Evoluce není pánbíček a tak neumí udělat ideální dokonalé bytosti. Je to vlastně dobře, na světě by jinak byla dokonalá nuda. Savci se evoluci v něčem docela slušně povedli, v některých věcech ale zase, pro nás samotné bohužel, moc ne. Zuby jsou hezkým příkladem toho, jak slepé cesty evoluce někdy sáhnou vedle.
Díky Čelistem Stevena Spielberga snad každý důvěrně zná pohled do věčně hladové žraločí tlamy plné děsivě ostrých zubů. Díky přírodovědným dokumentům zase leckdo ví, že žralokům zuby neustále dorůstají. Když žralok o nějaký ten zub přijde, brzy ho nahradí nový. Žraločí zubař by nejspíš brzo zbankrotoval. Nám to přijde bizarní. Ale žraloci nejsou žádná výjimka. Ve skutečnosti má takhle elegantní výměnu zubů většina obratlovců. Výjimkou jsme my savci.
Během evoluce savčí linie se něco pokazilo. Savci o úžasný trik s věčnou výměnou zubů přišli a zůstala nám jen trapná výměna prvních, tedy mléčných zubů za zuby trvalé. Když savec o trvalý zub přijde, má smůlu. My máme docela kliku, protože jsme si vymysleli zubaře. Za to takoví sloni jsou na tom o dost hůř. Jak se obecně traduje, když stárnoucí slon přijde o zuby, které nezbytně potřebuje při jídle, tak ho čeká nepěkná smrt pomalým vyhladověním. V evoluci se takové věci stávají.
Buď bylo potřeba zařídit něco jiného a věčná výměna zubů to odnesla, nebo šlo jen o hloupou náhodu, trvale kvalitní zuby savcům zmizely jen tak. Z fosilního záznamu je patrné, že během evoluce savců zuby mizí a že se zároveň zbylé zuby zdokonalují, co jiného ostatně jim zbylo.
Ať to bylo jakkoliv, až donedávna platilo, že po vypadnutí trvalých zubů savcům nové nenarostou.
Teď se ale vše změnilo. Molekulární mágové vedení sympatickou finskou badatelkou Irmou Thesleff z University of Helsinki objevili, že v genomu savců je schopnost trvale obnovovat zuby stále ještě ukrytá. Vlastně to není příliš zvláštní. Předci savců tuhle schopnost nepochybně měli a evoluce jde cestou nejmenšího odporu. Než by zmizela celá složitá genetická mašinerie, která ovládá trvalou výměnu zubů, stačí, když vypadne jeden či několik málo kroků celého řetězce a výsledek je úplně stejný. Podobných případů molekulárních fosilií v genomech je už známo víc.
Thesleff a jejím spolupracovníkům se poprvé v historii podařilo přimět buňky savčích zubních pupenů, aby vytvořily více než dva zuby za život. Rafinovaným molekulárním inženýrstvím v zubních pupenech z myších embryí chytře aktivovali signalizační dráhu Wnt.
Dráha Wnt je významná komplexní síť proteinů, které ovlivňují zárodečný vývoj živočichů. Je prastará a měl ji pravděpodobně už předek všech mnohobuněčných živočichů, a dost možná existovala už na úplném počátku eukaryot. Jisté aspekty Wnt signalizace se totiž dají najít i u hlenek.
Myší zubní pupeny s aktivovanou Wnt dráhou zcela v pohodě vytvořily tucty generací normálních zubů se sklovinou, s vyvíjejícími se zubními kořeny a s obvyklou vnitřní strukturou. Nové zuby rostly úplně stejným způsobem, jako rostou u jiných obratlovců.
Rozdíl ale přeci jen v něčem byl a to ve tvaru. Nové zuby nevypadaly jako stoličky s několika hrbolky, ale byly jednoduše kuželovité.
Právě tohle je zatím překážkou pro využití zmíněného postupu v zubařské praxi. Podle všeho se komplexní savčí zuby při momentálním nastavení signalizační dráhy Wnt vylučují s jejich trvalou výměnou. To ale automaticky neznamená, že by to byl neřešitelný problém. Autoři jsou optimističtí a v dohledné budoucnosti vidí možnost využití genetického čarování s dráhou Wnt i u lidí. Výrobci zubních protéz by možná měli zvolna začít zvažovat jiné směry podnikání. Studie zároveň přináší závažné poznatky i pro pochopení a léčbu odontomů, podivných rakovinoidních útvarů skládajících se z množství, někdy až 100 malých zoubků.
Pramen: PNAS online 22.11.2006, 10.1073/pnas.0607289103.
Diskuze:
