Las piedras vegetales microscópicas pueden causar daños irreversibles al esmalte dental.

El esmalte dental, la sustancia más dura del cuerpo humano, puede correr el riesgo de sufrir un desgaste gradual e irreversible al masticar verduras.

Si bien los alimentos vegetales son una parte importante de una dieta saludable porque aportan fibra, vitaminas y minerales, un equipo internacional de investigadores ha descubierto que las piedras vegetales microscópicas, conocidas como fitolitos, pueden contribuir al desgaste de los dientes con el tiempo, lo que podría conducir a visitas más frecuentes al dentista.

Desarrollaron hojas artificiales incrustadas con estas partículas microscópicas y las montaron en un dispositivo que simula la presión y el movimiento de deslizamiento de la masticación sobre muestras de esmalte dental proporcionadas por científicos locales.

Según los resultados del experimento, publicados en el Journal of the Royal Society Interface, incluso los tejidos vegetales blandos provocaron daños permanentes al esmalte y pérdida de minerales al interactuar con él.

Es bastante común que los arqueólogos encuentren restos fosilizados de dientes, ya que estos se mantienen muy bien conservados debido a su increíble dureza y resistencia, que puede superar a los mejores materiales de ingeniería moderna.

El esmalte dental es fuerte pero también quebradizo, lo que lo hace vulnerable a la degradación mecánica por grietas, que ocurren de repente cuando la fuerza de una mordida hace que las microfisuras se extiendan y desgasten, la pérdida lenta de material a lo largo de muchos años.

Los científicos han realizado investigaciones exhaustivas sobre cómo se rompe y desgasta el esmalte dental humano, qué causa el daño y cuánta fuerza se requiere para provocar grietas. Sin embargo, un área que aún se comprende poco es el efecto de las micropartículas de fuentes externas, como el polvo o los alimentos, sobre el esmalte.

Los fitolitos son partículas microscópicas de sílice que se forman en los tejidos de muchas plantas cuando las raíces absorben sílice soluble del suelo y el sistema vascular la deposita en otras partes de la planta.

Estudios previos han analizado el desgaste del esmalte causado por fitolitos vegetales, pero los resultados han sido a menudo inconsistentes. Además, estos estudios no han logrado modelar de forma realista cómo los numerosos fitolitos incrustados en el tejido blando vegetal interactúan con el esmalte dental durante la masticación.

En este estudio, los investigadores crearon hojas artificiales a partir de una matriz de polidimetilsiloxano (PDMS) incrustada con fitolitos opalinos derivados de tallos y hojas de trigo.

La lámina resultante, similar en grosor y rigidez a la real, fue luego montada en un soporte y puesta en contacto repetidamente con muestras de muelas del juicio humanas sanas recogidas de dentistas para simular el deslizamiento y la presión de la masticación.

Se analizaron los cambios físicos y químicos en el esmalte de las hojas y los dientes utilizando técnicas espectroscópicas y de microscopía de alta resolución.

Los científicos han descubierto que, si bien los fitolitos se descomponen después de una exposición repetida, aún empeoran el desgaste existente en el esmalte dental y reducen su contenido mineral.

Un resultado inesperado fue que se descubrió que el mecanismo de desgaste subyacente era una deformación cuasiplástica o permanente que surgía de la debilidad en la estructura microscópica del esmalte, en lugar de una fractura frágil clásica.

Los investigadores creen que los nuevos datos sobre la degradación del esmalte podrían ayudar a los científicos a comprender mejor la dieta, el comportamiento, los movimientos y los hábitats de los animales, actuando como un puente interdisciplinario entre las ciencias físicas y biológicas.