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Kältesensor der Zähne identifiziert

Entdeckung gibt Hoffnung auf wirksame Therapie gegen überempfindliche Zähne

Zähne
Warum tut Kälte an den Zähnen weh? © Sitthiphong/ Getty images

Sensible Zellen: Forscher haben herausgefunden, wie der Kälteschmerz bei unseren Zähnen zustande kommt – und wie man ihn abstellen kann. Demnach tragen spezielle Zellen im Zahngewebe einen Ionenkanal, der als Kältesensor fungiert. Wen er feuert, löst das den typischen Kälteschmerz der Zähne aus. Die gute Nachricht: Dieser Sensor könnte gezielt geblockt werden – und so Menschen mit überempfindlichen Zähen helfen.

Wenn ein Zahn entzündet ist oder wir unter überempfindlichen Zähnen leiden, kann jeder Kältereiz im Mund zur Qual werden. „Wer gerne Eis isst und empfindliche Zähne hat, kennt das Problem: Kaum berührt das Eis den Zahn, schlägt der Blitz ein“, erklärt Katharina Zimmermann vom Universitätsklinikum Erlangen. Aber auch Karies kann diesen intensiven Kälteschmerz auslösen. Wie er zustande kommt, war jedoch bislang ungeklärt.

Wie spürt der Zahn die Kälte?

Jetzt haben Zimmermann und ihr Team herausgefunden, wie der Kälteschmerz im Zahn entsteht. Anstoß dafür gaben frühere Untersuchungen, nach denen  bestimmte Typen von Ionenkanälen in Haut und Schleimhäuten auf Kälte reagieren können. Zudem ist bekannt, dass einige Formen dieses Kanals, darunter TRPC5, TRPA1 und TRPM8 auch in den Odontoblasten des Zahngewebes vorkommen. „Der Zellkörper der Odontoblasten und ihre Nervenendigungen liegen am äußeren Rand des Zahnmarks“, erklärt Zimmermann.

Für ihre Studie untersuchten die Forschenden die Reaktionen von Mäusen, bei denen diese Sensoren normal funktionierten im Vergleich zu Tieren, bei denen diese Ionenkanäle deaktiviert waren. Sie entwickelten eigens dafür eine neue Methode, elektrische Impulse von Zahnnerven intakter Mäusezähne zu registrieren. „Durch eine spezielle Technik mit Glaselektroden konnte ich normale Mäuse mit Mäusen vergleichen, denen das Molekül TRPC5 fehlte“, erklärt Erstautorin Laura Bernal vom Universitätsklinikum Erlangen.

Ionenkanal TRPC5 ist der Kältesensor

Das Ergebnis: Mäuse mit deaktiviertem TRPC5-Ionenkanal reagierten nicht auf Kältereize an ihren Zähnen und auch ihre Nerven leiteten keine Schmerzsignale ans Gehirn weiter. Demnach spielt dieser Sensor eine entscheidende Rolle für die Kältereaktion der Zähne. Detektiert der Ionenkanal TRPC5 einen Kältereiz, öffnet er sich und löst so einen elektrischen Nervenimpuls aus. Dieser wird dann bis ans Gehirn weitgeleitet und löst das Schmerzempfinden aus.

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Der lange gesuchte Kältesensor der Zähne sitzt demnach in den Odontoblasten, den Zellen, die die Hartsubstanz des Zahns, das Zahnbein und den Zahnschmelz, bilden. Diese Zellen tragen – auch beim Menschen – besonders viele TRPC5-Kanäle. „Sie besitzen einen Fortsatz, der in einem feinen Kanälchen im Zahnbein verläuft, wo er die Temperaturänderungen misst und sie elektrisch an das Gehirn weitergibt und so die schmerzhafte Reaktion auslöst“, erklärt Zimmermann.

Entzündete Zähne haben mehr Kältesensoren

Interessant auch: In ergänzenden Verhaltensversuchen mit den Mäusen zeigte sich, dass Mäuse ohne funktionierenden TRPC5-Rezeptor auch keine Zahnschmerzen mehr nach einer Zahnentzündung entwickeln. Gleichzeitig fand das Team in entzündeten menschlichen Zähnen mit Karies Team besonders viele TRPC5- Rezeptoren. Das könnte erklären, warum entzündete Zähne besonders sensibel auf Kältereize reagieren.

Die Identifizierung des dentalen Kältesensors eröffnet nun neue Ansatzpunkte für eine Therapie gegen überempfindliche Zähne und Zahnschmerzen, wie das Forschungsteam erklärt. Denn der TRPC5-Sensor lässt sich wahrscheinlich gezielt blockieren, ohne dass wie bei der normalen Zahnbetäubung Taubheit und Lähmung im Kieferbereich auftreten.

Warum Nelkenöl gegen Zahnschmerzen hilft

Darüber hinaus fanden die Wissenschaftler auch eine Erklärung für den Wirkmechanismus eines uralten Hausmittels gegen Zahnschmerzen. Nach diesem soll das Kauen auf Nelken oder Einreiben mit Nelkenöl die Schmerzen lindern. Der Grund dafür zeigt sich jetzt: Der Hauptbestandteil von Nelkenöl ist Eugenol – und das blockiert den TRPC5-Rezeptor. (Science Advances, 2021; doi: 10.1126/sciadv.abf5567)

Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

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