Генетические тесты

Как гены влияют на качество зубов?

Как гены влияют на качество зубов?

В большинстве случаев вы можете поблагодарить своих биологических родителей за свой цвет глаз, группу крови и рост, но как насчет улыбки? Как связаны наследственные факторы и необходимость частых визитов к стоматологу?

Содержание

Гены действительно важны для  развития и формирования структуры зубов, а также отражаются на их форме. Даже такая проблема как кариес частично регулируется генами.
Важно помнить, что заболевания зубов часто имеют не одну причину: свой вклад вносят гигиена, диетические привычки, курение, заболевания других органов. Но понимание роли наследственности может улучшить профилактику и разработать индивидуальный подход к лечению.

Как гены влияют на развитие зубов

Развитие зубов или одонтогенез занимает самое продолжительное время, по сравнению с другими органами в человеческом теле. Этот процесс начинается на 28-й день беременности с возникновения крохотной полосочки клеток и завершается примерно к возрасту 21–22 лет формированием корней третьих моляров (зубов мудрости или «восьмерок»).
Клетки делятся, полосочка постепенно утолщается, и затем превращается в зубную пластинку. Клетки этой структуры начинают еще усиленнее размножаться и перемещаться, происходит так называемая инвагинация (впячивание, движение внутрь). Затем последовательно будущий зуб проходит стадии зачатка, шапочки и колокольчика и в итоге прорывается наружу, возвышаясь над десной.


В процессе формирования зубов гены отвечают за:

  • размер и положение каждого зуба;
  • процессы образования важнейших элементов зуба:
  • костного фундамента — дентина, составляющего основную массу зуба;
  • верной защитницы дентина — прозрачной и твердой эмали.

По данным Национального исследовательского института стоматологии и челюстно-лицевой хирургии США, из примерно 5500 известных генетических заболеваний у людей более 700 являются стоматологическими патологиями.

Ген Роль в одонтогенезе Ассоциированные заболевания
MSX2 контролирует работу факторов транскрипции (передачи информации), влияющих на производство (синтез) важных белков гипоплазия (истончение, недоразвитие) эмали
MSX1, PAX9, AXIN2, EDA1, WNT10A контролируют передачу информации между молекулами гиподонтия (уменьшение количества зубов)
AMEL, ENAM, MMP20, KLK4, FAM83H участвуют в процессе минерализации эмали несовершенный амелогенез(истонченная эмаль)
COL1A1, COL1A2 контролируют белки, входящие в состав внеклеточного пространства (матрикса) дентина: коллаген типа I несовершенный дентиногенез (неполноценное развитие дентина)
DSPP неколлагеновые белки (дентины различного типа: дентин-сиалопротеин (DSP), дентин-гликопротеин (DGP) и дентин-фосфопротеин (DPP)) несовершенный дентиногенез (неполноценное развитие дентина)

Кариес — это генетическая проблема?

В ходе исследования под названием «Глобальное бремя болезней, травм и факторов риска» выявлено, что кариес постоянных зубов и пародонтит входят в топ 11 самых распространенных заболеваний во всем мире.

Знакомый многим кариес включает разрушение твердых тканей зуба: сначала эмали (верхнего слоя), а затем и дентина (внутреннего слоя).
Пародонтит — это воспаление опорного аппарата зубов, с коварным течением: длительное время пациент не испытывает боли, не замечает внешних изменений. Проблема обнаруживается лишь на поздней стадии, когда поражены костные и мягкие ткани опорного аппарата зуба, и требуется серьезное лечение.
Основной причиной кариеса и пародонтита считается недостаточная гигиена полости рта. Однако даже при соблюдении всех предписаний стоматолога, есть риск столкнуться с этой неприятной парочкой.

Роль наследственных факторов в развитии кариеса и пародонтита достигает 50%

Основная роль, которую выполняют гены, нарушения в работе которых могут привести к кариесу — это регуляция структуры эмали. Также, помимо генов, непосредственно влияющих на формирование зубов, в развитии кариеса могут участвовать и гены, которые контролируют состав слюны, особенно ее защитные свойства.

Ген (его продукт - белок) Функция
гены-регуляторы формирования зубов
AMBN (амелобластин) формирование матрицы (каркаса) эмали
AMELX(амелогенин) минерализация зубов
ENAM (эмелин) формирование матрицы эмали
ESRRB (бета-рецептор, связанный с эстрогеном) твердость эмали
KLK4 (калликреин 4) укрепление матрицы эмали
MMP16 (матричная металлопротеиназа 16) распад белков в пространстве между клетками
MMP20 (матричная металлопротеиназа 20) самые ранние стадии развития зубов, на этапе скопления клеток
TUFT1 (туфтелин 1) формирование матрицы эмали
TFIP11 (белок, взаимодействующий с туфтелином 11) формирование матрицы эмали
гены-регуляторы состава слюны
MUC5B (муцин 5В слюны) подавляет образование биопленки, которая может превратиться в зубной налет
CA6 (карбоангидраза VI) регулирование рН-слюны (показатель кислотности); в норме пределах 6,5-7,5; такая кислая среда неблагоприятна для бактерий
AQP5 (аквапорин 5) регулирование процесса слюноотделения
*AMY1 *(амилаза альфа 1) переваривание крахмала в слюне

Генетический контроль микробиома зубного налета

Зубной налет — это скопление остатков пищи, слюны, омертвевших частичек тканей ротовой полости и бактерий, оседающих на коронковой или пришеечной части зуба.


Противодействуют ему в значительной степени компоненты слюны. И здесь обнаруживается роль генетики. Генетически запрограммирован сам процесс слюноотделения, состав слюны, ее рН — для бактерий вредна кислая среда, если же кислотность снижается, размножение бактерий происходит активнее.


Важные белки слюны — муцины не уничтожают бактерии непосредственно, но все равно защищают зубную эмаль от них.
Муцины поддерживают потенциально опасный микроорганизм во взвешенном состоянии, делая невозможным процесс прилипания бактерии к зубам. В итоге не формируется зубной налет, и, следовательно, не повреждаются зубы.

Как это поможет в лечении зубов?

В настоящее время одобренных мировым научно-медицинским сообществом прогностических тестов даже на такие частые заболевания, как кариес и пародонтит нет.
Но активно разрабатываются методы генетической диагностики в стоматологии. Например, диагностические панели для выявления наследственных аномалий развития зубов помогут определиться с показаниями для назначения генетического исследования.  Во многих случаях врачу необходимо уточнить, какие были заболевания зубов в семье, какова была эффективность лечения. Это поможет определить вероятность рецидивов и сформировать стратегию ведения пациента: как часто наблюдать, насколько радикальными должны быть методы лечения.

Будущее генетических тестов в стоматологии

  • Повышение доступности генетического тестирования для определения риска нарушений формирования зубов за пределами исследовательской среды;
  • Использование диагностических панелей с широким спектром исследуемых генов или полное секвенирование генома/экзома;
  • Обнаружение «случайных вторичных находок» — мутаций, которые по всем признакам являются патогенными, но на данный момент не имеют проявлений в клинической картине пациента;
  • Обязательное консультирование врача-генетика перед проведением и по результатам стоматологического генетического тестирования

Ключевые моменты:

  • стоматологические заболевания в большинстве случаев многофакторны (развиваются вследствие сочетания разных причин: генетика, личная гигиена, диета, курение, сопутствующие заболевания, например, желудочно-кишечного тракта)
  • процесс формирования зубов у человека (одонтогенез) контролируется определенными генами, нарушения в работе которых приводят к стоматологическим заболеваниям
  • специфичные тесты для оценки предрасположенности к развитию патологии зубов активно разрабатываются, их развитие и внедрение позволит более качественно курировать пациентов и предоставлять персонализированный прогноз, профилактику и лечение.

Важные моменты для поддержания здоровья зубов

  • Чистите зубы зубной щеткой с мягкой щетиной дважды в день в течение двух минут (принцип 2х2).
  • Чистите межзубные промежутки один раз в день.
  • Меняйте зубную щетку каждые три-четыре месяца или чаще, если щетина изнашивается.
  • Используйте пасту с фтором.
  • Придерживайтесь сбалансированной здоровой диеты.
  • Регулярно посещайте стоматолога, даже если не испытываете очевидных проблем с зубами. Оптимально — посещать врача раз в полгода.

Определить риски развития наследственных заболеваний, а также ваши индивидуальные особенности и происхождение, поможет Генетический тест Атлас.

Ксения Забудская
Ксения Забудская Врач-генетик

Рекомендуемые статьи

Избранные темы

Здоровье
133 статей
Генетика
102 статей
Образ жизни
88 статей
Микробиота
65 статей
Питание
57 статей
Гайды
34 статей
Новости
17 статей
Отзывы
6 статей
Курсы
3 статей
Онкология
Онкология
34 статей
Пищеварение
Пищеварение
20 статей