El secreto de los dientes de castor fuertes 21.02.2015

El sonido aterrador de un taladro es conocido por casi todos. A diferencia de los tiburones, cuyos dientes se renuevan a lo largo de toda su vida como pez, en los humanos y en la mayoría de los mamíferos, cambian solo una vez: de leche a muelas. Aunque aquí en roedores los dientes crecen toda su vida. Esto se debe a que, por trillado que parezca, los roedores muerden, por lo que rechinan los dientes de manera uniforme. Para que estos animales no se quedaran sin la herramienta principal para la existencia, la naturaleza les dio un mecanismo para el crecimiento constante de los dientes, compensando la abrasión. Pero, ¿qué pasa con aquellos a los que se les dan dientes de una vez y para toda la vida? Investigadores del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Northwestern identificaron qué elementos aumentan la durabilidad del esmalte dental y descubrieron por qué los castores pueden cortar árboles como una motosierra.

El esmalte dental es el tejido más duro de nuestro cuerpo. Se basa en finos hilos largos de hidroxiapatita. El grosor de uno de esos hilos es de solo 50 nanómetros y la longitud es mil veces mayor. Para mayor claridad, si la altura de un abedul fuera mil veces mayor que el diámetro del tronco, entonces el árbol tendría una altura de aproximadamente un kilómetro. Miles de estos hilos se combinan en paquetes, pero aún son muy delgados, veinte veces más delgados que un cabello. Estos haces están dispuestos en una determinada dirección, formando una especie de marco de refuerzo del esmalte dental, y el espacio entre ellos está lleno de hidroxiapatita cristalina.

La hidroxiapatita es un mineral que contiene iones de calcio, fosfato e iones de hidroxilo. Y aunque el esmalte está compuesto casi en su totalidad por una base mineral, incluso cantidades muy pequeñas de otros iones pueden cambiar en gran medida sus propiedades. Por ejemplo, si una parte del calcio, aunque sea la más pequeña, se reemplaza por iones de magnesio, el esmalte se volverá más susceptible a la acción de los ácidos. En pocas palabras, se disolverá más rápido. El mismo efecto será causado por el reemplazo de iones de fosfato con carbonato. Pero si los iones de fosfato reemplazan a los iones de flúor, el esmalte mejorará notablemente sus propiedades. Es por eso que la pasta de dientes contiene flúor.

¿De dónde viene el ácido en la boca, que tiene un efecto tan perjudicial en los dientes, y por qué es dañino comer dulces, aunque no sean nada ácidos? El hecho es que las bacterias viven en la boca y, aunque no representan una amenaza para el cuerpo, pueden dañar el esmalte dental. El azúcar restante sirve como alimento para estas bacterias. Todo estaría bien si estos mismos microorganismos no transformaran el azúcar en ácido láctico, aumentando así la acidez del ambiente. Cuanto más ácido sea el ambiente, más rápido se descompondrá el esmalte dental. Sí, sí, el mismo equilibrio ácido-base. Hasta donde sabemos, los castores no abusan de los dulces, pero la naturaleza los recompensó con un mecanismo adicional que fortalece sus dientes. Todo el punto radica en los mismos iones que cambian las propiedades del esmalte.

Los investigadores tomaron muestras de esmalte dental de ratones, conejos, ratas y castores y las sometieron a un análisis riguroso utilizando equipos sofisticados. Literalmente, átomo por átomo estudiaron la estructura de los hilos que forman el esmalte, y descubrieron algo interesante. Resulta que la fuerza y ​​la resistencia a los ácidos se ve afectada principalmente por la sustancia amorfa, que contiene minerales ricos en hierro o magnesio. A pesar de que la proporción de dicha sustancia es extremadamente pequeña, cambia radicalmente las propiedades protectoras del esmalte. Por ejemplo, se descubrió que el esmalte dental de castor es seis veces más resistente al ácido que el esmalte dental de conejo. Todo esto se debe a los compuestos de hierro, principalmente la ferrihidrita. No solo otorga resistencia química, sino que también aumenta la resistencia mecánica del esmalte dental. ¡Podemos decir que sí, el castor realmente tiene dientes de hierro!

Sin embargo, ¿por qué todavía no se ha hecho pasta de dientes con minerales de hierro? Aunque no necesitamos roer las ramas de los álamos, sería muy bueno reducir las visitas al dentista. Si miras los dientes de un castor, verás que están lejos de ser blancos, amarillos o incluso marrones. Estos son dientes fuertes absolutamente sanos, y los compuestos de hierro les dan color. No es muy agradable estéticamente desde el punto de vista humano, pero a los castores no parece importarles demasiado.