چرا گاز زدن بستنی دردناک است و احساسی شبیه یک شوک ناخوشایند دارد؟

به گزارش مجله خبری نگار، هیچ چیز به اندازه گاز زدن بستنی سرد و احساس شوک ناشی از درد وحشتناک دردناک نیست، به خصوص اگر در مورد بهداشت دندان‌هایتان کمی سهل‌انگاری کرده باشید.

به گزارش دیلی میل، محققانی از ایالات متحده و آلمان سرانجام ریشه این درد را کشف کردند - شناسایی سلول‌های خاصی در دندان، سلول‌های پیش‌ساز عاج، که دمای سرد را حس می‌کنند.

این سلول‌ها سرشار از پروتئین‌های خاصی هستند که به سرما حساس هستند و مسئول اطلاع‌رسانی به مغز هنگام خوردن یا نوشیدن چیزی سرد هستند.

توسعه دارو‌هایی که به طور خاص این حسگر‌ها را هدف قرار می‌دهند، می‌تواند راه را برای درمان‌های جدید برای آلرژی به سرما هموار کند.

علاوه بر این، یافته‌ها یک درمان خانگی قدیمی برای دندان درد، یعنی روغن میخک، را توضیح می‌دهند که حاوی ماده شیمیایی است که پروتئین حساس به سرما را مسدود می‌کند.

حساسیت به سرما اغلب در افرادی که پوسیدگی دندان دارند، شدیدتر است، جایی که مقداری از مینای محافظ دندان توسط لایه‌هایی از باکتری و اسید فرسایش یافته است.

تخمین زده می‌شود که نزدیک به ۲.۴ میلیارد نفر - حدود یک سوم جمعیت جهان - در دندان‌های دائمی یا «بالغ» خود پوسیدگی‌های درمان نشده دارند.

محققان، به رهبری دیوید کلاپهام، متخصص نوروبیولوژی از موسسه پزشکی هاوارد هیوز در مریلند، در ابتدا قصد مطالعه دندان‌ها را نداشتند.

در عوض، کار آنها بر روی به اصطلاح «کانال‌های یونی» متمرکز شد، منافذی در غشای سلولی که به عنوان دروازه برای مولکول‌ها عمل می‌کنند.

وقتی این کانال‌ها سیگنال خاصی مانند یک پیام شیمیایی یا تغییر دما را تشخیص می‌دهند، با بستن یا باز کردن کامل دروازه‌ها واکنش نشان می‌دهند.

حالت دوم به یون‌ها اجازه می‌دهد تا به داخل سلول جریان یابند و یک تکانه الکتریکی ایجاد کنند که به سلول‌های دیگر منتقل می‌شود و به بدن اجازه می‌دهد تا اطلاعات را منتقل کند.

حدود پانزده سال پیش، این تیم مشخص کرد که یکی از این کانال‌های یونی - TRPC۵ - به سرما بسیار حساس است. با این حال، مشخص نبود که TRPC۵ کجا استفاده شده است.

محققان توانستند حداقل عملکرد آن را در پوست رد کنند، زیرا آنها مقاله‌ای را در سال ۲۰۱۱ منتشر کردند که نشان می‌داد موش‌های فاقد کانال یونی همچنان قادر به حس سرما هستند.

کاتارینا زیمرمن، عضو تیم و متخصص الکتروفیزیولوژی، که در ابتدا عضو آزمایشگاه پروفسور کلاپهام بود، اما اکنون در دانشگاه فریدریش-الکساندر ارلانگن-نورنبرگ در آلمان کار می‌کند، توضیح داد که سپس آنها "به بن‌بست رسیدند".

بالاخره الهام زمانی به سراغ تیم آمد که داشتند ناهار می‌خوردند. دندان‌ها یکی دیگر از قسمت‌های بدن هستند که به سرما حساسند - قسمتی که در آن زمان به شیوه‌ای عمل می‌کرد که کاملاً مشخص نبود.

نظریه اصلی در مورد چگونگی احساس سرما در دندان‌ها، شامل کانال‌های ریزی در داخل دندان‌ها می‌شود که حاوی مایعی هستند که با تغییر دما حرکت می‌کنند.

تصور می‌شد که اعصاب ممکن است جهت این حرکت را حس کنند و بنابراین نشان دهند که دندان گرم است یا سرد.

پروفسور کلاپهام گفت: «ما نمی‌توانیم این نظریه را رد کنیم.» با این حال، او افزود که هیچ مدرک مستقیمی برای تأیید این موضوع نیز وجود ندارد.

مشکل این است که مطالعه حرکت سیال در دندان‌ها به طور خاص دشوار است - دسترسی به عملکرد داخلی دندان‌ها شامل برش لایه‌های سخت مینا و عاج بدون آسیب رساندن به پالپ نرمی است که از آنها محافظت می‌کند.

علیرغم این چالش‌ها، هنگامی که پروفسور کلاپهام و همکارانش دندان‌های انسان بالغ را بررسی کردند، همانطور که قبلاً پیش‌بینی کرده بودند، دریافتند که آنها واقعاً حاوی کانال‌های یونی TRPC۵ هستند.

علاوه بر این، TRPC۵ در دندان‌های دارای پوسیدگی که نسبت به دندان‌های سالم خود به سرما حساس‌تر هستند، فراوان‌تر است.

برای بررسی بیشتر، این تیم آزمایش‌هایی را روی موش‌های زنده انجام داد و فعالیت عصبی آنها را هنگامی که دندان‌هایشان با محلول یخ تماس پیدا می‌کرد، ثبت کرد.

این تیم تحقیقاتی در موش‌های معمولی دریافتند که سرما باعث فعالیت عصبی می‌شود. با این حال، موش‌هایی که فاقد TRPC۵ بودند یا با ماده شیمیایی مسدودکننده کانال یونی درمان شده بودند، به همان روش واکنش نشان ندادند، که نشان می‌دهد TRPC۵ کلید حس سرما در دندان‌ها است.

این تیم همچنین دریافت که کانال یونی دیگری در دندان‌ها، TRPA۱، در پاسخ به دمای سرد نقش دارد.

در نهایت، تیم تحقیقاتی TRPC۵ را تا نوع خاصی از سلول در دندان، «سلول‌های ادنتوژنیک»، ردیابی کردند که بین پالپ و عاج اطراف آن یافت می‌شوند؛ و وقتی کسی بستنی سرد می‌خورد - مخصوصاً اگر دندان‌هایش پوسیدگی داشته باشد و عاج دندانش نمایان شده باشد - این سلول‌های پر از TRPC۵ هستند که حس سرما را دریافت کرده و سیگنال‌های درد را به مغز می‌فرستند.

نتایج کامل این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.