con gli esseri umani, che sviluppano solo due serie di denti nella loro vita (latte e adulti). Questo andava bene quando abbiamo vissuto solo per pochi decenni e mangiato cibo foraggiato. Ma con la medicina moderna estendendo notevolmente le nostre vite e le nostre diete molto più abrasive e acide, questi due set spesso non sono sufficienti, il che significa che abbiamo bisogno di impianti ceramici invasivi o protesi impraticabili. E se potessimo scoprire la base genetica per la capacità degli squali di ricrescere i denti e usarla per sviluppare nuovi metodi di crescita di nuovi denti naturali negli esseri umani?

Gli squali in realtà non ricrescono i denti uno per uno, ma hanno più file all’interno della mascella che sono costantemente ricresciuti. Quando un dente sul bordo della mascella cade, il dente corrispondente nella fila dietro di esso si sposta in avanti per sostituirlo. I tessuti molli sottostanti si ancorano e trasportano ciascun dente come un nastro trasportatore.

Quando gli squali giovani emergono dai loro ovuli o dagli uteri delle loro madri (gli squali possono nascere in entrambi i casi), hanno un set di denti (dentatura) completamente sviluppato, con file di denti affilati pronti per l’alimentazione.

i Miei colleghi e ho recentemente studiato i geni chiave coinvolti nella rigenerazione dente in una piccola specie di squalo conosciuto come il gattuccio spettro (Scyliorhinus canicula). Le sue uova possono essere facilmente raccolte e gli embrioni all’interno possono essere sollevati per mostrarci l’insieme preciso di fasi di sviluppo che la formazione e la rigenerazione dei denti attraversano.

Abbiamo scoperto che all’interno delle cellule epiteliali che rivestono la bocca degli squali ci sono compartimenti speciali di cellule staminali che sono fondamentali per la loro ricrescita continua dei denti.

Senza queste cellule staminali, gli squali soffrirebbero come gli esseri umani con solo una serie limitata di denti, che a sua volta influenzerebbe il loro successo come cacciatori in cima alla catena alimentare. Abbiamo analizzato i compartimenti delle cellule staminali nelle bocche degli squali e decifrato tutti i geni attivi coinvolti nello sviluppo e nella rigenerazione dei denti di squalo.

Ripristino della crescita dei denti

Tutti i denti vertebrati, dagli squali ai mammiferi, sono incredibilmente simili. Per prima cosa, la loro struttura è sempre composta da un tessuto minerale duro noto come dentina che è coperto con smalto ancora più duro o un materiale simile. Ma abbiamo anche scoperto che i geni che controllano il processo di sviluppo dei denti sono anche molto simili.

Questo è importante perché suggerisce che le informazioni genetiche chiave che scopriamo negli squali potrebbero essere cruciali per capire come funziona la rigenerazione dei denti e come questo processo viene impedito negli esseri umani.

La fase successiva della ricerca è quella di confrontare la firma genetica del dente di squalo con quella umana per scoprire se gli squali hanno alcuni geni che sono inattivi negli esseri umani. Ciò potrebbe offrire indizi sul meccanismo della nostra capacità rigenerativa perduta e aiutarci a capire se possiamo ritrovare un modo per iniziare a formare nuovi denti all’interno della bocca usando le cellule staminali.

Ora abbiamo iniziato un nuovo studio per confrontare i tessuti orali umani che possono ancora mantenere una certa capacità di rigenerare i denti. In particolare, stiamo confrontando le cellule staminali dentali di squalo attive e altamente rigenerative a gruppi di cellule intriganti conservati nella mascella umana adulta che potrebbero essere l’obiettivo di un trattamento per far crescere nuovi denti.

Queste sono le prime fasi della ricerca e molti laboratori in tutto il mondo sono focalizzati su vari modiper sviluppare nuovi denti umani. Ma l’idea è che se conserviamo già cellule con potenziale rigenerativo futuro, potremmo essere in grado di coltivare le nostre fonti di cellule “simili a staminali” per avviare il processo di sviluppo precoce dei denti.

Potremmo quindi impiantarli in regioni sdentate della mascella quando sono necessari nuovi denti. Naturalmente, molti esperimenti e prove dovrebbero essere eseguiti prima di arrivare a questa fase. Quindi capire la ricrescita continua degli squali potrebbe fornire indizi vitali per la produzione di nuovi denti per gli esseri umani.