Ворганизме человека 4 вида минерализованных тканей
ивсе они характерны для ротовой полости.
Кость Цемент производные мезенхимы Дентин
Эмаль имеет эктодермальное происхождение. Разный онтогенез определяет различия в
-клеточном составе,
-строении матрикса,
-составе минерального компонента.
Эмаль – самая твердая ткань организма, составляет 20-25% зуба.
Функция - защита подлежащих тканей (дентин, пульпа)
от внешних раздражителей (механических, химических и др.)
Эмаль зуба.
Зубная эмаль - наиболее минерализованная ткань в организме человека, которая демонстрирует выдающиеся механические
свойства, сочетая высокую твердость со значительной упругостью.
Эти свойства – результат сочетания ее химического состава и уникальной микроструктуры.
Эмаль начинает свою жизнь как органический гель, в котором распределены керамические микрокристаллы.
Амелогенез связан с дифференцировкой клеток внутреннего эмалевого эпителия.
Преэнамелобласты начинают развиваться параллельно
спреодонтобластами.
Эти клетки содержат большое количество свободных рибосом, митохондрий, комплекс Гольджи
ивключения гликогена.
Дифференцировка клеток
эмалевого органа регулируется инсулиноподобным и эпидермальным факторами роста.
Отложение первых слоёв дентина индуцирует
образование секреторно-активных энамелобластов, которые начинают продуцировать
эмаль поверх образующегося слоя дентина.
Амелогенез – процесс образование эмали.
Амелогенез связан с секрецией энамелобластами набора специфических белков и состоит из 3 стадий:
Секреторная |
Формирование |
стадия |
органической матрицы, |
|
начало роста |
|
кристаллов ГАП. |
Созревание эмали |
Удаление белков, |
|
завершение роста |
|
кристаллов ГАП, |
|
насыщение эмали F, Mg. |
Формирование |
Гибель амелобастов. |
зрелой эмали |
|
|
|
Секреторная стадия амелогенеза. Характеристика белков эмбриональной эмали
Энамелобласты секретируют эмбриональные белки (около 34 белков и ферментов).
В процессе синтеза белки фосфорилируются и гликозилируются (присоединяют галактозамин, глюкозамин, сиаловые кислоты).
Белки
эмбриональной
эмали
Амелогенины |
Энамелины |
|
КСБЭ |
||
|
||
90% |
Амелобластин |
|
10% |
||
|
Белки служат матрицей для образования ГАП.
Белки эмали не содержат ЦИС, но богаты ПРО, ГидроксиЛИЗ.
Радикалы ЛИЗ фосфорилируются (АТФ → Н3РО4 + АДФ),
их дефосфорилирование - источник (РО4) 3- для минерализации эмали.
Дефицит белка и ряда аминокислот
(АРГ, ЛИЗ) в рационе в период формирования эмали приводит к снижению массы, размера зуба, развитию патологий.
Несовершенный амелогенез может быть вызван нарушением метаболизма в период формирования
матрикса эмали и ее минерализации..
Причины:
Мутации в генах белков.
Нарушение посттрансляционной модификации белка.
Снижение синтеза и секреции цитрата и фосфолипидов.
Недостаток Са2+ и фосфатов.
Ингибиторы матричных биосинтезов (ингибитор трансляции тетрациклин), приводит к несовершенному амелогенезу и гипоплазии эмали:
-формируется тонкий слой эмали,
-зубы меньших размеров,
-зубы окрашены в серый или коричневый цвет.
Амелогенины – это 5 белков, гликофосфопротеины, ММ 6 - 25 кДа.
Амелогенины образуются клетками эмбриональной эмали.
216 аминокислот, наличие постоянного мотива -ГЛН-ГЛН-ПРО-МЕТ-МЕТ-ПРО- В составе амелогенинов отсутствуют гидроксипролин и цистеин.
Углеводная часть содержит сиаловые кислоты, галактозамин, глюкозамин.
Амелогенины эмбриональной эмали содержат значительное количество органического фосфата. К ОН - группе серина может присоединяться Н3РО4 (АТФ), пирофосфата или ортофосфата.
Нуклеатор кристаллизации, регулирует рост и размер кристалла ГАП
Исследование генов амелогенина.
Гены амелогенина (экспрессируются в зубной эмали в период формирования нового зуба) определяются криминалистами при ДНК- диагностике биоматериала (костные останки, зубы) для определения пола. Гены амелогенина имеются как в Х, так и в Y-хромосоме, но они
отличаются по размеру: «мужской» вариант длиннее «женского».
Николай II с семьей. Слева направо: Ольга, Мария, Николай, Александра, Анастасия,
Алексей и Татьяна (1913)
К настоящему времени методы идентификации человека и установления родственных связей
по ДНК прекрасно отработаны.
Ключевая роль белка амелогенина в начальных стадиях формирования зубной эмали.
Белки, синтезируемые энамелобластами, упаковываются в везикулы, и далее происходит перемещение секреторных гранул к апикальной поверхности клеток. Гидрофобные молекулы амелогенина агрегируют между собой и собираются в наносферы.
6 полипептидных цепей агрегируют между собой, образуя наносферы.
Сборка наносфер осуществляется в цитоплазме без участия АТФ.
В момент образования наносфер осуществляется направленная поставка ионов октакальция фосфата для формирования кристаллов.