Вопросы генетики: может ли кариес передаваться по наследству?

Родители передают нам семейные черты лица, цвет глаз и форму носа, веснушки, рост, группу крови. А что насчет зубов? Связаны ли проблемы с зубами, и кариес в частности, с генетическим наследством?

Часто можно слышать: «Плохие зубы достались мне от родителей». Или: «У меня плохая генетика – с детства мучаюсь с зубами». Но виноваты ли гены? А, точнее, виноваты ли только они? При том, что кариес встречается у 99% людей.

Разберемся, на что влияют гены на самом деле и насколько оправдано кивать на предков, когда стоматолог после осмотра обнаружил у вас черную точку на зубе.

Гены отвечают за здоровые зубы
Множество генов в ДНК отвечает за здоровые и крепкие зубы. Фото: depositphotos.

Ген – инструкция по сборке

Ген – это участок ДНК с единицей информации об организме. Один участок – один признак. Гены обозначают записью латинских букв и цифр. Например, ESRRB отвечает за твердость эмали, а CA6 – за pH в полости рта.

Простыми словами, ген – это микроскопическая инструкция для создания белков, которые идут на строительство клеток и органов нашего тела. Каждый человек является обладателем двух копий одного гена – по одной от каждого из родителей.

Генетические заболевания зубов
Из 6000 известных генетических заболеваний со стоматологией связаны 700, но кариеса в их числе нет. Фото: Яндекс.Картинки.
Кстати!

По последним данным, у человека 19 969 активных генов, которые составляют геном – общую совокупность генов. С помощью научно-исследовательского проекта «Геном человека», который стал крупнейшим международным сотрудничеством за всю историю биологии, ученые распознали 99,9% генов. Проект длился с 1990 по 2003 год, но и сегодня генетики еще расшифровывают некоторые участки ДНК.

Генетический след кариеса начали искать уже в 20-е годы XX века, хотя генетика в современном виде только зарождалась. По мере «прочтения» генома человека удалось обнаружить связь наследственности с редкими зубными и черепно-лицевыми аномалиями. И количество исследований о взаимосвязи генетических факторов со стоматологическими заболеваниями только увеличивается. «Скачок» произошел в начале XXI века, как раз после завершения проекта «Геном человека». Ученые находят наследуемые вариации в ДНК, отвечающие за предрасположенность к кариесу и пародонтиту, врожденным аномалиям зубов, костей черепа и челюстных суставов, онкопатологиям головы и шеи.

Как гены строят нашу улыбку

Вот уж где гены играют первую скрипку, так это в самом начале, когда зарождается и строится весь организм. Формирование зубов (ученые называют этот процесс одонтогенезом) начинается уже на 6-7 неделе внутриутробного развития. То есть будущий человек – еще маленькое семечко, а зубы уже начинают формироваться.

Интересно!

«Созревание» зуба длится дольше, чем любого другого органа. Молочный зуб формируется примерно за год. Зубной ряд начинается с небольшой полоски клеток – дентальной ламины. Из нее строится каждый отдельный зуб – сначала скопление клеток происходит в виде шарика (плакоды), потом почки, колпачка, колокола. Дальше развиваются корни, и зуб начинает прорезываться. Зубы мудрости проходят все эти стадии за десятки лет, поэтому и прорезываются поздно – примерно в 18-25 лет.

В этот период гены производят белки, под влиянием которых у зубов появляются те или иные признаки. Похоже на сборку конструктора Lego, но работа очень тонкая. Например, укрепление эмали контролирует белок калликреин-4 (который вырабатывает ген KLK4); насыщение эмали кальцием, фтором и фосфором регулируется амелогенином (ген AMELX).

Вот неполный список того, на что влияют гены:
  • форма и расположение зубов, частично прикус,
  • время прорезывания,
  • толщина и цвет зубной эмали,
  • толщина и особенности дентина – внутреннего каркаса зуба,
  • строение и толщина кровеносных сосудов, питающих зуб изнутри,
  • состав слюны и крови, которые транспортируют полезные вещества, и усвоение этих веществ.
Гены отвечающие за развитиее зубов
Выделено около 200 генов, «причастных» к развитию зуба. Фото: Яндекс.Картинки.

Защитные свойства слюны, которые ограждают нас от кариеса, тоже регулируют гены. Те 1,5-2 литра слюны, что вырабатываются ежесуточно, нужны нам не только для обработки пищи, но и для защиты зубов. Слюна смывает мягкий налет (разумеется, не весь), доставляет в эмаль минеральные вещества – кальций, фтор и фосфор. А также регулирует уровень рН во рту. Еще слюна обволакивает вредные бактерии – во рту их более 25 миллиардов, чтобы они не смогли прикрепиться к эмали. И содержит ферменты, которые регулируют количество этих микробов. И за все это тоже отвечают гены.

Из-за генетических поломок зубы могут приобретать ряд «плохих» характеристик, которые повышают вероятность кариеса. Под влиянием генов развиваются врожденные патологии зубов, например, гипоплазия – недоразвитие или полное отсутствие эмалевого слоя. Или редкие заболевания – несовершенные амелогенез и дентиногенез, когда слабо развиты эмаль или дентин. Как правило, их признаки заметны сразу, когда прорезаются зубы.

А кариес тоже есть в «наборе»?

Забегая вперед, скажем, что кариеса среди врожденных аномалий нет. Кариес – «многослойное» заболевание, и его провоцирует несколько причин сразу. И генетика здесь даже не в первой тройке.

Исследования показывают, что роль наследственных факторов в развитии кариеса достигает 50%. Важно (!): не кариеса, а именно факторов, которые его провоцируют. Например, наследственные проблемы с обменом веществ влияют на усвоение кальция и, соответственно, на крепкость эмали. Или есть генетическая предрасположенность к сахарному диабету, при котором снижается качество слюны и повышается ее вязкость, а значит, ухудшается контроль за бактериями в полости рта.

Наследственные факторы
Наследственные факторы, влияющие на заболевания зубов, изучают уже несколько десятилетий. Фото: Яндекс.Картинки.

Если эмаль генетически «запрограммирована» быть тонкой, то возрастает риск сколов на зубах. Или при глубоких фиссурах в жевательных зубах из них трудно вычищать остатки пищи и налет. То есть генетика отвечает за то, каким будет строение зубных тканей на всех уровнях. Но не за обязательное возникновение кариеса, если зубы слабые.

Если от родителей вам передался «битый» ген, который отвечает за важное свойство зубов, то действительно это станет фактором развития кариеса. Но не обязательно. То есть это вопрос вероятности – своеобразная игра в рулетку «повезет-не повезет». Совсем не факт, что предрасположенность обязательно выльется в проблемы.

Но даже если «не повезет» и наследственность действительно возьмет верх, то современный арсенал стоматологов легко исправит эту проблему. И от кариеса защитит и вылечит, и красоту улыбке вернет. Причем в любом возрасте и с любыми исходными данными зубов. Да и многое зависит от вас самих – при регулярном уходе, правильно подобранных средствах гигиены, зубы и десны будут здоровыми.

Читайте по теме: 5 главных средств для ухода за зубами, которые должны быть у каждого Подборка самых полезных средств гигиены Читать >>>

От чего на самом деле возникает кариес?

Самая главная причина кариеса – бактерии, которые разрушают эмаль. Налет на зубах – невидимая глазу пленка или очень даже заметный зубной камень – не что иное, как огромное количество бактерий, миллиарды колоний, которые питаются сахарами и вырабатывают кислоты. В такой «кислотной ванне» эмаль теряет кальций, так как он буквально растворяется, и начинает разрушаться. «Залатать» прореху могли бы свободный кальций и фтор из слюны, но они не могут пробиться сквозь слой налета. В дефект проникают микробы, зуб начинает разрушаться все сильнее. Если его структура слабая из-за наследственности, то процесс идет быстрее.

То есть главную роль в предупреждении кариеса играет гигиена. Кариес начинается с плохого ухода за зубами, когда человек не хочет их чистить регулярно или не умеет делать это правильно. А этому действительно нужно поучиться. Любой стоматолог с удовольствием расскажет, как это делать правильно, посоветует подходящую щетку и пасту, а также дополнительные средства для ухода за зубами и деснами.

Обучение детей гигиене
Обучение гигиене детей с раннего детства тоже значительно уменьшает вероятность развития кариеса. Фото: gettyimages.ru.
Интересно!

В Финляндии распространенность кариеса значительно ниже по сравнению с остальной Европой и Россией из-за действия госпрограммы профилактики и стоматологической гигиены, которая делает акцент не на лечении кариеса, а не профилактике с раннего детства. А королева Великобритании Елизавета II в телеэфире на своем примере показывала, как надо чистить зубы.

Среди других причин кариеса следующие:

  • нехватка полезных веществ в пище и воде,
  • обилие сахара в рационе, который легко усваивается бактериями (сладкое на десерт или перед сном, перекусы «быстрыми углеводами» в течение дня), и в целом несбалансированный рацион,
  • курение (образуется плотный налет курильщика),
  • вредные привычки (использование зубов для перекусывания ниток, разгрызания твердых предметов),
  • наличие хронических заболеваний, ослабляющих организм,
  • плохая экология,
  • социально-экономическое положение как косвенный фактор: когда у человека нет возможности регулярно посещать стоматолога для профилактики, то процент утраты зубов выше. Эту закономерность недавно обнаружили ученые Гарвардского университета, изучив данные 12 тысяч пациентов.
Кстати!

По оценкам исследовательской программы «Глобальное бремя болезней», которую ведут более 500 ученых из 50 стран мира, от кариеса страдает почти 3,6 миллиарда человек. А кариес и пародонтит находится на 11 месте по значимости среди распространенных заболеваний.

Как гены помогут избавиться от кариеса в будущем

Если не избавиться, то хотя бы уменьшить его вероятность. Накопленные данные о геноме ученые пытаются применять для лечения и предупреждения стоматологических болезней.

Так, методом редактуры генома CRISPR/Cas9, удостоенного Нобелевской премии по химии в 2020 году, ученые из Китая хотят изменить геном бактерий, вызывающих кариес, чтобы они перестали вырабатывать ту самую кислоту, которая так вредна эмали.

Интересно!

Суть CRISPR в том, что с помощью белка Cas9, который выступает как «молекулярные ножницы», в живых клетках отрезают ослабленную часть ДНК (например, ген, из-за которого неправильно формируется эмаль). И встраивают на место отсеченного участка нужный ген.

Также потенциал CRISPR видят в избавлении от генетических поломок и формировании устойчивости зубов к болезням – возможности разворачиваются поистине широкие (как и дискуссии по этическим вопросам). Хотя многое остается еще фантастикой, как например, выращивание эмали и генетическое моделирование зубов у детей во внутриутробном периоде.

Современные разработки могут помочь зубам
Современные разработки могут помочь зубам стать более защищенными от кариеса и снизить риск наследственных заболеваний. Фото: pexels.com.

Другое развивающееся направление – генетический анализ в стоматологии. Генетические тесты на предрасположенность к заболеваниям, которые уже сейчас применяют в эндокринологии, онкологии и даже косметологии, помогли бы и стоматологам оценить даже минимальную склонность к кариесу – распознать «лихо», пока оно крепко спит. Особенно если знать, где и что искать. Например, после осмотра пациента с зубочелюстной аномалией стоматолог заподозрил, что заболевание – наследственное. Или связано с другими скелетными патологиями. Тогда собирается больше данных – встречалось ли оно в семье, как часто (по материнской или отцовской линиям), каким было лечение родственников и дало ли эффект. После назначается «узкий» генетический тест, который подтвердит или опровергнет диагноз.

До повсеместного применения «молекулярных ножниц», как и до прогностических генетических тестов на кариес, могут пройти десятилетия. Но уже сегодня многие наследственные факторы (а факторы кариеса и подавно!) современная стоматология умеет обходить. Их можно и нужно свести к минимуму всего лишь регулярной и правильной гигиеной, профилактическими визитами к стоматологу и своевременным лечением. Тогда многих проблем с зубами можно избежать, и отговорки про плохие зубы в наследство не понадобятся.

Нравится статья? Поделитесь с друзьями!

Другие интересные статьи