Een speciaal type cellen in kiezen en tanden, de zogeheten odontoblasten, blijkt te dienen als uiterst gevoelige sensor voor beschadigingen of bedreigingen van de tanden. Het onderzoek verscheen eind maart in Science Advances.
Zimmermann en haar team konden aantonen dat odontoblasten op koude reageren via een moleculaire receptor, TRPC5 genaamd. Deze receptor is een ionkanaaltje in de celmembraan, dat bij activatie selectief calciumionen doorlaat. Daardoor verandert de elektrische lading van de cel, waarna dat signaal wordt opgepikt door nabijgelegen zenuwcellen. Die sturen het als pijnsignaal naar de hersenen.

Het is een alternatief voor de gebruikelijke verklaring van kiespijn, die nooit bewezen is, zegt Zimmermann in een videogesprek vanuit Erlangen, waar zij werkt als onderzoeker aan de Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Neurenberg. Ze doelt op de zogeheten hydrodynamische theorie van Brännström. Die zegt dat de zenuwuiteinden diep in de tanden en kiezen geprikkeld kunnen raken door veranderingen in de vloeistofstroom door microscopische kanaaltjes in het tandbeen. Let wel, dit zijn fysieke kanaaltjes die je kunt zien door een lichtmicroscoop, in tegenstelling tot de moleculaire kanaaltjes van Zimmermanns alternatief. Temperatuurverandering zou die subtiele stroming beïnvloeden, waardoor de zenuwuiteinden in de tand mechanisch geprikkeld raken.

Logische verklaring

De werking hiervan is echter nog nooit door iemand waargenomen, volgens Zimmermann. Ook niet door Brännström zelf. Brännströms theorie is helaas niet te falsifiëren op basis van de experimenten, maar het alternatief van Zimmermann met een rol voor odontoblasten biedt wel een simpeler en logischer verklaring voor het fenomeen. Odontoblasten zijn cruciale cellen. Ze maken dentine (tandbeen) dat bestaat uit een netwerk van collageenvezels, waarin kristallen van hydroxyapatiet stevigheid geven, en waarop de harde buitenste laag van tandglazuur mineraliseert. De odontoblasten hebben lange uitlopers die ver doorlopen in de kanaaltjes van het dentine. Die fungeren mogelijk als voelsprieten die snel een temperatuurverandering aan het tandoppervlak waarnemen. Volgens Zimmermann zijn het heel bijzondere cellen. Een paar jaar geleden is ontdekt dat ze onderdeel zijn van het immuunsysteem. Ze scheiden antibacteriële stoffen uit p plaatsen waar het tandglazuur is beschadigd en maken dan ook signaalstoffen aan die andere onderdelen van het immuunsysteem activeren. Zo zijn ze een cruciaal onderdeel van de verdediging tegen infectie.

Kruidnagel

Zimmermann vermoedt dat de koudereceptor TRPC5 ook een rol speelt bij de ontstekingspijn, omdat de receptor ook reageert op waterstofperoxide. Bij ontstekingen ontstaan soortelijke reactieve moleculen: de vrije radicalen. Dat verklaart ook waarom het oude huismiddeltje van kauwen op een kruidnagel helpt tegen kiespijn; de stof eugenol in kruidnagels is namelijk een krachtige remmer van TRPC5. Ook in materiaal dat tandartsen voor vullingen gebruiken zit soms eugenol, vanwege de ontsmettende en verdovende werking van de stof. Nu hebben we ook een moleculaire verklaring hoe dit werkt.

Zimmermann ontdekte het ionkanaaltje TRPC5 al meer dan 15 jaar geleden, toen zij werkte in het laboratorium van David Clapham van Harvard Medical School. Destijds waren er nog maar twee andere moleculaire koudereceptoren bekend, TRPM8 en TRPA1. Die twee versterken elkaar in de reactie op koude in de huid, maar het derde kanaaltje was daar niet bij betrokken. Volgens Zimmermann zaten ze toen op een dood spoor, totdat ze bedachten dat ook tanden heel gevoelig zijn voor koude.

(..)

Lees verder op de site van nrc.nl >>

Bron: nrc.nl
Beeld: © cako74 / Getty Images / iStock