Mineralización de: Dentina y Hueso y cemento Cemento Citaciones 12 y 16- Año 2011 DENTINA: COMPOSICIÓN QUÍMICA GENERAL Sustancia inorgánica Tejido mineralizado (fase mineral) Tejido mineralizado de > volumen de la pieza dentaria Sustancia orgánica (matriz orgánica) Agua Hueso y cemento 70% 22% 8% Dentina 75% 20% 5% Variación de su espesor según pieza dentaria y sector del diente Porción radicular tapizada por cemento ELASTICIDAD DUREZA 1 MATRIZ ORGÁNICA grado de mineralización 2 Colágeno tipo I (90%) FASE MINERAL (inorgánica) Proteínas ácidas Cristales de HA biológica Proteoglicanos Fosfato de calcio amorfo Albúmina agua y sust. orgánica Interiormente delimita la cámara pulpar COMPOSICIÓN QUÍMICA FUNCIONES DE LA DENTINA: . Soporta la rigidez del esmalte (amortiguadora). Interfase entre la corona dental y el hueso. • Proporciona parte del mecanismo para la función neurosensorial de los dientes. • Proporciona mecanismos para la reparación y el mantenimiento del tejido. Porción coronaria recubierta por esmalte Fosfolípidos Esmalte: cristales de HA más empaquetados y de > tamaño. No posee sales amorfas. Factores de crecimiento Esmalte: la matriz orgánica no presenta colágeno. > dureza 1 en Hueso, Dentina y Cemento....... Fibroblastos especializados 1 Matriz orgánica: 1 MATRIZ ORGÁNICA EXTRACELULAR: Colágeno tipo I MATRIZ EXTRACELULAR HUESO y DENTINA osteoide, Proteoglicanos predentina, cementoide. MINERALIZACIÓN Fase mineral 2 Proteínas ácidas no colagenosas Estructura mineralizada 1 COLÁGENO DENTINARIO: • Colágeno tipo I: 90% de la matriz • Bajas proporciones de colágeno tipos: 1 III, IV, V y VI PROTEOGLICANOS: • 5% de los componentes no colagenosos de dentina • GAGs: condroitín 4-sulfato y condroitin 6-sulfato • core proteico: elevado contenido de AA ácidos • predominio de q(-) → afinidad por Ca++ 1 PROTEÍNAS ÁCIDAS a) COMUNES a hueso, DENTINA y cemento b) EXCLUSIVAS DE DENTINA Osteopontina > Fosforina dentinaria, circumpulpar. pI: 1.1 Sialoproteína ósea Sialoproteína dentinaria Proteína de la matriz dentinaria FUNCIONES de las PROTEÍNAS ÁCIDAS: a) COMUNES a hueso, DENTINA y cemento Proteínas Gla Osteonectina 1 Inhibe el crecimiento del cristal Proteína Gla Osteonectina Osteopontina Nucleador (mineralización de novo) Reguladora del crecimiento del cristal Inhibe la formación del cristal Sialoproteína ósea (BSP) Proteína DMP 1 Control del proceso de mineralización 2 PROTEÍNAS ÁCIDAS: 1 a) EXCLUSIVAS de la DENTINA FASE MINERAL: 2 Nucleador en frente de mineralización en dentina circumpulpar Fosforina dentinaria (DPP) Sialoproteína dentinaria (DSP) hidroxiapatita biológica Fosfato de calcio amorfo Ca10 (PO4)6 X2 Enlentece el crecimiento cristalino En menor proporción: -cristales de fosfato octocálcico TEJIDOS CONECTIVOS MINERALIZADOS Propiedades Físicas de la Dentina • Color blanco amarillento, variable entre individuos. Depende del grado de mineralización, la edad, la vitalidad de la pulpa, la presencia de pigmentos exógenos o endógenos. HUESO • Dureza: mucho menor que la del esmalte y mayor que la del hueso DENTINA • Permeabilidad alta, a través de los túbulos dentinarios. • Elasticidad: Compensa la rigidez del esmalte. • Radioopacidad menor que el esmalte y mayor que la del CEMENTO Hueso. DENTINOGÉNESIS DENTINOGÉNESIS Comienza en el estadío de campana avanzado Calcificación ODONTOBLASTOS MATRIZ ORGÁNICA • Se inicia desde el vértice de la papila dental • Continúa en dirección cervical DENTINA • 1ro. DENTINA CORONARIA • 2do. por debajo, DENTINA CIRCUMPULPAR Síntesis y secreción • 3ro. en sentido apical DENTINA RADICULAR 3 Note: mineralization foci forming mantle dentin Odontoblasts produce organic matrix & crystals. FORMACIÓN DE LA DENTINA DEL MANTO CORONARIO Fibras colágenas Las fibrillas se disponen paralelamente entre sí Ruptura y en ángulos rectos (perpendiculares) respecto de la membrana basal. de las vesículas Ost e Sialo opont pro ina, tein a de n Ca++ Vesículas matriciales Cristales de HA tina r ia PO43Crecimiento del cristal ODONTOBLASTOS Esmalte: no aparecen vesículas matriciales. NO existe el PRE... secreta materia orgánica que se mineraliza inmediatamente. FORMACIÓN DE LA DENTINA CIRCUMPULPAR 2) MINERALIZACIÓN: NUCLEACIÓN HETEROGÉNEA, SECUNDARIA Y OB: Fosfor ina núcleos de cristalización = CALCOFERITOS CRECIMIENTO CRISTALINO. y proteogli dentinaria (DPP), pr oteinas Gl canos al fre a nte de mine Patrón GLOBULAR ralización 1) SÍNTESIS DE MATRIZ ORGÁNICA • Fibrillas de colágeno depositadas PRODUCTO EXCLUSIVO DEL ODONTOBLASTO menor diámetro (50 nm) FORMACIÓN DE LA DENTINA DEL MANTO CORONARIO FORMACIÓN DE LA DENTINA CIRCUMPULPAR DENTINA INTERTUBULAR más empaquetadas ┴ a los túbulos dentinarios DENTINA PERITUBULAR 4 Odontoblasts have a cell process. Note: trapped odontoblast processes at dentinoenamel junction (DEJ) Procesos de los odontoblastos en los tubulos dentinarios FORMACIÓN DE LA DENTINA RADICULAR: Diferencias respecto de la dentina del manto coronario SÍNTESIS DE MATRIZ ORGÁNICA: disposición de fibrillas de colágeno PARALELAS a la membrana basal. Son mas delgadas MINERALIZACIÓN: en la raíz es más lenta que en la corona, los calcosferitos son más pequeños. Además, los índices de Calcio y fósforo son menores en dentina radicular que en la corona. =>Menor Grado y Velocidad de mineralización. Menor dureza y densidad Note: collagen fibers & odontoblastic processes in tubules Formation of Hertwig’s epithelial root sheath. 5 CEMENTO Composición Orgánica del Cemento Forma parte del periodonto (aparato de sostén del diente). Compuesto por tejido conectivo duro, muy parecido al hueso, que cubre las raíces de los dientes y tiene como función principal anclar las fibras del ligamento periodontal a la raíz del diente. TIPOS DE CEMENTO ACELULAR CELULAR capa delgada adyacente a la superficie de la dentina radicular. a partir del tercio medio o apical de la raíz y se ubica por encima del cemento acelular. CEMENTO • Matriz Orgánica : colágeno y sustancia fundamental mineralizada en 50% por H.A Composición química general Tejido mineralizado Sustancia inorgánica Sustancia orgánica (% peso) Agua Hueso y cemento 70% 22% 8% Dentina 75% 20% 5% Matriz Extracelular calcificada • No está vascularizado • No tiene capacidad de remodelación • Más resistente a la resorción que el hueso • Su espesor aumenta con la edad Materia inorgánica: 46 a 50 % - fosfato de calcio en forma de cristales de hidroxiapatita, carbonato de calcio y oligoelementos Materia orgánica: 22% - fibras de colágeno principalmente tipo I (90%). Intrínsecas y extrínsecas. - osteopontina, sialoproteina y osteocalcina - La sustancia fundamental: proteoglicanos, glucosaminoglicanos y glucoproteínas Agua: 32% 6 FIBRAS DE COLÁGENO INTRÍNSECAS EXTRÍNSECAS CEMENTOBLASTO Matriz orgánica = cementoide Fase mineral MINERALIZACIÓN formadas por actividad cementoblástica (cemento celular) haces de fibras del ligamento periodontal (cemento acelular, muy mineralizadas) mineralizado El cemento ACELULAR El cemento CELULAR (antes de que el diente erupcione) (diente en oclusión) - se deposita lentamente - los cementoblastos lo forman y retroceden a medida que secretan. - no quedan células dentro del tejido - se forma con mayor rapidez, - algunos cementoblastos quedan incluidos en la matriz (cementocitos) haces de fibras altamente mineralizadas, predominan las fibras extrínsecas CEMENTO Límite cementodentinario predominan las fibras intrínsecas Secuencias de la Mineralización del Cemento PRIMARIO: 1) Las células de la vaina radicular secretan la capa hialina que sirve para cementar el cemento a la dentina de la raíz. 2) Luego los cementoblastos insertan sus prolongaciones en la capa hialina y comienzan a depositar matriz orgánica* rodeando los haces de fibras extrínsecas del ligamento. (anclaje) 3) CB migran hacia afuera de la capa hialina pero siguen depositando proteínas #. =CEMENTO ACELULAR 4) Este cementoide se mineraliza por propagación de cristales de HA (no por vesículas matriciales). Secuencias de la Mineralización del Cemento SECUNDARIO (en tercio apical): 1) se forma cemento menos mineralizado 2) matriz orgánica: fibras de colágeno paralelas a la sup de la raíz + prot no colagenosas. 3) mineralización por vesículas matriciales. 4) Quedan atrapados: cementocitos Cristales más delg ados en su tamaño ha perficie au cia las ca m pas mas profundas entando su Cristales de menor tamaño qu dentina e los del esmalte y 7 Tejidos dentarios mineralizados Esmalte > Dentina > Cemento Los cementocitos dependen de la difusión desde el ligamento para el aporte de los nutrientes esenciales Bibliografía Bioquímica bucal. Cátedra de Bioquímica Gral. y Bucal. 2000. Bioquímica Dental básica y Aplicada. Elliot Williams JC. y col. Ed. El Manual Moderno. 1990. Biochemistry and Oral Biology. Cole AS y Eastoe J. Ed Wright. 1988. 8