Biochimia dintilor

Biochimia dintilor

Dintii permanenti sunt formati din:

-o regiune externa foarte rezistenta- smaltul

-o regiune mijlocie dura ca si smaltul dar mai groasa- dentina

-o regiune centrala moale dar in stransa legatura cu tesutul dur- pulpa dentara

-cementul

Compozitia chimica

Smaltul: 2.3% apa, 1.7% substante organice, 96% substante anorganice.

Cementul: 32% apa, 22% substante organice, 46% substante anorganice.

Dentina: 13.2% apa, 17.8% substante organice, 69% substante anorganice.

Pulpa dentara: 68% apa, 28% substante organice, 3.9% substante anorganice

Smaltul (emailul)

Smaltul este substanta cea mai dura din organism datorita componentilor minerali in cantitati mari. Acesta este localizat in regiunea superioara a dintelui, in partea coroanei.

Structura minerala: Calciu, Fosfor, Dioxid de Carbon, Fluor, Magneziu, Potasiu, Clor.

Apa:

-in smalt se gaseste in capilare foarte fine

-in parte este asociata cu gruparile OH din reteaua de hidroxiapatita in substanta cristalina a smaltului

-in procesul carios cantitatea de apa creste cu 15%, ceea ce duce la o pierdere de substante minerale

-apa variaza cu varsta

Calciu, Fosfor

se gasesc in cantitati mari

-Calciul se gaseste sub forma de ioni Ca2+

-Fosforul se gaseste sub fosrma de ioni PO

-ambele intra in compozitia cristalelor de hidroxiapatita

Raportul Ca:P are valori diferite in diverse regiuni:

-la suprafata smaltului: 2.17-2.24

-in stratul inferior: 2.07-2.13

Cauzele variatiei raportului Ca:P sunt luate in considerare pentru evaluarea gradului de mineralizare al unui segment dentar.

Reteaua de hidroxiapatita deficitara in Calciu are o stabilitate redusa si cedeaza usor procesului carios.

Carbonatul

ocupa locul imediat dupa Calciu si Fosfor

-se gaseste sub forma de anioni CO

Concentratia medie de carbonat in smalt este de 2.5% cu repartitie diferita.

Concentratia variaza cu varsta: creste in perioada de dezvoltare a dintilor si scade la dintii permanenti

Prezenta carbonatului in smalt prezinta un risc pentru formarea cariei deoarece carbonatapatita are solubilitate mai mare decat hidroxiapatita.

Fluorul

Se incorporeaza in etape diferite:

-inaintea eruptiei dintilor este captat din fluidele tisulare

-dupa eruptie si desavarsirea demineralizarii prin fixare pe suprafata smaltului

- prin eventualele fisuri ale dintelui

Cand Fluorul este in concentratie mai mare se fixeaza la suprafata cristalelor de hidroxiapatita formand CaF cu grad redus de solubilitate.

La concentratii mici se formeaza fluorapatita care este mai greu solubila in mediu acid comparativ cu hidroxiapatita deci este favorabila protejarii smaltului.

Magneziu

intra in compozitia apatitei ca fosfat de Magneziu sau ca ion individual.

-concentratia scade in process carios.

Oligoelementele

Cuprul:-are capacitatea de a opri dezvoltarea cariilor

Dupa fisurarea sau carierea dintilor continutul in Cupru al smaltului creste.

Compusii organici ai smaltului

Acid citric: reprezinta 1/6 din substanta organica a smaltului

Glucidele: 1.5-2.5 mg/100g de tesut dintre care glucoza, galactoza, manoza. Smaltul cariat are un continut in glucide de 10-12 ori mai mare decat cel sanatos.

Proteine: solubile- glicoproteine care contin hidroxiprolina asemanator cu keratinele din smalt

-colagen: solubil/insolubil

-keratine α si β

Lipide: 0.51%-colesterol si acizi grasi

Metabolismul Fluorului

Principala sursa de F o constituie apa potabila care in mod normal cuprinde 0.12-2.8 mg F/ml.

Mecanismul cariostatic al fluorizarii locale

Proprietatile anti-carie ale F au efecte asupra chimiei fosfatului calcic dar si asupra metabolismului bacterian. F induce o schimbare radicala in matricea hidroxiapatitei deoarece este inclus in locul gruparii OH din structura acesteia marind stabilitatea cristalelor.

F atrage protonul urmand gruparea OH datorita electonegativitatii mari a ionului pentru ca ulterior gruparea OH sa atraga ionul alaturat ducand la formarea lantului OH. Atractia electrostatica ce apare face ca matricea fluorapatitei sa fie mult mai stabila.

Captarea F de catre mineralul cristalin se face prin 2 mecanisme: schimb ionic sau absorbtie marita.

Prezenta ionilor de F pe suprafata smaltului reduce energia libera superficiala de la acest nivel inhiband astfel aderenta microbiana.

Fluorul si ontogenia smaltului

In stadiile initiale ale dezvoltarii smaltului Fluorul nu este distribuit omogen pe toate grosimea smaltului. Concentratia Fluorului creste din interiorul smaltului spre suprafata dintelui. Acumularea Fluorului la suprafata dintelui este continua atat timp cat smaltul este poros. Penetrarea Fluorului in smaltul mineralizat este foarte scazuta deoarece acesta are o densitatea de 2.98g/ml si o porozitate de 0.1%. Normal Fluorul nu penetreaza smaltul matur.

Expunerea smaltului sanatos, complet mineralizat unui nivel normal al Fluorului nu dauneaza smaltului dar nu produce o crestere a concentratiei sale. In cazul unei carii poroase un pH scazut la nivelul plagii ascunse va creste proportia moleculelor de acid fluorhidric neionizate. Aceste molecule vor difuza mai usor in smalt si il vor incarca cu ioni de Fluor. Rezultatul acestui proces va fi faptul ca leziunile carioase vor prezenta un nivel ridicat de Fluor chiar daca o mica parte provine din dieta.

Actiunea Fluorului asupra tesuturilor dentare

Fluorul actioneaza diferit asupra tesuturilor dentare dure in functie de stadiul ontogenezei.

Actiunea preeruptiva

Fluorul este un element indispensabil in formarea tesuturilor dure si osoase. Prezenta unei cantitati mici de F ca oligoelement favorizeaza reactia de transformare a fosfatului octocalcic in hidroxiapatita in sensul formarii unei retele cristaline de hidroxiapatita cu grad mare de cristalinitate si cu putine defecte structurale.

2+ 2-

2Ca H (PO + 2H O + 2H + 2F Ca (PO (OHF) + 6Ca + 6HPO + 3H O

Peste anumite valori ale concentratiei nivelului de F are loc constituirea unui smalt cu structura deficitara cu denumirea de Motled.

Actiunea preeruptiva esentiala a F consta asadar in formarea unei apatite cu calitati superioare.

Reactia de formare a fluorapatitei depinde de pH-ul mediului bucal, fiind de 4 ori mai rapida la un pH de 4 comparativ cu un pH de 7.

Dentina

localizata intre smalt si pulpa

Constituienti anorganici: sunt in cantitati mai reduse decat la smalt. Componenta anorganica principala este hidroxiapatita cristalizata sub forma de prisme hexagonale mult mai mici decat la smalt dar cu aceleasi elemente de baza Calciu si Fosfor.

Calciu si Fosfor

media raportului Ca:P este 2.04-2.35 si se mentine in regiunea cu dentina sanatoasa

-in regiunea cariata raportul este usor scazut

Carbonatul

-concentratia din dentina depaseste concentratia din smalt

Fluor

-creste de la nivelul jonctiunii dentina-smalt catre interfata dentina-pulpa unde este de 3-4 ori mai mare

Magneziu

-concentratia din dentina este mai mare decat cea din smalt

Plumb si Mangan

-concentratie scazuta

Compusii organici : proteine, glucide, lipide, acizi organici (citric si lactic) si enzyme.

Proteinele

cele mai importante elemente ale dentinei

-proportia este de 100 de ori mai mare decat in smalt

Prin procesul de demineralizare cu acizi organici se separa 2 fractiuni proteice:-una solubila cu continut crescut de tirozina si hidroxiapatita si una insolubila reprezentata de keratina.

Colagenul din dentina este reprezentat de cele doua forme α, β care se gasesc in raport de 2:1; procesul de sinteza al acestuia fiind similar catenei peptidice.

Lipidele

colesterol liber si esterificat

-monogliceride, digliceride, trigliceride

- fosfolipide: fosfotidilinozitol, fosfotidincolina, fosfotidinetanolamina,  sfingomielina, fosfatidilserina- specifica dentinei cariate

Se mai gasesc si acizi grasi saturati sau nesaturati si anume: acid palmitic, acid oleic, acid stearic.

Glucidele

predomina monozaharidele (glucoza si galactoza animala), aminozaharurile, mucopolizaharide, proteoglicani. Dintre mucopolizaharide mai importanti sunt: condroitin sulfatii care sunt de 20 de ori mai mari decat acidul hialuronic.

Enzimele

predomina fosfataza alcalina

Cementul

-este un tesut asemanator ochiului, secretat de membrana periodontala ce tapeteaza alveola.

Fibrele de collagen trec din tesutul alveolar in cement fixand dintele. Continutul in apa si substante organice este in cantitati mai mari decat la dentina si smalt iar substanta minerala este la jumatate.

Componentele anorganice si organice sunt aceleasi ca si in smalt sau dentina iar cantitatea de Fluor este mai mare decat in celelalte formatiuni.

Pulpa dentara

-tesutul moale al dintelui si se poate compara cu maduva osoasa

-este alcatuit din celule numite odontoblaste care vor genera dentina

Compozitia chimica

continutul de apa~ 69% si variaza cu varsta

-continutul in elemente minerale- Calciu si Fosfor- variaza cu varsta mai mult decat in alte tesuturi moi (se mai gaseste Na si K)

Constituienti organici: proteine, glucide, lipide, aminoacizi liberi, unele enzyme

Proteinele

pulpa contine ~ 75% proteine, predomina colagenul si elastina

Colagenul-se gaseste in special in matricea fibrelor pulpare

Elastina- se gaseste in peretii canalelor largi si in vase.

Pe langa collagen si elastina- albumina si globuline α , β, γ in aceeasi proportie ca si in plasma.

Glucidele

glicogenul-participa la procesul de calcifiere

-glicozaminoglicani- acidul hialuronic si condroitin sulfatii participa la fixarea Ca in regiunea in care are loc calcifierea.

Lipidele

grasimi neutre

-fosfolipide si cholesterol ce creste odata cu varsta; comparative cu pulpa dentare, concentratia sa este mai mare numai in ficat si suprarenala.