Cirujano dentista chileno busca descubrir rol de las proteínas en los tejidos duros



El proceso de biomineralización, es decir, la creación de estructuras mineralizadas en el organismo, es de crucial importancia para la odontología. Una de las preguntas mas interesantes en el campo de la biomineralización es por que huesos, dientes, espinas de erizos, conchas de moluscos, son tan diferentes, si están hechas del mismo calcio que, por ejemplo, nosotros consumimos en la leche, o que se encuentra en el agua de mar? Como se producen estas diferencias?

El profesional Chileno Martin Péndola, Ph.D., cirujano dentista y Gaurav Jain, Ph.D. son miembros del equipo de investigación del Dr. John Spencer Evans, en New York University College of Dentistry y están dedicados a encontrar respuesta a esas preguntas. Durante los últimos años este grupo de investigación ha estado enfocado en descubrir el papel que juegan las proteínas presentes en los distintos seres vivos en la construcción de tejidos duros, como huesos, dientes o espinas. Utilizando versiones recombinantes de las proteínas presentes diferentes moluscos, han reproducido el fenómeno de biomineralización in vitro, y han logrado describir partes importantes del proceso, y han descubierto algunas de las funciones particulares de dichas proteínas.

Los experimentos realizados por estos científicos ha demostrado que las proteínas estudiadas forman una especie de gel, el cual proporciona el entorno adecuado para que el calcio presente en el ambiente forme los cristales de calcio que componen, en estos experimentos, las espinas de erizos de mar (un reconocido modelo animal de mineralizacion), y así dar inicio a su construcción. Estos cristales son muy distintos a los cristales que se forman en ausencia de proteínas. Ademas, el gel creado por estas proteinas modula la velocidad de formación de los cristales, y produce diversos cambios estructurales en los cristales. Todo este proceso también es semejante al que se produce en la formación del esmalte dentario, o de los huesos, ya que las secuencias genéticas de estas proteínas están altamente conservadas a través de distintas especies.

Por que es importante este tipo de investigación? Estos experimentos han entregado valiosa informaron respecto a como la naturaleza produce estructuras minerales con calcio. Pero ademas de eso, estos resultados podrían ayudar a la producción de cristales de carbonato de calcio o fosfato de calcio, que tienen numerosos usos en odontología y medicina, por ejemplo, para reparar fracturas complejas o implantes dentales. Cristales de calcio también son usados en varios materiales dentales, para darles resistencia mecánica. Pero ademas, estos cristales de calcio, conocidos como calcita, aragonita, y vaterita, tienen variados usos fuera del campo biomédico, Por ejemplo, en el campo de los biomateriales se esta usando estos cristales para producir plásticos amigables con el medio ambiente. La aragonita, otro cristal investigado en estos experimentos, son muy usados en agricultura para enriquecer suelos, algo que en Chile es altamente relevante. Por lo tanto, esta investigación puede ayudar en muchos aspectos mas allá del laboratorio, y sus beneficios irán mucho mas allá de lo que se puede ver a simple vista.

 

 

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