Les calculs végétaux microscopiques peuvent causer des dommages irréversibles à l’émail des dents

L’émail des dents, la substance la plus dure du corps humain, risque de s’user progressivement et irréversiblement à cause de la mastication de légumes.

Bien que les aliments végétaux constituent un élément important d’une alimentation saine car ils fournissent des fibres, des vitamines et des minéraux, une équipe internationale de chercheurs a découvert que des pierres végétales microscopiques appelées phytolithes peuvent contribuer à l’usure des dents au fil du temps, ce qui peut entraîner des visites plus fréquentes chez le dentiste.

Ils ont développé des feuilles artificielles incrustées de ces particules microscopiques et les ont montées sur un appareil qui simule la pression et le mouvement de glissement de la mastication sur des échantillons d'émail dentaire fournis par des scientifiques locaux.

Selon les résultats de l'expérience, publiés dans le Journal of the Royal Society Interface, même les tissus végétaux mous ont causé des dommages permanents à l'émail et une perte de minéraux lors de l'interaction avec l'émail.

Il est assez courant pour les archéologues de trouver des restes fossilisés de dents, car ils restent très bien conservés en raison de leur incroyable dureté et de leur résistance, qui peuvent surpasser les meilleurs matériaux d'ingénierie modernes.

L'émail des dents est solide mais aussi cassant, ce qui le rend vulnérable à la dégradation mécanique due aux fissures, qui se produisent soudainement lorsque la force d'une morsure provoque la propagation de microfissures et l'usure, la lente perte de matière sur plusieurs années.

Les scientifiques ont mené des recherches approfondies sur la façon dont l'émail des dents humaines se brise et s'use, sur les causes des dommages et sur la force nécessaire pour provoquer des fissures. Cependant, un domaine encore mal compris est l'effet des microparticules provenant de sources externes, comme la poussière ou les aliments, sur l'émail.

Les phytolithes sont des particules de silice microscopiques qui se forment dans les tissus de nombreuses plantes lorsque les racines absorbent la silice soluble du sol et que le système vasculaire la dépose dans d'autres parties de la plante.

Des études antérieures ont examiné l'usure de l'émail causée par les phytolithes végétaux, mais les résultats ont souvent été contradictoires. De plus, ces études n'ont pas réussi à modéliser de manière réaliste l'interaction des nombreux phytolithes intégrés dans les tissus végétaux mous avec l'émail dentaire lors de la mastication.

Dans cette étude, les chercheurs ont créé des feuilles artificielles à partir d’une matrice de polydiméthylsiloxane (PDMS) incorporée avec des phytolithes opalins dérivés de tiges et de feuilles de blé.

La feuille obtenue, d'épaisseur et de rigidité similaires à la vraie, a ensuite été montée sur un support et mise en contact à plusieurs reprises avec des échantillons de dents de sagesse humaines saines prélevés auprès de dentistes pour simuler le glissement et la pression de la mastication.

Les changements physiques et chimiques dans l’émail des feuilles et des dents ont été analysés à l’aide de techniques de microscopie à haute résolution et de spectroscopie.

Les scientifiques ont découvert que même si les phytolithes eux-mêmes se décomposent après une exposition répétée, ils aggravent néanmoins l’usure existante de l’émail des dents et réduisent sa teneur en minéraux.

Un résultat inattendu a été que le mécanisme d’usure sous-jacent s’est avéré être une déformation quasi-plastique ou permanente résultant d’une faiblesse de la structure microscopique de l’émail, plutôt qu’une fracture fragile classique.

Les chercheurs pensent que les nouvelles données sur la dégradation de l’émail pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre le régime alimentaire, le comportement, les mouvements et les habitats des animaux, agissant comme un pont interdisciplinaire entre les sciences physiques et biologiques.