Sai perché il freddo provoca mal di denti? Scienziati scoprono il motivo (e anche la soluzione)

Alzi la mano chi non ha mai provato quella sensazione dolorosa ai denti dopo aver bevuto una bevanda ghiacciata. Non capita sempre, ma se per qualche motivo si è affetti da carie o ipersensibilità, il dolore può diventare molto forte. «È un tipo unico di dolore. È semplicemente straziante», ha dichiarato David Clapham, vicepresidente e direttore scientifico dell’Howard Hughes Medical Institute (HHMI). Un recente studio, tuttavia, è riuscito a scoprire cosa accade ai nostri denti nel momento in cui entrano a contatto con qualcosa di molto freddo. Gli autori sembrano anche aver trovato una possibile soluzione per ovviare al problema. Ecco i risultati dello studio pubblicato su Science Advances.

Perché i denti fanno male a contatto con il freddo?

Il team coordinato dal dottor Clapham è riuscito a individuare gli attori molecolari coinvolti nella percezione del freddo. Sia nei topolini da laboratorio che negli esseri umani esistono delle cellule denominate odontoblasti. Queste contengono proteine estremamente sensibili al freddo, in grado di individuare modifiche alla temperatura interna. E sono proprio i segnali provenienti da queste cellule a inviare una forte scossa di dolore per mezzo del cervello.

Mal di denti, perché i «rimedi della nonna» funzionano

Durante il loro studio, gli scienziati hanno anche scoperto il motivo per cui un antico rimedio casalingo funziona contro il mal di denti: l’olio di chiodi di garofano. Questo contiene una sostanza chimica in grado di bloccare la proteina sensore del freddo, spiega l’elettrofisiologa Katharina Zimmermann, che ha guidato il lavoro presso l’Università Friedrich-Alexander di Erlangen-Nürnberg in Germania. Ecco perché l’idea è quella di mettere a punto farmaci in grado di bloccare tale sensore. «Una volta che hai una molecola da prendere di mira, c’è la possibilità di un trattamento», ha dichiarato Zimmermann.

La sensibilità al freddo è un problema estremamente diffuso

Quando le popolazioni batteriche consumano lo smalto, si formano delle piccole fosse chiamate cavità. Un problema non tratto da ben 2,4 milioni di persone – il che significa un terzo della popolazione mondiale. Ciò può causare una sensibilità estrema al freddo. Ma prima d’ora nessuno scienziato conosceva il modo in cui i denti percepivano il freddo. Si è sempre pensato che i canali presenti all’interno dei denti contenessero un fluido che si muoveva nel momento in cui si assisteva a variazioni di temperatura. I nervi avrebbero quindi percepito la direzione di tale movimento. «Non possiamo escludere questa teoria ma non c’era alcuna prova diretta per questo», spiega Clapham neurobiologo presso il Janelia Research Campus di HHMI. «Il movimento dei fluidi nei denti – e la biologia dei denti in generale – è difficile da studiare. Gli scienziati devono tagliare lo smalto – la sostanza più dura nel corpo umano – e un altro strato duro chiamato dentina, il tutto senza polverizzare la polpa molle del dente, i vasi sanguigni e i nervi al suo interno. A volte, l’intero dente “cade a pezzi”», spiega Zimmermann.

I canali dentali e la percezione del freddo

Zimmerman, Clapham e i loro colleghi hanno quindi concentrato il loro lavoro sui canali ionici, i pori nelle membrane cellulari che agiscono come porte molecolari. Dopo aver rilevato un segnale, ad esempio un messaggio chimico o un cambiamento di temperatura, i canali si chiudono o si aprono completamente e lasciano che gli ioni entrino nella cella. Questo crea un impulso elettrico che lampeggia da una cellula all’altra. È un modo rapido per inviare informazioni nel cervello, nel cuore e in altri tessuti. Diversi anni fa Zimmermann era un postdoc nel laboratorio di Clapham e aveva scoperto come un canale ionico denominato TRPC5 fosse estremamente sensibile al freddo. Durante il loro studio, avevano scoperto però che i topi privi del canale ionico potevano ancora percepire il freddo. Quindi erano arrivati a un vicolo cieco. Il team si sedette a pranzo, un giorno, discutendo del problema quando finalmente l’idea arrivò. «David ha detto: «Bene, quali altri tessuti del corpo percepiscono il freddo?» Zimmermann ricorda: la risposta furono i denti. Il TRPC5 risiede nei denti, e ancora di più nei denti con cavità, come ha scoperto il coautore dello studio Jochen Lennerz, un patologo del Massachusetts General Hospital, dopo aver esaminato campioni di adulti umani. Invece di rompere un dente ed esaminarne unicamente le cellule in un piatto, il team di Zimmermann ha esaminato l’intero sistema: mascella, denti e nervi dei denti. Il team ha registrato l’attività neurale quando una soluzione ghiacciata ha toccato il dente. Nei topi normali, questa immersione gelida ha innescato l’attività nervosa, indicando che il dente stava percependo il freddo. Non accadeva però nei topi privi di TRPC5 o nei denti trattati con una sostanza chimica che bloccava il canale ionico. Questo era un indizio chiave che il canale ionico poteva rilevare il freddo, spiega Zimmermann. Ma non era finita qui: anche un altro canale ionico studiato dal team, TRPA1, sembrava avere un ruolo fondamentale. «Il team ha rintracciato la posizione di TRPC5 in un tipo di cellula specifico, l’odontoblasto, che risiede tra la polpa e la dentina. Quando qualcuno con un dente esposto alla dentina morde un ghiacciolo, per esempio, quelle cellule ricche di TRPC5 percepiscono la sensazione di freddo e un “ahi!” il segnale arriva velocemente al cervello. Quella sensazione acuta non è stata studiata così estensivamente come altre aree della scienza, dice Clapham. Il dolore ai denti può non essere considerato un argomento di tendenza, dice, «ma è importante perché colpisce molte persone». Zimmermann sottolinea che il viaggio del team verso questa scoperta è durato più di un decennio. Capire la funzione di particolari molecole e cellule è difficile, dice. «E una buona ricerca può richiedere molto tempo».

Fonti scientifiche

How Teeth Sense the Cold – HHMI

Laura Bernal, Pamela Sotelo-Hitschfeld, Christine König, Viktor Sinica, Amanda Wyatt, Zoltan Winter, Alexander Hein, Filip Touska, Susanne Reinhardt, Aaron Tragl, Ricardo Kusuda, Philipp Wartenberg, Allen Sclaroff, John D. Pfeifer, Fabien Ectors, Andreas Dahl, Marc Freichel, Viktorie Vlachova, Sebastian Brauchi, Carolina Roza, Ulrich Boehm, David E. Clapham, Jochen K. Lennerz, Katharina Zimmermann. Odontoblast TRPC5 channels signal cold pain in teeth. Science Advances, 2021; 7 (13): eabf5567 DOI: 10.1126/sciadv.abf5567