HISTOLOGIA SMALTULUI1.Histoarhitectonia smaltuluiTopografic

Descrie 3 zone diferite:o Smaltul de suprafata

o Smaltul mijlociu

o Smaltul intern

Smaltul superficial si intern – redus Smaltul mijlociu – aria cea mai importanta a smaltului – prezinta 3 portiuni: interna(deasupra smaltului

intern), medie si externa Fiecare zona de smalt prezinta structuri morfologice specifice

1.1. SMALTUL DE SUPRAFATA(SUPERFICIAL, EXTERN). SUPRAFATA SMALTULUISmaltul de suprafata

Prismele pot fi neregulate sau pot lipsi complet Fenomen explicat prin disparitia prelungirilor Tomes, la finalul amelogenezei Smalt extern, aprismatic Grosime – maximum 30 µm Se pastreaza orientarea cristalelor, paralele si perpendiculare pe suprafata externa Zona mai puternic mineralizata decat smaltul subjacent(plasat imediat dedesupt)

Dintii neeruptio Strat de smalt extern gros de 0,5-1,5 µm, lipsit de structura prismatica

o Subjacent: ME

Arie foarte restransa de material mineralizat Cristalite mici (5nm), impachetate multmai larg, distins Cristale mari, plate, dispuse aleator, printre, in interiorul si pe suprafata cristalitelor

mici Aria se continua cu smaltul mijlociu,prin patrunderea cristalitelor mici intre cristalele

mari si strans impachetate

Dintii erupti

o Abraziune, eroziune, atritie -> cele 2 straturi(smaltul aprismatic si zona imediat

subjacenta, formate din cristalite mici) dispar in timp

o Uneori – smaltul extern persista:

Dinti deciduali – mentinut pe toata suprafata coroanei

Dinti permanenti – in aria cervicala 1/3 cervicala(mai frecvent) si la nivelul cuspizilor(mult mai rar)

Suprafata smaltului

Macroscopic – neteda si stralucitoare

Microscopic – aspect mai putin uniform, cu modificari datorate varstei

Dintii neerupti

a. Membrana Nasmyth

Apare dupa formarea completa a coroanei, chiar inainte de eruptie

Membrana eozinofila delimitand aparent suprafata smaltului

Rezulta ca urmare a procesului degenerativ al ameloblastelor (pierderea prelunigirilor, vacuolizare, neregularitatea conturului celular, modificarea dimensiunilor)

Concomitent cu aparitia sa, se depune o matrice organica bazofila -> dispare la sfarsitul procesului de mineralizare

In teritorul respectiv ramane numai portiunea acelulara a menbranei Nasmyth: membrana subtire, astructurata, densa, grosime 1µm (cuticula primara)

Peste cuticula primara mai poate persista un strat celulat restant – epiteliul redus al organului smaltului

Dintii erupti

b. Alternanta dintre perikimata si liniile de suprapunere Pickerill

c. Terminatiile prismelor

d. Lamelele

e. Fisurile

f. Pelicula castigata

b. Pirikimata si liniile de suprapunere Pickerill

Pirikimata (depresiuni)

o Extremitatiile de la suprafata smaltului ale liniilor Retzius

o Aspect, pe suprafata coroanei, a nervurilor reliefate ale frunzelor

o Confera smaltului un relief extern fin ondulat, incretit, observabil intr-o incidenta optima de

lumina

Liniile de suprapunere Pickerill

o Arii mai ridicate, mai bombate, localizate intre pirikimata

o Pirikimata si ridicaturile – dispuse continuu de jur imprejurul coroanei, paralal unele cu altele si

cu jonctiunea amelocementara

o ME de baleiaj – densitate perikimata

o Jonctiune alemocementara: 30/mm2

o Spre suprafata ocluzala, cuspidiana sau incizala: 10/mm2 -> disparitie completa, datorita fortelor

de masticatie

c. Capetele treminale ale prismelor

Mici depresiuni concave, diferite ca forma si adancime

Observate cel mai frecvent pe zonele bombate dintre perikimata

Adancimea creste dinspre zona cervicala spre zona ocluzala/incizala

d. Lamelele smaltului

~ Structuri subtiri, liniare sau cu aspect de ‘’frunza’’

~ Se extind de la suprafata smaltului spre jonciunea amelodentinara, uneori chiar patrunzand in dentina

~ Orintare longitudidal si radiar in dinte, in toata grosimea smaltului

~ Apar datorita unor defecte de mineralizare

~ Formate din material organic -> continut mineral redus

~ Se dezvolta in planurile de tensiune -> cand prismele traverseaza un astfel de plan, un segment scurt al

prismei poate sa nu fie calcificat in totalitate

~ Defect sever -> apare un spatiu care se umplae fie cu celulele din zona inconjuratoare( la dintele

neerupt), fie cu substante organice din cavitatea orala (dupa eruptie)

~ Sectiuni slif – confundata cu fisurile; demineralizare: diferentiere posibila: lamelele persista, fisurile

dispar

~ Tipuri de lamele:

Tipul A, formate datorita existentei unor segmente de prisme slab mineralizate; contin in principalmaterial organic – proteine ale smaltului; localizate strict la nivelul smaltului

Tipul B, formate prin acumulare ade celule degenerate, se pot extinde si la nivelul dentinei

Tipul C, formate in dintele erupt (cele mai frecvente), acolo unde spatiu format intr-o zona slab mineralizata se umple cu material organic probabil de origine salivara; se pot extinde si la nivelul dentinei

e. Fisurile smaltului

Structuri inguste, comparate cu falli sau crapaturi

Reprezinta manifestarileexterneale lamelelor

Orientate perpendicular pe jonctiunea amelodentinara si se extind de la suprafata smaltului spre profunzime, pe diferite distante

Lungime pana la 1 mm; fisurile lungi au o grosime mai mare decat cele scurte

Consideratii clinice – comentarii

Prin pozitie, fisurile profunde(in speciali cele dintre cuspizii adiacenti) favorizeaza colonizarea bacteriilor --> penetrarea in interiorul smaltului, pana la nivelul jonctiunii amelodentinare -> diseminarea la nivel dentinar

Deoarece dimnesiunile fisurii, la suprafata smaltului, sunt foarte mici, acest tip ce carie se descopera tardiv, cand deja este afectata o zona extinsa de dentina

Conduita clinica de prevenire nu este administrarea topica de fluorid, ci aplicarea pe suprafata ocluzala a unui strat polimeric, cu rol de inchidere a fisurilor

f. Pelicula castigata

Smaltul – acoperit pe intreaga sa suprafata de un ‘’film’’ de natura organica, denumit pelicula dobandita sau castigata

Identificabila prin metode chimice, histologice si histochimice

Formata dintr-un precipitat de proteine salivare

Impiedica contactul direct al smaltului cu fluidele din cavitatea orala

Apare un intreval de timp foarte scurt(minute) dupa curatirea mecanica a suprafetei smaltului

Cunstituie suportul pe care colonizeaza placa bacteriana

1.2. SMALTUL INTERN

Zona in care lipseste organizarea prismatica --> smalt aprismativ

Localizare: deasupra jonctiunii amelodentinare

Dimensiuni: 5µm

Datorat absentei formarii prelungirilor Tomes la momentul depunerii matricei organice a smaltului si mineralizarii acestuia

a) Jonctiunea amelodentinara

Limita dintre dentina si smalt

MO: aspect ondulat, uneori suprapus, datorita incidentei de sectiune, comparat cu ‘’solzii de peste’’

ME: alternanta de ridicaturi reliefate, care deternina o puternica adeziune dentina-smalt

b) Fusurile smaltului

Origine in dentina

Apar prin patrunderea unor prelungiri ale odontoblastelor printre ameloblastele suprajacente, anterior momentului in care incepe depunerea smaltului

Smaltul incepe sa se depuna si se formeaza jonctiunea amelodentinara

Prelungirile odontoblastelor raman ‘’sechestrate’’in teritoriul respectiv, se ingroasa usor in partea centrala,mentinandu-si cele doua capete efilate si capata un aspect de fus

Au cuntinut organic crescut cumparativ cu zonele de smalt adiacent

Distribuie la intamplare, traverseaza aria redusa de smalt intern si patrund pe o distanta redusa in smaltul mijlociu

Nu au orintare precisa si nu urmeaza directia prismelor; deoarece prismele se formeaza in unghi fata de axul ameloblastelor, directia prismelor este divergenta fata de prisme.

c) Tufele smaltului

Apar in zone in care mineralizarea nu este completa, proteinele smaltului tanar nefiind complet transformate in timpul maturizarii

Prezinta un continut organic ridicat

Formare:

Transformari importante in orientarea unor diferite grupe de prisme, deasupra jonctiunii amelodentinare

Grupele de prisme prezinta un procent diferit de mineralizare a smaltului prismatic si a smaltului interprismatic, fapt care duce la aparitia unor arii mai putin mineralizate cu un continut organic ridicat – de 3-4 ori peste cantitatea medie

Exista mai multa matrice organica la limitele prismelor respective si chiar intre cristalele prismelor

Orientare in plan longitidinal, pe aceeasi directie ca si lamelele

Identificabile optim in sectiuni slif

Forma ramificata, cu o zona de implantare, cu o radacina bazala lanivelul jonctiunii amelodentinare, sau chiar in dentina

Mai inalte comparativ cu fusurile

Se extind pana in treimea interna a smaltului mijlociu

1.3. SMALTUL MIJLOCIU

Aria cea mai extinsa a smaltului

Caracterizat prin prezenta prismelor

Structuri morfologice specifice

- Atribuite unor modificari aparute in cursul procesului de depunere si mineralizare a smaltului:

o In orientarea prismelor (benzile Hunter-Schreger, smaltul noduros)

o In modelul de crestere a smaltului (striatiile transversale, liniile Retzius, linia neonatala)

a. Benzile Hunter-Schreger

Localizate in treimea intrena a smaltlui mijlociu

Expresia unui fenomen optic, sub lumina incidentala in MO:

Aspect de zone altrenante, de benzi liminoase si intunecate – ‘’ lan de grau in bataia vantului’’

Initial extrem de evidente, datorita contrastului puternic

Ulterior diminua, pe masura ce se orienteaza catre suprafata smaltului

Directia perpendiculara sau oblica pe liniile Retzius

ME:

Aspect de zone altrenante, lumina fiind reflectata in mod diferit de cristalele din prisme in concordanta cu modificarile de orientare ale prismelor

Formare datorata variatiei unghilui de pornire a grupelor de prismede la nivelul jonctiunii amelodentinare spre exteriorul smaltului:

o Un grup de prisme prezinta orintare meziala

o Grupul alaturat prezinta orientare distala

o Modelul este repetitiv de la zona incizala spre cervix

b. Smaltul noduros

~ Frecvent la nivelul cuspizilor

~ Formare datorata unor grupe diferite de prisme cu directie rasucita, una in jurul celeilalte

~ Orintare asirurilor de prisme fiind verticala, ondularea prismelor in sens inainte-inapoi se realizeaza intr-o aria circumferentiata resusa

c. Striatiile transversale

Orientare perpendiculara pe lungimea prismelor smaltului -> aspect de ‘’scara’’, striatiile reprezentand treptele

Indica depunerea zilnica de matrice organica

Situate la o distanta de 4µm una de alta

Mai pregnante in zonele mai slab mineralizate

d. Liniile Retzius

~ Indica fronturile de crestere saptamanala a smaltului

~ Sectiune longitodinala: linii intinecate, paralele, dispuse la anumite intrevale, orientate de la jonctiunea amelodentinara spre suprafata smaltului

~ Model arciform --> traverseaza regiunile cuspidiene si incizale ale dintilor

o Liniile initiale formeaza un arc complet

o Pe masura ce coroana se formeaza, in ariile cervicale apar linii in semicerc, dispuse oblic si paralel spre suprafata

o Cervical liniile extreme ale liniilor Retzius (semiarcuri) determina aparitia la suprafata smaltului a perikimatelor, intre care exista liniile de suprapunere Pickerill

~ Sectiune transversala: inele concentrice, comparate cu inele de crestere de pe tulpinile taiate ale copacilor

~ Caracteristice pentru smaltul dintilor permanenti

~ Mai putin evidente in dintii deciduali si rare in dintii neerupti

~ Aspect mai accentuat --> traduc expresia unor anumite modificari induse in procesul amelogenezei de stari patologice, sau de nutritie

~ Formare:

Datorita unei constrictii temporare a prelungirilor Tomes, concomitent cu o crestere a ariei secretorii responsabile de producerea smaltului interprismatic

Aceste procese determina schimbari in structura smaltului

Impachetarea cristaleor este mai neregulata, numarul de cristale din prisme este mai scazut--> fenomen de ‘’indoire’’ a prismelor, in momentul traversarii liniilor Retzius

e. Linia neonatala

Linie Retzius extrem de accentuata

Indica limita de demarcatie intre smaltul depus prenatal si cel postnatal

Reflacta modificarile fiziologicela care este supus organismul postpartum, in special cele datorate schimbarii modalitatii de nutritie, precum si incetinirii temporare a dezvoltarii

2. PRISMA SMALTULUI

~ Unitatea morfofunctionala a smaltului

~ Numar: aprox. 5-12 milioane

~ Smaltul - tesutul cel mai inalt mineralizat din intregul organism --> dificil de stidiat, MO oferind putine informatii asupra detaliilor structurale

~ Curent, in parctica de laborator --> sectiuni slif si sectiuni demineralizate

~ Sectiunile slif --> conserva componenta minerala --> permit identificarea unor structuri elongate – prismele

~ Descifrarea structurii in MO:

Sectiuni slif --> dificila/imposibila, datorita intreferentelor optice produse de trecerea luminii prin sectiune

Sectiuni demineralizate: smalt in dezvoltare --> incompleta mineralizare a continutului organic --> cantitate suficinta de matrice organica --> posibila observarea smaltului, implicit a prismelor

Sectiuni demineralizate: smalt matur --> spatiu optic gol in teritoriul de localizare a smaltului, datorita dezvoltarii complete a dezvoltarii minerale si spalarii componentei organice

~ ME: permite analiza ultrastructurala a prismelor si a materialului organic

2.1. FORMA PRISMELOR

MO – sectiune transversala:

Structuri de forma prismatica sau hexagonala, rotunda,ovala, in ‘’solzi de peste’’, in ‘’potcoava’’

Geometria fiind extrem de neregulata --> unitatiile structurale de baza – denumite ‘’bastonase’’

Termenul de ‘’prisma’’ -->extrapolat tuturor acestor structuri, indiferent de forma lor tridimensionala reala, care difera in anumite teritorii si in functie de incidenta de sectiune si in definirea careia exista inca opinii controversate

ME de transmisie si de baleiaj:

Informatii de detaliu asupra prismelor smaltului

Intelegerea arhitectoniei prismelor implica intelegerea manierei de organizare in orientarea cristalelor, maniera in care apar o multitudine de variatii

Prisma

Aproximativ asemanatoare cu un cilindru

Zona centrala: organizata dintr-un dispozitiv de cristale de HA, orientate in axul longitudinal paralel cu axul longitudinal al prismei

De o parte si de alta de ‘’miezul’’ prismei: cristalele prezinta o dispozitie usor evazata, sub un unghi care creste pe masura ce cristalele sunt dispuse spre periferia prismei

Regiunea interprismatica

o Zona din jurul prismei, cu rol de cimentare a prismelor

o Cristalele sunt orientate in directii diferite comparativ cu cristalele din interiorul prismei

o Diferentele de orintare in pozitia cristalelor sunt marcante pe o arie care acopera pana la ¾ din circumferinta prismei

Teaca Prismei

~ Cristalele din periferia prismei formeaza un unghi ascutit cu cristalele din regiunea interprismatica --> zona larga dintre laturile acestui unghi ascutit (format prin jonctiunea dintre extremitatile celor 2 cristale) --> spatiu caracterizat si printr-un continut bogat in material organic

~ Cristalele de HA nu sunt foarte strans impachetate, datorita unghiurilor diferite sub care sunt orientate

~ Materialul organic proteic existent determina aparitia aspectului in ‘’solzi de peste’’ al matricei, in sectiuni demineralizate, de smalt incomplet mineralizat

~ Observabila pe sectiuni slif, datorita indicelui de refractie diferit dintre prisma, teaca si regiunea interprismatica.

Comentarii:

- in sectiunea transversala:

o delimitand prisma si regiunea interprismatica cervical corespondenta rezulta aspect de “ gaura de

cheie”

o histoarhitectonia smaltului este insa extreme de variata in formarea prismelor si a regiunilor

interprismatice, motivul pentru care comparatia cu “gaura de cheie” nu este valabila permanent

o o ipoteza noua descrie unitatea morfofunctionala a smaltului ca o prisma cilindrica, ce are o

relatie spatial spacifica cu regiunea interprismatica direct cervical ei

- in sectiune longitudinala:

o aranjament repetitive in care pot fi identificate prismele cilindrice, asezate in randuir paralele si

separate de zonele interprismatice

o pentru fiecare prisma poate fi delimitate regiunea interprismatica cervical situate subjacent si

intre dou prisme vecine

o prisma cilindrica corespunde portiunii rotunde denumite “cap” iar regiune interprismatica

corespunde extensiei subtiri denumite ”coada”, din modelul in “gaura de cheie”

- acest aranjament repetitive intercalate confera rezistnta smaltului

2.2. ORIGINEA PRISMELOR

responsabile: ameloblastele, prin prelungirile Tomes

o prelungirile Tomes formeaza in frontal de depunere a smaltului niste gauri comparate cu niste

“arcade” rezulta viitoarele prisme cilindrice

o in timpul secretiei active, fiecare cavitate a unei viitoare prisme este ocupata de o prelungire

Tomes

o prisma - formata numai de un ameloblast(numarul prismelor din smalt este egal cu numarul ameloblastelor) rezulta diametrul prismei este de 5µm, corespunzator diametrului ameloblastului cilindric de origine

o regiune intreprisatca - fromata de 1-3 ameloblaste vecine

2.3. ORIENTAREA PRISMELOR

directie de dispunere generala

o prismele orientate in directive ocluzala

o regiunile interprismatice corespondente orientate catre zonele cericale coronare

in plan longitudinal si in sectiune longitudinal:

o traiect continuu, dela jonctiunea amelodentara la suprefata externa a coroanei

o initial un traiect ondulat (treimea interna a smaltului mijlociu), care devine apoi

rectiliniu(treimea medie si externa a smaltului mijlociu)

o de aceea , in portiunea cu orientare ondulatorie, lunginea prismelor este mai mare decat grosimea

smaltului

o dispozitia prismelor -> perpendicular a pe suprefata sterna a smaltului, cu exceptia varfurilor

cuspizilor, unde exista o usoara inclinatie si a regiunilor cervical, unde apare o orientare usor apicala

in plan transversal si in sectiune transversal:

o aranjament repetitiv intrecalat, descries anterior

o o mica arie, in apropierea de jonctiune amelodentinara-> modificari: aspectul striat intercalate

dispare iar prismele sunt aliniate vertical, unele sub altele

o prismele formeaza siruri dispuse circumferential, de jur imprejurul axului longitudinal al dintelui

o directia unei prisme, de la jonctiunea amelodentinara spre suprafata, nu este dreapta, ci

ondulatorie; exceptie face zona cervical

o prismel oscileaza in directive orizontala la stanga si la dreapta si in directi vertical, insus si in jos

o desi prismele dintr-un sir orizontal au directii similar, lel nu au o dispozitie absolute paralelaci, la

nivelul jonctiunii amelodentinare, exista o variatie de 2grade intre siruir successive; aceasta alternanta, functie de o mica difernta a unghiuurilor, sta la baza unor aspect morfologice care caracterizeaza structura smaltuluiin MO

Consideratii clinice-comentarii:

cunoasterea modalitatii de dispunere a prismelor-importanta in practica stomatologica

necesara evitarea zonelor subtiri,unde smaltul este deosebit de fragil si de casant

necesara evitarea zonelor in care nu exista o sustinere corespunzatoare(prin support elstic) din partea dentine subjacente-in cazul lazarii acesteia

la periferia cavitatilor preparate-> riscul mentinerii de prisme “nesustinute”, cu rezistenta foarte scazuta-> fracturate rapida sub actiunea fortelor masticatorii-> acces bacteria->colonizare->dezvoltare de carii secundare

2.4. CRISTALELE PRISMELOR

forme si dimensiuni variate

model elongate de panglica, ac, sipca sau hexagon

dimensiunile citate: grosime 30 nm, latimea 65nm, lunginea cativa µm(de aproximativ zece ori mai mari comparative cu cristalele din celelalte tesutuir mineralizate

dispozitie:

o miezul prismei: orientate cu axul longitudinal in parallel cu axul longitudinal al prismei (in

sectiune transversal, cristalele apar sectionate transversal)

o zona periferca a prismei: orientate cu axul longitudinal usor evazat fata de axul longitudinal al

prismei (in sectiune transversal, cristalele apar sectionate oblic)

o spatiul interprismatic : orientate cu axul longitudinal deviat in directii difeite fata de axul

longitudinal al prismei (in sectiune transversal, cristalele apar sectionate tot oblic)

3.PROTEINELE SMALTULUI

ocupa numai 2-4% din ansamblul smaltului

distribuie in intregul volum al smaltului sub forma unei retele fine, dantelate, dispuse intre si printre cristalele de HA

componente:

o proteinele smaltului, de natura acida:

amelogenine( 90%-grup heterogen de protein cu greutate molecular scazuta)

ameline

enameline

tufteline

serinproteaze

metaloproteinaze

fosfataze

proteine noncolagene glocozilate, sulfatate si fosforilate(similar cu proteinele analoge din tesuturile conjunctive calcificate)

o lipide

o cantitati foarte mici de citrate, lactate si carbohidrati

o apa - procent important din greutatea tatala a smaltului

Rolul proteinelor smaltului

accepta, la nivelul lor, ionii anorganici, fiind implicate in determinarea naturii si directiei de crestere a cristalelor de HA specific smaltului

au capacitatea de a fi excluse din matricea smaltului, in procesul de mineralizare, prin presiunea produsa de cristalele in crestere

Corelatie directa a functiilor proteinelor smaltului cu evenimentele din amelogeneza:

nucleatia mineral initial:enameline, amelogenine

reglarea cresterii cristelelor: ameline, enameline, amelogenine

legarea ionilor minerali:tufteline,amelogenie

orientarea modului de asezare a cristalelor de crestere, sustinerea cristalelor: enameline, amelogenine

deternminarea structurii prismative a smaltului :amelin

stabilirea conexiunilor intercelulare:ameline

initierea secretiei: ameline, amelogenine, tufteline

finalizarea secretiei : prin posibil mechanism de feed-back al produsilor de secretiei