Zęby i szczęki pielęgnic

Zęby to ewolucyjnie starożytna struktura. Chociaż często uważamy, że zęby są nierozerwalnie związane ze szczękami, najpierw rozwijają się w gardle bezszczękowych ryb około 500 000 000 lat temu. Bez względu na to, jak dziwnie to zabrzmi, zęby pojawiły się przed szczękami. Podobnie jak włosy i pióra, można badać zęby jako wzorzyste, powtarzające się struktury, które są stale wymieniane przez całe życie.
Nie dotyczy to oczywiście ssaków, ale dotyczy pielęgnic. Niektóre pielęgnice mają około 3000 zębów. Każdy konkretny ząb zmienia się co 50-100 dni. Dokonuje się tego dzięki niszy komórek macierzystych związanej z każdym zębem. Niestety zdolność do zmiany zębów podczas życia została utracona u ssaków.
Mechanizmy powstawania zębów w gardle są nieznane, ale to ewolucyjne zjawisko można zaobserwować w naturze. Niektóre niższe kręgowce, jak danio pręgowany, mają zęby tylko w gardle. Ssaki, takie jak myszy i ludzie, mają tylko zęby w jamie ustnej.
Pielęgnice mają zęby zarówno w gardle, jak iw jamie ustnej. Ta unikalna funkcja ewolucyjna pozwala zadać pytanie, które jest punktem wyjścia do tego badania (PLoS Biology - czasopismo, organizacja otrzymująca National Institute for Teeth and Maxillofacial Research (NIDCR)). Czy liczba zębów zlokalizowanych w gardle i jamie ustnej jest jednakowo regulowana?To pytanie wydaje się niezwykle interesujące i intrygujące. Dwie szczęki są nie tylko funkcjonalnie izolowane i nie są połączone ewolucyjnie, ale rozwijające się na nich zęby mają zupełnie innych poprzedników. Zęby powstają w wyniku interakcji dwóch warstw komórkowych - nabłonka i mezenchymu. Zęby gardła prawdopodobnie wykorzystują endodermę jako warstwę nabłonkową, a zęby jamy ustnej dokładnie wykorzystują endodermę. Jeśli liczba zębów gardła była regulowana lub kontrolowana jak zęby jamy ustnej, może to oznaczać, że zęby powstały w jeden sposób, niezależnie od ich liczby i miejsca ich rozwoju.
W artykule tym, ku zaskoczeniu badaczy, stwierdzono, że liczba zębów była regulowana podobnie w dwóch szczękach. Szczęki jamy ustnej i gardła funkcjonowały zgodnie z ogólnymi warunkami dotyczącymi liczby zębów.
Jak się okazało, odkryto wspólne geny tworzące sieć genów dentystycznych. Ta sieć jest wspólna dla większości uzębienia. Oprócz genów odkrytych w poprzednich badaniach odkryto geny eda i edar. Uważa się, że geny te biorą udział wyłącznie w tworzeniu tkanek endodermalnych. Jednak geny były zaangażowane w ząbkowanie zębów gardła, które wydają się być tworzone z endodermy. W ten sposób ujawniono rolę eda i edar w tkankach utworzonych z endodermy. Zauważono również, że przed szczęką, włosami, łuskami, piórami i innymi tkankami endodermy geny te zawsze działają w sieci zębów głęboko w gardle..