Il fluoruro è un minerale naturale che aiuta a prevenire la carie promuovendo la mineralizzazione e rendendo lo smalto dei denti più resistente all’acido. Viene aggiunto all’acqua potabile in tutto il mondo – il Dipartimento della Salute e dei Servizi Umani degli Stati Uniti raccomanda un livello di 0,7 parti per milione – e tutti i dentifrici supportati dal Sigillo di Accettazione dell’American Dental Association contengono fluoruro. Il Centers for Disease Control and Prevention (CDC) ha nominato la fluorizzazione dell’acqua una delle 10 grandi conquiste di salute pubblica del 20° secolo per il suo ruolo nella riduzione della carie.
Mentre bassi livelli di fluoruro aiutano a rafforzare e proteggere lo smalto dei denti, troppo fluoruro può causare fluorosi dentale — uno scolorimento dei denti, di solito con segni bianchi opachi, linee o smalto screziato e scarsa mineralizzazione. La fluorosi dentale si verifica quando i bambini tra la nascita e circa nove anni di età sono esposti ad alti livelli di fluoro durante questa finestra critica quando i loro denti si stanno formando, e può effettivamente aumentare il loro rischio di carie. Un’indagine del CDC ha scoperto che circa il 25% della popolazione statunitense esaminata (dai 6 ai 49 anni) mostra un certo grado di fluorosi dentale.
“I benefici del fluoro per la salute orale superano considerevolmente i rischi. Ma dato quanto è comune la fluorosi dentale e quanto poco compresi sono i meccanismi cellulari responsabili di questa malattia, è importante studiare questo problema”, ha detto Rodrigo Lacruz, PhD, professore associato di scienze di base e biologia craniofacciale al NYU College of Dentistry e autore senior dello studio.
Per indagare le basi molecolari della fluorosi dentale, i ricercatori hanno analizzato gli effetti dell’esposizione delle cellule dello smalto dei denti al fluoruro – livelli più alti di quelli che si trovano nell’acqua potabile e coerenti con quelli che si trovano nelle aree in cui le persone hanno comunemente la fluorosi. Hanno poi valutato l’impatto del fluoro sulla segnalazione del calcio all’interno delle cellule, dato il ruolo del calcio nella mineralizzazione dello smalto dei denti.
I ricercatori hanno scoperto che l’esposizione delle cellule dello smalto dei roditori al fluoro ha provocato una disregolazione del calcio, con una diminuzione del calcio che entra e viene immagazzinato nel reticolo endoplasmatico, un compartimento all’interno delle cellule con molte funzioni, tra cui la memorizzazione del calcio. Inoltre, il fluoro ha interrotto la funzione dei mitocondri (generatori di energia delle cellule), e quindi la produzione di energia è stata alterata. Infine, il sequenziamento dell’RNA – che interroga i genomi delle cellule – ha rivelato che, nelle cellule dello smalto esposte al fluoro, c’era un aumento dell’espressione dei geni che codificano le proteine di risposta allo stress del reticolo endoplasmatico e quelle che codificano le proteine mitocondriali, che sono coinvolte nella produzione dell’energia della cellula.
“Questo ci dà una visione meccanicistica molto promettente di come nasce la fluorosi”, ha detto Lacruz. “Se le cellule devono fare lo smalto, che è fortemente calcificato, e a causa dell’esposizione a troppo fluoro le cellule subiscono uno stress continuo nella loro capacità di gestire il calcio, questo si rifletterà nei cristalli di smalto mentre si formano e avrà un impatto sulla mineralizzazione.”
I ricercatori hanno poi ripetuto l’esperimento utilizzando cellule renali allo stadio iniziale degli esseri umani, ma non hanno osservato gli stessi effetti quando le cellule renali sono state esposte al fluoro – suggerendo che le cellule dello smalto sono diverse dalle cellule che formano il tessuto in altre parti del corpo.
“Si potrebbe pensare che se si espongono le cellule dello smalto e le cellule renali allo stesso stressor – trattandole con la stessa quantità di fluoruro per lo stesso periodo di tempo – che si avrebbero risposte più o meno simili. Ma non è stato così”, ha detto Lacruz. “Nelle stesse circostanze, le cellule dello smalto reagiscono a far fronte allo stress in modi molto diversi dalle cellule dei reni. Stiamo svelando un meccanismo che evidenzia l’unicità delle cellule dello smalto e spiega perché la fluorosi è più un problema nei denti che in qualsiasi altra parte del corpo.”