Біохімічні особливості тканин зуба 1 страница

19.2.1. Хімічний склад тканин зуба. Зуби – це мінералізовані органи ротової порожнини, які забезпечують механічну обробку їжі, сприяють виразному мовленню та виконують певну естетичну функцію.

Зуб побудований з трьох шарів кальцифікованої тканини: емалі, дентину та цементу, його порожнина заповнена пульпою (рис.19.6). Пульпа оточена дентином – основною кальцифікованою тканиною. В області коронки зуба дентин вкритий емаллю, а занурені в щелепу корені – цементом. Складові частини зуба різняться між собою за хімічним складом, особливостями обміну речовин і, відповідно, функціональним призначенням (табл. 19.4)

Таблиця 19.4. Біохімічний склад тканин зуба

Складові частини	емаль	дентин	цемент	пульпа
Вода	в г на 100 г тканини
2,5
Органічні сполуки	1,5
Неорганічні сполуки
Ca	в г на 100 г золи
		35,5	30,0
Mg	0,5	1,2	0,9	0,8
Na	0,2	1,2	1,1	0,2
K	0,3	0,1	0,1	0,1
P	17,3	17,4	17,1	17,0
F	0,02	0,02	0,02	0,02
Цитрат	0,3	1,0	-	-

Емаль – безсудинна, найтвердіша, стійка до зношування мінералізована тканина, яка залишається практично незмінною впродовж усього життя людини і має ектодермальне походження. Вона ззовні вкриває коронку зуба, розміщуючись поверх дентину і тісно з ним зв’язана як структурно так і функціонально. Ці властивості та особливості розташування обумовлюють функцію, яку вона виконує – захищає дентин і пульпу від зовнішніх механічних, хімічних і температурних подразників. Емаль становить 20 – 25 % зубної тканини, своєї максимальної товщини (2,3 – 3,5 мм) вона досягає в ділянці жувальних горбиків.

особливості будови емалі набуті в процесі філогенезу. Основним структурним компонентом емалі є емалеві призми (діаметр 4 – 6 мкм), які концентруються в жмути та утворюють S-подібні вигини (це зумовлює оптичну неоднорідність на шліфтах). Загальна кількість призм в емалі залежить від розміра зуба і коливається в межах 5 - 12 млн. Емалева призма має поперечну посмугованість, яка відображає добове відкладення мінеральних солей. Сама призма на поперечному розрізі має аркадоподібну або лускоподібну форму і складаються із щільно упакованих апатитоподібних кристалів, які щільно прилягають один до одного, але розташовуються під кутом (призмова емаль). Кожен кристал емалі має гідратний шар зв’язаних іонів, завдяки яким здійснюється іонний обмін. Між кристалами знаходяться мікропростори, заповнені емалевою рідиною, яка служить переносником молекул для багатьох речовин. Раніше вважали, що кожну призму оточує оболонка, збагачена органічними речовинами, але з допомогою електронної мікроскопії було встановлено, що міжпризмовий простір емалі містить такі ж кристали, що й сама призма, тільки орієнтовані в іншому напрямку (міжпризмова емаль). Ступінь мінералізації міжпризмової емалі нижчий, ніж призмової. Розрізняють ще безпризмову емаль, яка являє собою внутрішній шар емалі завтовшки 5 – 15 мкм уздовж дентинно-емалевої межі, вона не містить призм.

Неорганічні речовини емалі. Як зазначалося вище,емалеві призми побудовані з кристалів апатитів, розміри яких зростають з віком. Основними є гідроксіапатит (ГАП) та восьмикальцієвий фосфат. Інші види апатитів можуть утворюватися внаслідок ізоморфного заміщення кальцію на близькі до нього за властивостями хімічні елементи (табл.19.5).

Таблиця 19. 5. Вміст апатитів в емалі зуба

Апатит (назва)	Вміст, %	Структура
Гідроксіапатит	75,0	Ca10(PO4)6(OH)2
Восьмикальцієвий фосфат	Ca8H2(PO4)6 · 5H2O
Карбонатний апатит	19,0	Ca10(PO4)6CO3 або Ca10(PO4)5CO3(OH)2
Хлорний апатит	4,4	Ca10(PO4)6Cl
Стронцієвий апатит	1,0	SrCa9(PO4)6(OH)2
Гідроксифторапатит або фторапатит	0,66	Ca10(PO4)6F(ОН) Ca10(PO4)6F2

Окремі види апатиту різняться за хімічними та фізичними властивостями – міцністю, здатністю розчинятися (руйнуватися) під дією органічних кислот, а їх співвідношення в тканинах зуба обумовлюється характером харчування, забезпеченістю організму мікроелементами тощо.

решітка ГАП має гексагональну форму. Гідроксильні групи розташовуються вздовж гексагональної осі, тоді як невеликі за розміром фосфатні групи розташовуються як рівносторонні трикутники навколо неї (рис. 19.7). ГАП електронейтральний, якщо в його структурі міститься менше 8 іонів кальцію, то він набуває негативного заряду. При набутті позитивного заряду (число іонів кальцію досягає 12) кристали стають нестійкими, набувають реакційних властивостей, виникає поверхнева електрохімічна неврівноваженість.

Хімічні та фізичні властивості апатитів суттєво змінюються при включенні до їхнього складу таких елементів як Sr²⁺ та F₂. Зокрема, стронцій активно конкурує з кальцієм за місце зв’язування в кристалічній решітці ГАП. Не зважаючи на їх подібні хімічні властивості, заміна кальцію на стронцій змінює архітектоніку ГАП. Стронцієвий апатит є менш стійким і легше руйнується під дією органічних кислот, що призводить до підвищення ламкості зубів. Підвищений вміст стронцію в харчових продуктах сприяє збільшенню вмісту стронцієвого апатиту та посилює ступінь ризику розвитку карієсу. Особливо небезпечним є надходження в організм радіоактивного стронцію, який, включаючись у структуру апатитів, може викликати локальне променеве ураження тканин.

Стронцій можна витіснити зі складу апатитів великою кількістю кальцію. Встановлено, що п’ятикратне збільшення кальцію в дієті призводить до зменшення включення стронцію на 50 %. Тому у випадках потрапляння радіоактивного стронцію в організм доцільно вживати їжу, збагачену кальцієм.

Карбонатний апатит, як і стронцієвий, має вищу розчинність у кислому середовищі порівняно з ГАП. У тканинах зуба карбонатний апатит розташовується поблизу емалево-дентинної межі, оскільки одонтобласти продукують аніони НСО^3-. Посиленому утворенню карбонатного апатиту сприяють вуглеводні харчові продукти, особливо при їх тривалому перебуванні в ротовій порожнині. Крім того, з вуглеводних продуктів утворюється велика кількість органічних кислот, під дією яких карбонатний апатит легко руйнується.

Серед всіх апатитів найвищу стійкість має фторапатит. Він посилює міцність емалі, знижує її проникність, підвищує резистентність до карієсогенних чинників. Фторапатит в 10 разів повільніше розчиняється в кислотах, ніж ГАП. При достатній забезпеченості організму фтором різко (у 4 рази) зменшується кількість випадків захворювання на карієс. Його норма в питній воді коливається в межах 0,5 – 1,2 мг/л, з їжі фтор засвоюється на 20 % гірше порівняно з водою.

В нормі, поступаючи в організм, фтор перетворюється на гідроксифторапатит:

Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ + 2F^- ® Ca₁₀(PO₄)₆F(ОН) + 2ОН^-

гідроксифторапатит

При надмірній кількості фору в питній воді утворюється не гідроксифторапатит, а кальцію фторид – нерозчинна сполука, яка швидко вилужнюється, в наслідок чого розвивається флюороз:

Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂ + 2 F^- ® 10 Ca F₂ + 6 PO₄^3- + 2 ОН^-

фторид кальцію

у складі мінеральних речовин емалі кальцій становить 37 %, а фосфор – 17 %. Властивості емалі значною мірою залежать від співвідношення цих елементів, яке змінюється з віком та залежать від низки чинників. В емалі зубів дорослих осіб молярне співвідношення Са/Р становить 1,67, у дітей є нижчим, а у людей 60-річного віку може досягати 2,0. Як показали дослідження останніх років, можливі суттєві відмінності співвідношення Са/Р у межах одного зуба, що послужило підґрунтям для твердження про неоднорідність структури емалі і, як наслідок, про нерівномірну схильність до карієсу різних ділянок. Зменшення показника нижче 1,3 сприяє розвитку карієсу, оскільки відбувається руйнування кристалів і демінералізація емалі.

Крім кальцію та фосфору до складу емалі входять у невеликій кількості катіони магнію, калію, натрію, а основними аніонами є третинний, вторинний і первинний фосфати, карбонати та бікарбонати і хлор. Численними дослідженнями встановлено, що мікроелементи в емалі розташовуються нерівномірно: у зовнішньому шарі переважають фтор, свинець, цинк, залізо; у глибокому – натрій, магній, карбонати; пошарово рівномірно розподіляються стронцій, мідь, алюміній, калій.

Органічні речовини емалі представлені білками, вуглеводами та ліпідами, а також азотовмісними речовинами (сечовина, пептиди, циклічні АМФ, циклічні амінокислоти).

Білки емалі в основному належать до нерозчинних в кислотах і 0,9 % ЕДТА (етилендиамінотетраоцтовій кислоті) та НСl (хлоридній кислоті). Вони містять велику кількістю серину, оксипроліну, гліцину, лізину. Завдяки надзвичайно високій стійкості, вони виконують роль скелетавсієї структури емалі, утворюючи каркас – “корону” на поверхні зуба, ініціюють процеси мінералізації, впорядковують розташування кристалів, захищають від демінералізації. Не випадково у вогнищі демінералізації на стадії білої або пігментованої плями кількість цих білків зростає в 4 рази. Тому каріозна пляма впродовж кількох років не перетворюється на каріозну порожнину, а іноді взагалі не розвивається карієс.

Серед білків емалі важливе місце посідають специфічні білки емалі, які відіграють важливу роль в упорядкованому розташуванні кристалічної фази та ініціації мінералізації. До них належать:

1. Калькпротеїн (остеокальцин) (молекулярна маса 6 500 Да) – фібрилярний кислоторозчинний кальційзв’язуючий білок, який містить три залишки γ-карбоксиглутамінової кислоти, завдяки чому може зв’язувати 8 – 10 іонів кальцію і тим самим утворює нерозчинну у воді білкову матрицю емалі. Він ініціює ріст кристалів ГАП і міцно зв’язується з ними.

2. Сіалопротеїд – низькомолекулярний глікофосфопротеїд (молекулярна маса ~70 000 Да), який ковалентно зв’язаний певним числом розгалужених олігосахаридних субодиниць, що містять від 2 до 15 похідних гексоз. Цьому білку належить провідна роль у процесах мінералізації, оскільки він зв’язує залишки фосфорної кислоти складноефірним зв’язком з допомогою гідроксильної групи серину, після чого кристали металів приєднуються іонними зв’язками до фосфату.

3. Тафтелін (молекулярна маса 43,8 кДа) – кислий фосфоризований глікопротеїни, який складається з 338 амінокислотних залишків. Він містить 1 глікозильований залишок і 5 залишків цистеїну. Білок відіграє роль сигнального, забезпечуючи в ембріональному періоді морфогенез емалевого органа. Тафтелін не відіграє істотної ролі нуклеатора кристалів ГАП, але є важливим білком диференціювання проамелобластів.

4. Енамелін – білок, який у стадію раннього купола локалізується вздовж емалево-дентинної межі у відростках Томса, а в зрілій емалі – в шийковій частині зуба та вздовж емалево-дентинної межі безпризмової емалі. В емалі, яка формується, він становить 10 %, а в зрілій емалі – 90%, що пов’язано не з посиленням синтезу, а з підвищеною деградацією амелогеніну, який елімінується амелогеніназами.

У залежності від молекулярної маси розрізняють 3 групи енамеліну. Надвеликий (186 кДа) локалізується переважно у зовнішньому шарі емалі, під дією металопротеїнази - енамілізину гідролізується до великого енамеліну (89 кДа), а останній у глибоких шарах емалі руйнується специфічним ензимом – серинопротеїназою – до низькомолекулярного енамеліну (32 кДа).

Молекула енамеліну містить значну кількість серину та глутаміну, які здатні фосфорилюватися, і, подібно до інших неколагенових кислих білків є нуклеатором мінералізації – формує центр кристала і визначає його позицію, орієнтацію в ході подальшого формування супермолекули ГАП.

5. Амелогенін з ’являється в емалі на стадії дзвона, у зрілій емалі практично повністю зникає. Його молекула складається з 216 амінокислотних залишків, серед яких переважають пролін, лейцин, глутамін і гістидин. У залежності від молекулярної маси та локалізації розрізняють 3 групи амелогеніну: надвеликий (молекулярна маса 46 і 72 кДа), локалізується в цитоплазмі деяких енамелобластів; великий (молекулярна маса 28, 25, 22, 20 кДа) міститься в емалевих призмах; малий (молекулярна маса 5, 10, 12, 16 кДа) знаходиться в міжпризмовій емалі. У матриці емалі, яка лише формується, наявність різних за молекулярною масою амелогенінів дозволяє регулювати розмір і ріст кристалів шляхом надходження іонів кальцію і фосфору в тканину. Крім того, окремі фрагменти амелогеніну можуть виступати (подібно до енамеліну) у якості нуклеаторів кристалізації.

Крім білків у емалі присутні вільні пептиди та амінокислоти, такі як пролін, гліцин, валін, оксипролін, серин - їх концентрація не перевищує 0,15 %. Вуглеводи представлені глюкозою, галактозою, фруктозою, глікогеном. Дисахариди перебувають у вільній формі, а також утворюють білкові комплекси - фосфоглікопротеїни. Ліпідів дуже мало (0,6 %), здебільшого вони представлені глікофосфоліпідами, які під час утворення матриці відіграють роль сполучних містків між білками й мінералами, зв’язують іони Са²⁺ та інші катіони, і, таким чином, приймають участь в утворенні ядер кристалізації, стабілізують аморфний фосфат кальцію. Обов’язковим компонентом емалі зуба є цитрат.

Дентин – мінералізована, безклітинна, безсудинна (звапнована) тканина зуба, яка утворює основну його масу і визначає форму. Він міцніший від кістки та цементу, але в 4 – 5 разів м’якший від емалі. Дентин побудований з мінералізованої міжклітинної речовини, пронизаної чисельними дентиновими канальцями (трубочками).

Мінеральну основу дентину складають кристали ГАП, фторапатиту, карбонат кальцію та, незначною мірою, аморфним фосфатом кальцію, які відкладаються у вигляді зерен, брилок та кулястих утворів – калькосферитів. Кристали відкладаються між колагеновими фібрилами, на їх поверхні та всередині самих фібрил. Найважливішими елементами дентину є іони кальцію, калію, магнію, натрію, хлору, концентрація останніх зростає у внутрішніх шарах дентину. Співвідношення Са/Р коливається в межах 1,5 – 1,67. Концентрація фтору знаходиться в прямій залежності від його надходження в організм, оскільки фтор у дентин поступає через кровоносні судини пульпи.

Мінеральний склад дентину відображають наступною формулою: А₁₀(ВО₄)₆С₂, де А – кальцій, барій, кадмій, мідь; В – фосфор, арсен, вісмут, хром, силіцій; С – фтор, хлор, ОН^-, СО^-₃.

Для дентину, як і для емалі, характерний уповільнений обмін мінеральних компонентів, що має велике значення для збереження стабільності тканин в умовах підвищеного ризику де мінералізації та стресу.

Органічний матрикс дентину за своїм складом близький до органічного матриксу кісткової тканини. Білки становлять 20 % від загальної маси дентину і представлені, в основному, колагеном І, ІІІ, ІV, V, VІ типів, протеогліканами та глікопротеїнами. Між колагеновими фібрилами розташовуються ліпідні гранули, вміст ліпідів у дентині досягає 330 – 350 мг/100 г тканини.

Функціональне значення протеогліканів визначається властивостями глікозаміногліканів, які входять до їх складу. Оскільки глікозаміноглікани містять велику кількість гетероатомів, карбоксильних та сульфатних груп, то завдяки своїй високій реакційній здатності вони можуть взаємодіяти з іншими макромолекулами і, тим самим, брати участь в структурній організації дентину та виконувати певні специфічні функції. Так, глікозаміноглікани регулюють процеси агрегації (ріст та орієнтацію) колагенових фібрил і стабілізують структуру колагенових волокон; вони відіграють роль пластифікаторів колагенової сітки, підвищуючи її здатність до розтягування та набухання під час процесу мінералізації; володіють високою здатністю зв’язувати катіони і, тим самим, беруть участь в утворенні ядер (центрів) мінералізації.

Важливу групу розчинних білків складають глікопротеїни, вуглеводний компонент яких може бути представлений глюкозою, галактозою, манозою, фукозою, N-ацетилглюкозаміном. Сіалові кислоти є специфічними компонентами групи глікопротеїнів – сіалопротеїнів, вміст яких є особливо високим в дентині. До цієї групи білків належать кістковий сіалопротеїн, матриксних білок дентину-1, остеопонтин, дентинфосфопротеїн і дентинсіалопротеїн. У процесі синтезу одонтобластами ці білки підлягають численним посттрансляційним модифікаціям – глікозилюванню сіаловою кислотою, сульфуванню та фосфорилуванню і виконують роль антен для неорганічних компонентів, контролюють ділянки та швидкість мінералізації дентину.

Матриксний білок дентину-1 – кислий глікофосфопротеїн, містить 2 молекули N-ацетилнейрамінової кислоти та один протеоглікановий ланцюг, зв’язаний з білком через залишок серину. У його складі міститься 8 залишків фосфорної кислоти та 20 молекул сульфату, які зв’язують іони кальцію. У процесі дентиногенезу цей білок бере участь у формуванні та рості кристалів апатитів дентину, а його недостатність призводить до дефектів формування кристалічної основи дентину.

Дентинсіалопротеїн – глікопротеїни з молекулярною масою 95 000 Да, містить 30 % вуглеводів і 10 5 сіалових кислот. Дентинфосфопротеїн становить 50 % всіх неколагенових білків дентину, має велику молекулярну масу – 151 000 – 167 000 Да. Оскільки цей білок має високу схожість з іонами кальцію, вважають, що він діє як нуклеатор в утворенні первинних кристалів гідроксіапатиту і впливає на формування кристалів у процесі їх росту.

До глікопротеїнів належить також фібронектин. Він має властивості «липкого» білка. Зв’язуючись з вуглеводними групами сіалопротеїнів на поверхні плазматичних мембран, він забезпечує взаємодію клітин між собою та компонентами міжклітинного матриксу. Так, взаємодіючи з колагеновими фібрилами, фібронектин сприяє утворення перицелюлярного матриксу. Для кожної сполуки, з якою він взаємодіє, фібронектин має свій, специфічний центр зв’язування.

Дентин містить білки, які регулюють процес мінералізації. До них належать амелогенін, остеокальцин, остеонектин, остеоадерин. На проліферацію та диференціювання одонтобластів, які беруть участь у формуванні та підтриманні структури і форми мінералізованого матриксу дентину, впливають різні фактори росту – це ФРФ, інсуліноподібний фактор росту-1, ТФР-β, морфогенетичний білок кістки -2 та -4, ІЛ-1- β. Під час пригнічення синтезу ТФр- β знижується синтез фосфосіалопротеїнів і, як наслідок, розвивається гіпомінералізація дентину.

до складу дентину входить також глікоген. він є основним джерелом енергії для процесів формування ядер кристалізації, тому локалізується в місцях утворення центрів кристалізації. Вміст глікогену в тканині є прямо пропорційним до інтенсивності процесів мінералізації, оскільки характерною особливістю тканин зуба є переважання анаеробних процесів енергоутворення – глікогенолізу та гліколізу. Навіть за умови достатньої забезпеченості киснем, 80 % енергетичних потреб тканин зуба покривається за рахунок анаеробного гліколізу, і, відповідно, розщеплення глікогену. глікоген є джерелом фосфорних ефірів глюкози – субстратів лужної фосфатази, ензиму, який відщеплює залишки фосфорної кислоти від глюкозомонофосфатів і переносить їх на білкові матриці, тобто ініціює утворення неорганічної матриці зуба; глікоген також є джерелом глюкози, яка перетворюється в N-ацетилглюкозамін, N-ацетилгалактозамін, глюкуронову кислоту та інші похідні, які беруть участь в синтезі гетеро полісахаридів, про які згадувалося вище.

Вміст цитрату в дентині досягає 1 %. Крім тканин зуба він забезпечує оптимальну концентрацію кальцію в сироватці крові та слині, тим самим регулюючи швидкість процесів мінералізації та демінералізації. Вміст цитрату, як і вміст кальцію, в крові та тканинах регулюють гормони підшлункової та прищитоподібних залоз – інсулін і паратгормон.

Основний процес, у якому утворюється цитрат, це ЦТК. Активність цитратсинтази в кістковій тканині та зубах вища, ніж в інших тканинах.

Цитрат існує в 2 формах: розчинна форма (утворюється в ЦТК) окиснюючись, володіє високою комплексоутворювальною здатністю, бере участь у процесі мінералізації тканин, з'єднуючись із іонами Са, забезпечує їх транспорт; нерозчинна форма входить до складу мінеральних компонентів кістки й зуба, адсорбується на поверхні кристалів ГАП і міцно зв'язується з ними. Білкова частина цього цитрату включається в емаль і дентин і відіграє роль у патогенезі карієсу, тому що цитрат визначає властивості розчинності й проникності емалі.

Структурно-функціональна організація дентину. За часом виникнення розрізняють:

первинний дентин, який утворюється в період формування та прорізування зубів зі швидкістю 4 – 8 мкм/добу, він відкладається одонтобластами і є основою цієї тканини;

вторинний дентин (регулярний або фізіологічний) утворюється в сформованому зубі після прорізування і є продовженням первинного (товщину вторинного дентину використовують для визначення віку індивіда);

третинний дентин (іррегулярний, репаративний, замісний) дентин, який утворюється у відповідь на дію патогенних чинників і формується локально в певних ділянках зуба. У ньому можуть бути відсутні дентинні трубочки. Він відкладається через 30 днів після препарування зуба, швидкість його утворення – 1,5 мкм/добу.

Основна речовина дентину пронизана великою кількістю дентинних трубочок (30 – 75 тис./ мм²) (рис. 19.8).

У просвіті дентинних трубочок розташовані відростки одонтобластів периферійного шару пульпи і циркулює дентинна рідина, з якою поступають органічні та неорганічні речовини, що беруть участь в обмінних процесах дентину. Рідина являє собою транссудат периферійних капілярів пульпи і за білковим складом є схожою до плазми крові.

Отже, поступлення поживних речовин в дентин здійснюється через судини пульпи. Зсередини стінка дентинної трубочки вкрита тонкою плівкою органічної речовини (мембраною Неймана), яка містить високу концентрацію глікозаміногліканів (рис. 19.9).

Завдяки надзвичайно великій кількості дентинних канальців дентин, не зважаючи на високу міцність, має дуже високу проникність. Це визначає швидку реакцію пульпи на ушкодження дентину. При розвитку карієсу дентинні трубочки слугують шляхами розповсюдження мікроорганізмів та запального процесу.

За розташуванням розрізняють перитубулярний і інтратубулярний дентин. Перитубулярний – шар дентину, що оточує кожну дентинну трубочку і утворює її стінку. Він має вищий вміст мінеральних речовин порівняно, з інтратубулярним, який розташовується між дентинними трубочками.

Утворення дентину та підтримання його складу нероздільно зв’язано з клітинами пульпи. У процесі ініціації мінералізації беруть участь іони, які локалізовані в тілах одонтобластів. Активний транспорт цих іонів відбувається за участі Са²⁺-, К⁺-, Nа⁺-АТФаз. Концентрація іонів кальцію в позаклітинній рідині вища ніж у клітинах, тому Са²⁺-АТФаза переносить іони кальцію за рахунок енергії АТФ проти градієнта концентрації. При цьому активується перенесення іонів К⁺ та Nа⁺ в клітини пульпи та з неї. Транспортні К⁺-, Nа⁺-АТФази запобігають зростанню осмотичного тиску в клітинах пульпи. Описаний транспорт іонів триває і після прорізування зубів, підтримуючи мінеральний склад зрілого дентину.

Цемент – мінералізована, неваскуляризована тканина зуба, яка вкриває його корінь іза хімічним складом схожа до грубоволокнистої кістки. Товщина цементу мінімальна в ділянці шийки зуба (20 – 50 мкм) і максимальна на поверхні його кореня (100 – 1 500 мкм), він практично не оновлюється.

Цемент поділяють на клітинний, який розташовується в області верхівки кореня та його біфуркації і за структурою нагадує кістку та безклітинний, який вкриває всю поверхню кореня і складається з колагенових волокон і аморфної речовини, яка їх склеює.

Цемент входить до складу підтримуючого апарату зубів і забезпечує його прикріплення до періодонта; захищає дентин кореня від ушкоджувального впливу; забезпечує збереження загальної довжини зуба, компенсуючи стирання емалі внаслідок її зношування, відкладаючись у ділянці верхівки кореня (пасивне прорізування), а також виконує репаративну функцію під час утворення «резорбційних лакун» та у випадку перелому кореня.

Основу цементу становлять солі кальцію (карбонати та фосфати), Вміст фтору в поверхневих шарах цементу вищий, ніж у внутрішніх. Надмірна кількість фтору в цементі та дентині призводить до порушення синтезу глікопротеїнів, що проявляється зниженням твердості зубів і їх руйнуванням.

у різних напрямках тканину цементу пронизують колагенові волокна І, ІІ, ІІІ, V, ХІІ і ХІV типів, клітинні елементи – цементобласти, які синтезують специфічний цементозвязуючий білок, необхідний для адгезії та переміщення мезенхімальних клітин. Основою неколагенового матриксу є два великих глікопротеїни – кістковий салівопротеїн і остеопонтин, які зв’язані з колагеновими білками та клітинами. Вважають, що кістковий салівопротеїн виконує переважно адгезивну функцію для поверхневих клітин зуба і бере участь у процесі мінералізації, а остеопонтин через взаємодію з ανβ₃-інтегрином клітинної мембрани регулює міграцію клітин у період цементоутворення. У цементі присутній також фібронектин, який зв’язує клітини з позаклітинним матриксом, а в процесі диференціювання одонтобластів з’являється білок тенасцин, який бере участь у сполученні періодонтальних волокон з цементом. Крім цього, цементобласти синтезують остеонектин, остеокальцин, ламінін і ундулін, особливості структури останнього забезпечують його зв’язування з інтерстиціальними колагенами та колагеном І типу. Ундулін подібний на танесцин і фібронектин і разом з цими білками бере участь у розвитку та диференціюванні клітин.

У процесі утворення цементу проліферацію та диференціювання незрілих цементобластів активують різноманітні фактори росту - ФРФ, ТФР-β, інсуліноподібний фактор росту-1. Поряд з ними виявлена унікальна молекула, властива лише тканині цементу – білок з молекулярною масою14 000 Да, який назвали фактором росту цементу, регуляторну функцію виконує також білок остеопонтин.

19.2.2. Пульпа – особливості біохімічного складу та обміну. Пульпа зуба – це інтенсивно васкуляризована та іннервована спеціалізована пухка волокниста сполучна тканина, яка заповнює коронкову порожнину та кореневий канал.

Вона складається з клітин (одонтобластів, фібробластів, макрофагів, дендритних клітин, лімфоцитів, опасистих клітин) та міжклітинної речовини. Функція одонтобластів і фібробластів полягає в утворенні основної міжклітинної речовини та синтезі колагенових фібрил. Тому клітини мають потужний білок-синтезуючий апарат, який забезпечує утворення великої кількості колагену (І, ІІІ, V, VI типів), протеогліканів, глікопротеїнів та інших водорозчинних білків, зокрема, альбумінів, глобулінів, ензимів. Методом електрофорезу в пульпі виявлено біля 650 неколагенових білків, з яких ідентифіковано понад 96. Частина цих білків характерна лише для пульпи, проте більшість присутні і в інших тканинах (табл.. 19.6).

Таблиця 19.6. Білки пульпи зуба

Назва білка	Біологічна роль
Остеопонтин	Відіграє ключову роль у побудові мінералізованого матриксу дентину, забезпечуючи взаємодію клітин з матриксом; бере участь у транспорті іонів
Кальцитонін	Стимулює секрецію остеобластів під час утворення тканини дентину
Остеонектин	Взаємодіє з факторами росту і активує синтез колагену І типу; необхідний під час розвитку і дозрівання мінералізованої тканини
Інтегрини	Забезпечують адгезію клітин пульпи до компонентів позаклітинного матриксу
Ламінін	Склеює епітеліальні клітини з базальною мембраною; бере участь в одонтогенезі
Амелогеніни	Забезпечують склеювання багатьох типів клітин; слугують джерелом фосфату при побудові тканини дентину
Дентинсіалофосфопротеїн	Регулює процеси диференціювання одонтобластів, утворення третинного дентину, інгібує мінералізацію пульпи
Лужна фосфатаза	Бере участь у транспорті біологічно важливих речовин; інгібує мінералізацію пульпи шляхом від’єднання фосфатних груп від протеїнів, які є активаторами процесів мінералізації
Фібронектин	Бере участь у проліферації фібробластів в одонтобластоподібні клітини
Фактори росту (ФРТ, ФРЕ, ПФР, ФРФ, ЕФР, ТФР-β)	Стимулюють або інгібують проліферацію клітин
Матриксні металопротеїнази (ММП): ММП-1, -2, -8, -9, -10, -11, -13, -14, -15, -16, -19 та їх інгібітори (ТІМП): ТІМП-1,-2, -3, -4	Беруть участь у побудові органічного матриксу дентину
Протеоглікани (декорин, біглікан, версікан)	Надають пульпі еластичності та стійкості при стисканні
Глікозаміноглікани (хондроїтин-4-сульфат, хондроїтин-6-сульфат, дерматансульфат, кератансульфат, гіалуронова кислота)	Стабілізують колагенові волокна, утримують воду, беруть участь у мінералізації дентину

Дата добавления: 2017-02-01