Onderzoekers aan de University of Illinois Chicago die het artikel hebben gepubliceerd beschreven hun experimenten met de realtime hoge resolutie beelden van het mineralisatieproces in een kunstmatig speekselmodel – en hun ontdekking van verschillende paden die de biomineralisatie van botten en tanden ondersteunen .
“Tot nu toe waren deze paden, vooral in de vroege stadia wanneer moleculen zich eerst beginnen te ordenen in een structuur, niet duidelijk,” zei Reza Shahbazian-Yasser, UIC hoogleraar mechanica en industriële techniek aan het College of Engineering en corresponderende auteur van het artikel.
Shahbazian-Yasser en zijn collega’s merkten op dat zowel direct als indirecte formaties van hydroxyapatietkristallen – de basis van harde weefsels – kunnen bekomen worden door lokale variaties in energetische paden voor nucleatie en groei.
“De controle over het oplossen van amorf calciumfosfaat heeft gevolgen voor de assemblage van hydroxyapatietkristallen tot grotere aggregaten, ” zei Shahbazian-Yasser. “Met behulp van technologie die is ontwikkeld op UIC, ontdekten we het bewijs dat deze paden gelijktijdig naast elkaar bestaan – en verklaart waarom verschillende groepen schijnbaar verschillende of tegengestelde resultaten rapporteerden. Bovendien hebben we nu begrepen hoe hydroxyapatiet materialen nucleëren en groeien op amorfe calciumfosfaatsjablonen. De controle over de kiemvorming en groei van hydroxyapatiet zal helpen bij de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen en medische behandelingen om verloren of gebroken botten of tandholtes sneller te genezen.”
“Onze studie biedt duidelijk, nieuw bewijs van hoe mineralen zich organiseren en uitgroeien tot botmateriaal en deze bevinding heeft veel belangrijke implicaties voor verder onderzoek naar genezing van botten of tanden,” zei Shahbazian-Yasser.
“Door deze paden beter te begrijpen, zijn wetenschappers een stap dichterbij naar manieren om gebitsaandoeningen en botletsels beter te behandelen – zoals die van traumatische verwondingen – of voorkomen dat medische aandoeningen zich ontwikkelen wanneer normale mineralisatieprocessen in het lichaam mislopen,” zei hij.
Medische aandoeningen veroorzaakt door disfunctionele mineralisatie in het lichaam kan alles omvatten, van de neiging om gaatjes te ontwikkelen tot osteoporose.
“In de volgende stap willen we leren hoe moleculaire modificatoren het proces van biomineralisatie kunnen beïnvloeden, wat belangrijk is om effectieve medicijnen te kunnen ontwikkelen,” zei Shahbazian-Yasser.
Referenties:
http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.aaz7524
Vertaling persbericht Andre Teirlinck