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Os estudos da evolução dos mamíferos geralmente dependem da análise dos dentes, que são as partes mais bem preservadas dos esqueletos fossilizados. A morfologia do dente e a composição do esmalte – o tecido mais mineralizado do corpo – constituem critérios importantes para eventos de especiação que ocorreram ao longo de 200 milhões de anos de evolução. Essas adaptações evolutivas, que estão ligadas às modificações genéticas, contribuíram para a extensa diversificação dos tipos de células nos animais.
Uma equipe de pesquisadores do Centro de Medicina Dentária da Universidade de Zurique identificou a via Notch como a principal rede genética responsável por mudanças na forma do dente e na composição do esmalte durante a evolução. A via Notch é um antigo mecanismo de sinalização evolutivo conservado que controla as decisões do destino celular e a morfogênese adequada da maioria dos órgãos, incluindo dentes.
A evolução dos dentes depende da sinalização Notch
Usando modelos de camundongos geneticamente modificados, a equipe de pesquisa de Thimios Mitsiadis, professor de biologia oral do Centro de Medicina Dentária da UZH, analisou os efeitos dos ligantes Notch nos dentes. A ausência dessas moléculas de ligantes afetou a morfologia do dente e a formação do esmalte devido à alteração de numerosos genes morfogenéticos significativos. A desregulação da via Notch reverteu a cascata evolutiva, gerando estruturas dentárias menos complexas que lembram mais o esmalte dos peixes do que o esmalte dos mamíferos.
De acordo com o primeiro autor Mitsiadis, o estudo lança uma nova luz sobre a via Notch como um dos componentes cruciais para a forma dentária e as variações do esmalte na evolução. “Nossa hipótese é que a evolução dos dentes depende da sinalização Notch para a geração de novos tipos de células dentárias a partir de tipos de células dentárias primitivas já existentes, permitindo assim a formação de estruturas dentárias mais complexas e únicas, como o esmalte dentário”, disse Mitsiadis.
Malformações do esmalte em humanos
A correlação entre as moléculas de Notch e a geração e/ou manutenção de tipos distintos de células dentárias pode representar um mecanismo geral subjacente à evolução de tipos de células especializadas em mamíferos. “Nos dentes, a desregulação da sinalização Notch inicia a supressão de tipos específicos de células dentárias que foram adquiridas durante a evolução. A perda dessas células leva à geração de malformações do esmalte e alterações morfológicas dos dentes”, conclui Mitsiadis. A modelagem dessas mudanças permite previsões de como as mutações associadas a Notch em humanos podem afetar a morfologia e o esmalte de seus dentes.
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