You are viewing shkrobius

Quizzing the Anonymous - О плохих зубах
April 27th, 2014
12:47 pm

[Link]

Previous Entry Share Next Entry
О плохих зубах
Визит к зубному навел на мысли о странном устройстве нашего мира.

Вот: есть зубы - и есть зубной кариес - и есть врачи, которые сверлят и пломбируют зубы, не дожидаясь полного разрушения. Чтобы сверлить зуб, изменения плотности дентина было бы мало: после каждого движения бура ренгеновский снимок не сделаешь. Стоматологи руководствуются двумя критериями: текстурой пораженной ткани и ее цветом. Они "гниль" ищут: поврежденный дентин темный, отсюда отталкивающий вид "гнилых зубов". Как бы само собой разумеется, что гниль - темная. Однако, ничего самочевидного в этом нет.

Темный цвет "гнили" (некроза) мягких тканей идет из железосодержащих пигментов и продуктов разрушения гема; ни того, ни другого в дентине нет. Бактерии почти бесцветны. Откуда же берется "гниль", которая составляет основу зубоврачебной профессии? Мой врач этого не знал. Вечер все равно был уничтожен: решил, приду домой, посмотрю.

Оказалось, это не известно. Ссылки ведут на работы донтолога,
https://dl.dropboxusercontent.com/u/43807687/biology/teeth/Kleter%201998%20review.pdf
который посвятил этому вопросу пару десятилетий, но определенного ответа получить не смог. Мое дилетантское рассуждение было верно. Цвет идет не из бактерий и не от некроза дентина. Предлагаемое автором объяснение - реакция Майяра между аминокислотами из дентина и альдегидами, выделямых бактериями. Эта та же реакция, которая дает румяную корочку булочек. Главный аргумент в пользу такого происхождения "гнили" - это то, что цвет возникает не там, где находятся бактерии, а несколько поодаль, в здоровой ткани (дентин порист), куда диффундируют метаболиты. Однако, ни что это за альдегиды, ни какие аминокислоты или пептиды вовлечены неясно.

Читать эти зубоврачебные объяснения химику занятно: предполагается, что если произнести вместо "гниль" магическое словосочетание "реакция Майяра", то от этого появляется глубокое понимание происходящего. Эта "реакция" - нaш профессиональный позор. Она известна со времен царя Гороха; пигментов она не дает. Продукты этой реакции претерпевают несколько перегруппировок, реагируют вновь, и т. д. Что это за реакции, очень плохо известно. Структура получающегося пигмента (меланоидина) тоже не известна. То есть, разумеется, существуют многочисленные теории, что это могло бы быть
https://dl.dropboxusercontent.com/u/43807687/biology/teeth/Wang%202011%20melanoids.pdf
но это большей частью гадания. Меланоидин - полимер с большим числом структурных мотивов. Что именно там поглощает свет, понять трудно.

Гипотетический пигмент можно назвать меланоидином. Можно "гнилью". Ни то, ни другое понимания не прибавляет. Это еще один пример сложности неживого по сравнению с живым, как казеиновые мицеллы в молоке. Живое - стандартизовано и контролируемо. Меланоидин же в зубной гнили и булочках водится.

Более занятно другое: само образование "гнили" плохо объясняется миллеровской теорией кариеса (паразитический ацидолиз), предложенной в 80х годах 19-го века. Завоевавшая народное признание теория утверждает, что бактерии ферментируют сахара в кислоты (попутно, вероятно, производя альдегиды); кислоты же эти разрушают эмаль и дентин. Однако, это всего лишь самая древняя из 100+ теорий зубного кариеса; убедительных свидетельств в ее пользу нет. Накал борьбы среди адептов разных теорий недетский: лет 500 назад главный зубосмутьян наверняка бы был основателем особенно злостной средневековой ереси:
http://www.albertschatzphd.com/?cat=articles&subcat=proteolysis&itemnum=001

Кариес - сложный, многоступенчатый и индивидуальный процесс. Даже ересиарх в чем-то прав. Разрушение минерала идет гораздо эффективнее в присутствии хелаторов ионов кальция. Его ересь была в том, что бактериальный протеолиз коллагена приводит к образованию гипотетических пептидов (которые он из-за занятостью борьбою не удосужился найти), играющих роль хелаторов ионов.

Многие нынешние теории более радикальны, т.к. давно ясно, что связь бактерий и кариеса очень приблизительна
e.g. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22313822
Кислота это начальный стрессор. Организм сам производит коллагеназы, разрушающие белковую матрицу дентина, производя среду обитания для бактерий. Это требует расхода энергии; бактерии используют запрограммированные в нас механизмы саморазрушения; эти же металлопротеиназы вовлечены в рост и поддержание здоровых тканей. Такой аутоимунный ответ - общепринятая на сегодня теория периодонтита; возможно, кариес имеет ту же природу. Борьба за истинную теорию кариеса продолжается с неизменным накалом страстей, длинными отступлениями о природе науки и бичеваниeм заблуждающихся
http://www.fodonto.uncu.edu.ar/upload/Changing_paradigms.pdf

Все это кипение научной мысли остается широким массам не известно. Вокруг теорий климата при этом творится нечто неописуемое, хотя страдающих от предполагаемых климатических изменений я пока не видел, а с мучениями в зубоврачебном кресле знакомы все от мала до велика. Если бы страдания и слеза ребенка действительно кого-то в малейшей степени интересовали, вероятно, было бы наоборот: разговоры о компьютерных моделях климата вызывали бы зевоту, а о последних теориях кариеса рапортовали газетные передовицы и спорили дамы-господа в гостиных.

Но это уже не о плохих зубах, а о человеческой природе... Возможно, не одним дантистам мудрым провидением дано легкое средство распознавания гнили.

Tags:

(91 comments | Leave a comment)

Comments
 
[User Picture]
From:i_eron
Date:April 27th, 2014 05:55 pm (UTC)
(Link)
Мысли о глобальном потеплении как раз отлично помогают отвлечься от зубной боли. Мне кажется, это причина не клясть человеческую природу, а радоваться ей.
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 27th, 2014 06:00 pm (UTC)
(Link)
Паскаль даже заложил основы анализа в эссе о циклоиде борясь с острой зубной болью. Хорошо еще, радетели за науку об этом не знают, уж они бы постарались об ускорении прогресса.
[User Picture]
From:9997999
Date:April 27th, 2014 06:25 pm (UTC)
(Link)
Если действенные таблетки от кариеса будут прописываться терапевтом в районной поликлинике, - чем тогда стоматологам и протезистам заниматься?
То же и с климатом...
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 27th, 2014 06:39 pm (UTC)
(Link)
Любители выбивать друг другу зубы всегда водились. Уж что-что, а эта профессия не умрет.

Мне знакомый ортодантист любит рассказывать про светлое будущее, где он будет выращивать зубы в баночках итп. Таблетки от кариеса в эти радужные перспективы не вписывались.
From:slonoinquisitor
Date:April 27th, 2014 06:25 pm (UTC)
(Link)
А может так быть, что пораженная ткань становится более рыхлой и пористой, и окрашивается от еды? Мясо съел, а там железо. Или чая выпил, не говоря о кофе, пигменты в кариес и проникли.
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 27th, 2014 06:34 pm (UTC)
(Link)
И такие были теории, в обзоре они упоминаются. Не подтвердились.
From:katyat
Date:April 27th, 2014 06:35 pm (UTC)
(Link)
а с мучениями в зубоврачебном кресле знакомы все от мала до велика.

Я не по поводу актуальности кариеса. Его сейчас очень мало (по сравнению с временами моей молодости). Наблюдаю на своих детях да и не на своих.
Тетрациклином перестали закармливать. Фторосодержащие препараты рулят.
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 27th, 2014 06:55 pm (UTC)
(Link)
Если Вы откроете последний линк поста, то там доказывают, что фториды не имеют никакого эффекта на развитие кариеса. Надо сказать, логические основания теории замещения фосфата всегда оставляли желать лучшего. Но, как говорил поэт, к чему бесплодно спорить с веком.

Счастливые люди живущие с убеждением, что через прилежно выполненный утренний ритуал они избавляются от мучений; что может быть лучше? На фига им нужно знание, а точнее маловразумительный набор из плохо проверенных гипотез, в котором много печали? От этого зубам точно лучше не будет.
(Deleted comment)
[User Picture]
From:egh0st
Date:April 27th, 2014 06:50 pm (UTC)
(Link)
это... ну климат это вообще понятно, ибо фуфло этих климатоводов видно за версту даже неакадемическим членам электората.

насчёт кариеса -- в целом не следят, да. Но есть определенные группы как я которые очень даже наблюдают за этим.
Именно что кариеса у меня много, он повторяется, регулярно, на тех же самых зубах. Чистить зубы два раза в день или даже четыре -- никак не помогает.
Собственно неадекватность бактериальной теории в моём случае видна на практике.

по поводу кариеса интересно бы попроецировать (ц) насчёт сухости во рту. Эмпиречески получается что это сильно способствует развитию кариеса. Есть какие-то биохимические причины?
Ну и если берём зуб с удалёнными каналами. там по идее вообще живого не осталось ничего внутри (?) Такие зубы (если они подвергаются нагрузке) тоже сильно склонны к образованию кариеса
(посему на такие зубы обычно рекомендуются коронки).
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 27th, 2014 07:07 pm (UTC)
(Link)
Там проблема в инфекциях надкостницы, это другое дело. Коронки ставят от того, что мертвый зуб становится хрупким и ломается.

С зубным кариесом черт ногу сломит, там отделить поверья от фактов уже практически невозможно, как и в теориях возникновения рака, старческого слабоумия или диабета. Остается только страдать. Ничего, без зубов жить можно. У меня у самого пара титановых шурупов в челюсти.
[User Picture]
From:freedom_of_sea
Date:April 27th, 2014 07:04 pm (UTC)

врачи - не ученые

(Link)
всегда подозревал за ними такое
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 27th, 2014 07:35 pm (UTC)
(Link)
От ученого с бормашиной лучше держаться подальше...
From:dmpogo
Date:April 27th, 2014 07:14 pm (UTC)
(Link)
A гниль в дереве почему окрашенная ? Тоже ведь вырезаешь по цвету да на ошупь ..
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 27th, 2014 08:03 pm (UTC)
(Link)
Точно не знаю, но, наверно, это то же, что окрашивает разрезанное яблоко, банан и картошку: окисление полифенолов тирозиназами в присутствии кислорода. Грибки разрушают клеточные стенки и начинаются реакции, которые нормально подавляются клеткой; она из последних сил пытается уменьшить окислительный стресс. Одна из теорий кариеса тоже связывает деактивацию белков, котролирующих активацию металлопротеиназ, уничтожающих дентин, со сдвигом окислительных реакций. М.б. процессы в зубах и дереве и связаны на каком-то общем уровне.
[User Picture]
From:alamar
Date:April 27th, 2014 07:49 pm (UTC)
(Link)
Кажется, мы дошли до какого-то предела сложности исследуемых явлений, после которого привычные методы научного познания не работают.

Я думал, это только в IT так, а читаю ваши заметки - ну точно то же самое.
Болезненное дежа-вю вызывает - когда пытаются улучшить какой-то процесс (чистку зубов, в данном случае), что-то меняют исходя из господствующей теории, а потом непонятно - то ли лучше стало, то ли хуже, то ли так же. И как померить - тоже неясно. Зачастую "цифры" поначалу улучшаются, а потом через месяцы и годы выясняется, что прошляпили долгоиграющие последствия неприятного свойства. У нас так постоянно.

Вместо движения вперёд получается движение по кругу. А это проблема, ибо зубы-то продолжают портиться. И никак не сделать, чтоб не портились.
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 27th, 2014 08:18 pm (UTC)
(Link)
Ну, я оптимист. Думаю, лет через 150-300 разберутся с кариесом. Сейчас им заниматься еще рано; пляски с бубнами - следствие бессилия. Понять там ничего нельзя, бросить тоже нельзя, несолидно как-то, приходится выделывать коленца.
[User Picture]
From:signamax
Date:April 27th, 2014 07:50 pm (UTC)
(Link)
кстати, практический вопрос

как со всем этим реагирует DMSO?
[User Picture]
From:wutheringkites
Date:April 27th, 2014 08:10 pm (UTC)
(Link)
"Такой автоимунный ответ - общепринятая сегодня теория периодонтоза; возможно, кариес имеет ту же природу"

опечатка?
аутоиммунный ответ?
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 27th, 2014 08:21 pm (UTC)
(Link)
Я в русской терминологии не силен, уж сделайте на это скидку. Каждое слово искать в словаре силы воли не хватает. Сейчас поправлю.
[User Picture]
From:sozdam_sustain
Date:April 27th, 2014 08:55 pm (UTC)
(Link)
Реакция Майяра позор весьма занимательный... из альдегидов и кетонов могут быть метилглиоксаль и диацетил, некоторые бактерии их образуют вроде бы. А таким активным 1,2-дикарбонильным любая аминокислота подойдет, да и амины всякие - и полезут пиразины, пиридины, а если креатин попадется, так совсем нехорошие гетероциклы. Конечно, во рту прохладно для совсем уж экстремальных поликонденсаций, в большие количества меланоидина верится с трудом.
Но все же надо это исследовать, вот так, например:

http://www.chemport.ru/datenews.php?news=3518

деминерализацию и рентген покажет, а с органикой интереснее...
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 27th, 2014 09:41 pm (UTC)
(Link)
Клетер жалуется, что фурозинов ин виво не может найти, так что диацеталь и глиоксаль, наверно, не подходят, он предлагает лизил альдегид, как часть LOx цикла бактерий. Вы правы, что должны быть какие-то совершенно исключительные условия, чтобы реакция шла так далеко при такой низкой температуре, в этом и загадка. Исследовать, конечно, надо, но он вышел на пенсию, похоже, и больше этим никто не занимается вообще. Вот возьмите и разберитесь, и Вам памятник поставят из зубов благодарного человечества.

Там Раман даже не особенно нужен - эти пигменты хорошо флюоресцируют. Мой дантист как раз такую штуку купил, обнаружалку. Решил он передо мной похвастаться, я дал ему себе залезть этой штуковиной в рот - и он тут же дупло нашел, которого на рентгене не было видно. Вот оно, любопытство, чем чревато...

[User Picture]
From:vdinets
Date:April 27th, 2014 09:07 pm (UTC)
(Link)
А что удивительного? Прибыли нефтяных компаний во много раз больше прибылей производителей зубной пасты.
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 27th, 2014 09:24 pm (UTC)
(Link)
А вот возьмут главного магната, посадят в кресло, и сверлом прямо в нерв, и будет он маму родную через наркоз поминать. Что ему эти прибыли тогда будут...
[User Picture]
From:conns_lj
Date:April 28th, 2014 02:50 am (UTC)
(Link)
много лет назад - когда я показал зубному свой начавший чернеть зуб, она сказала - "не грузись. это пигментация". И до сих пор, этот кусок черного зуба у стоматологов вопросов не вызывает. Типа все в порядке - это не больной зуб.
на всякий случай - правобережная зубная поликлиника Невского района Петербурга.если нужно - могу сказать фамилию врача.
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 28th, 2014 02:57 am (UTC)
(Link)
Черный цвет имеет отстановившийся кариес. Активный - желтый или коричневый.
[User Picture]
From:oldthinker
Date:April 29th, 2014 05:39 pm (UTC)
(Link)
> Визит к зубному навел на мысли о странном устройстве нашего мира.

Эта фраза – краткое изложение рассказа Апдайка Dentistry and Doubt. :-)
[User Picture]
From:shkrobius
Date:April 29th, 2014 05:46 pm (UTC)
(Link)
Надо будет ознакомиться!
[User Picture]
From:e2pii1
Date:May 2nd, 2014 07:48 pm (UTC)
(Link)
> Все это кипение научной мысли остается широким массам не известно. Вокруг теорий климата при этом творится нечто неописуемое

Потому что ссылки на климатологию используют для попыток влияния на политические вопросы (т.е. на перераспределение денег и власти), а ссылки на дентологию - нет.
[User Picture]
From:nsela
Date:May 4th, 2014 11:36 am (UTC)
(Link)
Если не трудно, просветите меня, пожалуйста, по-поводу цвета. Хлорофилл, гем, каротиноиды, меланин - это пигменты. Почему они имеют цвет? Связано ли это с тем, что в этих молекулах чередуются одинарные и двойные связи? Если бы химик искал (создавал) новые красители, он руководствовался бы какими то особенностями строения молекул?
[User Picture]
From:shkrobius
Date:May 4th, 2014 05:26 pm (UTC)
(Link)
Да, это связано с особым строением молекул, в которых происходит сверхсопряжение, и химики б/м руководствуются такими же соображениями. Реально, конечно, давно уже нет - существуют огромные библиотеки синтетических красителей всех цветов и свойств, только комбинируй. Природа, на самом деле, не так уж далеко продвинулась по части красителей, и многие цвета достигаются не соотв. пигментами, а интерференционными эффектами. Скажем, птицы бывают всех цветов, но единственный пигмент в перьях - меланин. Растения более разнообразны, но и для них это, в основном, вариации на темы антоцианинов и каротинов.

Причина, в основном, экономия. Многие красители содержат большое количество азота (его всегда мало) и их долго и муторно делать. Меланин - остроумное решение этой проблемы, синтезируется простой мономер, а дальше идет окислительная полимеризация в спецальных органеллах, чтоб всю клетку не повредить; цвет возникает в ходе полимеризации.

Однако, то, что это пигмент, в общем, своеготрода случайность. Меланин был изобретен бактериями, и его первоначальная функция неизвестна. Самое правдоподобное объяснение - то, что он играл роль акцептора электрона, т.е. ту роль, которую сегодня играет кислород. Проблема вот какая. Железо(III) плохо растворимо в воде и его надо восстанавливать до II, чтобы выводить. Для воостановления надо что-то окислить; некоторые бактерии до сих пор используют восстановленный меланин. Окисление этого полимера дает очень стабильные радикалы, которые нетоксичны для клетки. Это же свойство используют патогенные бактерии: организм пытается их уничтожить супероксидными радикалами, которые те обезвреживают, окисляя ими меланин. Скорее всего, именно от них мы унаследовали наш меланин. Его химия заточена другую задачу, а использование как пигмента, в основном, вторичное и позднее. Дело в том, что всегда идет побочная фотохимия и возникают радикалы; меланин их превращает в нетоксичную форму; в этом смысле он очень хорош как фотопигмент. Цвет же дело наживное, подбирая правильную толщину поглощающих, преломляющих, и отражающих материалов можно сделать любой. Это практически всегда легче и биохимически и эволюционно, чем городить огород с синтезом новой молекулы. В химической промышленности - наоборот, и поэтому создание красителей исторически следовало иной логике.

My Website Powered by LiveJournal.com