Mineralización de dentina y cemento

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.
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