Nascimento da adolescência e da
sociedade do Homo sapiens
Smith & Tafforeau, Evol Antropol, 2008
OS TECIDOS DENTAIS SÃO FORMADOS PARA RESISTIR AO
DESGASTE E Á FRATURA COM EFICIÊNCIA: DIFEREM NAS
ESTRUTURAS HISTOLÓGICAS E NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS
Polpa:
Forneça água
para dentina e
esmalte,
diminuindo a
friabilidade.
Dentina:
Menos dura e
elástica, porém
menos
quebradiça.
Fonte: Lucas P et al., Bioessays, 30:374, 2008.
Esmalte:
muito duro e
elástico, mas
quebradiço.
AS FORÇAS MASTIGATÓRIAS SÃO DE ATÉ 1000 N E
PODEM GERAR DESGASTE E FRATURA
Desgaste (inicia na superfície)
Fratura
(inicia na junção
com a dentina)
Fonte: Lawn B & Lee JJW, Acta Biomater, 2009.
Amelogênese
Características:
-Fases: secreção e maturação
(mais longa). Fases de secreção
e maturação podem ocorrer ao
mesmo tempo num mesmo
germe dental;
- Eventos básicos: secreção de
matriz, mineralização, remoção
de parte da matriz e continuação
da mineralização.
Amelogênese
Fase secretória: 35% do tempo
de formação do esmalte.
- Início:
após
(mínimo
de
30h)
mineralização da primeira camada de
dentina;
- Cessa mitose no epitélio interno;
-Matriz orgânica: amelogenina (90%),
enamelina, ameloblastina e proteases
(enamelisina). É logo calcificada;
- Mineral: hidroxiapatita [(PO4)6Ca10OH]
cristais crescem em comprimento;
-Processo
de
Tomes:
regiões
de
crescimento
interprismático
(porção
proximal) e prismático (porção distal).
- Progressão: centrífuga.
Amelogênese
Corte longitudinal
Corpo do prisma
Bainha do prisma
Corte transversal
Cabeça do prisma
Bainha do prisma
Bainha do prisma: matéria orgânica deixa o esmalte menos friável. A bainha
cria linhas preferenciais para início de fratura.
Amelogênese
Amelogenina
• Dois tipos de genes: no
cromossomo X (106 pb) e no Y
(112 pb);
• Mulheres (XX) e homens (XY);
• Permite identificar sexo.
Bainha do prisma – até 100 nm
(mais proteínas)
Amelogênese
Matéria orgânica (espaço inter-cristalino)
• Dois tipos de isótopos de carbono: C12 e C13;
Bainha do prisma
(mais proteínas)
• C12 é mais abundante na natureza;
• C13 é menos frequente na natureza. Folhas e
frutos de árvores têm menos C13 que a grama.
• Animais que comem grama ou carne de animais
que comem grama têm mais C13.
Science. 2006 Nov 10;314(5801):980-2.
Amelogênese
Pré-ameloblasto
Epitélio interno
1º Molar permanente: secreção do esmalte inicia-se por volta
de 15 dias antes do nascimento.
Amelogênese
RITMO BIOLÓGICO – produção
1. Núcleo
supra-quiasmático
do
hipotálamo:
controle dos ritmos biológicos nos mamíferos,
liberando hormônios que regulam a glândula
pineal;
2. Glândula pineal: produz melatonina que regula o
ritmo circadiano;
3. Olho: foto-receptores controlam produção de
melatonina em ritmo circadiano.
Os ritmos biológicos são refletidos nos tecidos
dentais duros na forma de estruturas histológicas.
Amelogênese
RITMO BIOLÓGICO – periodicidade
1. Horas: intradianos;
2. ~ 1 dia (circadianos): precisos (24h) ou livres (±
24h, sem fatores exógenos);
3. ~ 1 semana: cercaseptanos;
4. Outros: mensal e anual.
Esmalte e dentina: intradianos, circadianos precisos
(ET, linha de von Ebner) e livres (Retzius e
Andresen).
Cemento: anuais.
Amelogênese
Estriações
transversais:
aumento
do
interprismático (perpendicular ao prisma).
Matriz
protéica
24 h
24 h
Boyde, 1989.
esmalte
Amelogênese
Estrias de período longo: constrição unilateral do processo
de Tomes (diagonal ao prisma).
Boyde, 1989.
Amelogênese
Hipoplasia
(redução da espessura
do esmalte secretado):
Locais:
a)Internamente:
reduzida secreção diária
a)Na superfície:
Degrau (pode ser linear
ou como um orifício).
Causas
- disenteria;
- infecção respiratória
- febre.
Pindborg, Int Dent J, 32:123-134, 1982; Mahoney, J Human Evolution,, 55: 131-147, 2008. .
Técnica não-invasiva de medir marcações periódicas
Fóssil de 160 mil anos: crescimento = humanos
Proc Natl Acad Sci U S A., 104(15): 6128–6133, 2007.
Amelogênese
Oclusal
Atividade dos ameloblastos
Lateral
Fatores
Informa
-doença febril;
-má nutrição;
- menarca;
- nascimento;
- lactação;
- desmame;
- diarréias.
-idade ao morrer;
-cronologia de
eventos
de
stress;
- cronologia de
formação dental.
Amelogênese
Trajetória dos ameloblastos
Como os mesmos ameloblastos formam uma
área na superfície bem maior que aquela da
junção amelo-dentinária?
- Mitose: não há formação de ameloblastos
adicionais;
- Trajetória: é ondulada e angulada para
possibilitas formar uma maior área da superfície
em relação àquela da junção amelo-dentinária;
- Largura dos prismas: varia de 3 mm na JAD a 6
mm na superfície.
Smith, Tania Michelle (2004)
Trajetória dos prismas
Amelogênese
Trajetória dos ameloblastos
Prismas mudam as relações de vizinhança
desde a JAD até a superfície para aumentar
resistência à fratura.
Radlanski, Eur J Oral Sci, 2001.
Trajetória dos prismas
Amelogênese
Fase de maturação: 65% do
tempo de formação
-
-
Período: do final da secreção de
matriz até a erupção;
Secreção de protease (kalicreína);
Processos: remoção de água e
proteínas
e
crescimento
dos
cristais em largura e espessura;
Alterações nos ameloblastos: 25%
morrem,
desaparecem
os
processos de Tomes, redução da
altura,
modulação
dos
ameloblastos:
terminação
rugosa e terminação lisa.
Progressão: centrífuga.
Amelogênese
Ameloblasto maturador: modulação de tipos e funções
pH ácido
Superfície
rugosa: (1) injeta
íons minerais para o
esmalte, (2) secreta
enzimas e (3) elimina
matéria orgânica e
água para o retículo
estrelado.
pH neutro
superfície rugosa
superfície lisa
Complexos
juncionais
Exposição
ao plasma
sanguíneo
ea
contaminant
es (chumbo,
zinco, etc)
Superfície lisa:
(1) recolhe material
orgânico e água e (2)
impede refluxo deste
material para o
esmalte e (3)
neutraliza o pH para
crescer HAP.
Amelogênese
Ameloblasto maturador: modulação de tipos e funções
superfície rugosa
superfície lisa
1)
2)
3)
4)
5)
Não ocorre nos outros tecidos dentais duros;
Deixa o esmalte susceptível à penetração de
metais pesados (Pb, Zn);
Dentes permanentes passam mais tempo
maturando;
Susceptível à ação do flúor, que inibe a
remoção de matéria orgânica e o
crescimento dos cristais;
Incorporação de estrôncio pode indicar
quando o iniciou a dieta sólida.
Microscópio eletrônico de transmissão
OH
PO4
Cristalitos dentro do prisma
eixo c = 6,88 Å
Prismas ao microscópio
óptico
Cristalito com células unitárias
Célula unitária da hidroxiapatita
Ca10(PO4)6OH2
Ca
eixo a = 9,45 Å
A célula unitária
da HAP do esmalte
é um pouco diferente:
tem Na, Mg, CO3,
K,Cl e C.
Trajetória da maturação: de dentro para a superfície
e de incisal para cervical.
Mineral
Antes da maturação
Após a maturação
Mineral
Mineral
Mineral
Matéria orgânica
Água
Aumento na espessura
dos cristais do esmalte
Simmer & Hu, J Dent Educ; (65):896-905, 2001
Amelogênese
Ameloblastos: ciclo vital
Ameloblasto
secretor
-- Antes da deposição de dentina: cúbico;
-- Após a deposição de dentina: cilíndrico alto;
-- Fase de maturação: cilíndrico baixo;
-- Após maturação: cúbico
Ameloblasto maturador
superfície rugosa superfície lisa
Epitélio reduzido
do esmalte
Amelogênese
Tempo de formação do esmalte (dias)
Incisivo central sup.
Homo
NeanAustralosapiens derthal pithecus
1 mm 300
300
200
Formação
do
esmalte
(secreção)
se
correlaciona com o tamanho do cérebro e
com o tempo de crescimento até a fase
adulta.
Dean et al., Nature, 414:628-631, 2001. Formação da coroa:
1700 dias
Maior tempo de formação do esmalte:
-caninos permanentes inferiores = 5 anos
Reid & Dean, Journal of Human Evolution, 2006
Amelogênese
Mineralização final: gradiente de concentração
Mineral (%)
esmalte
Menor
dentina
Maior
Prismas hipomineralizados
e ondulados perto da
dentina: direcionam a
formação de fraturas.
Conteúdo mineral do esmalte pela microscopia de polarização
Amelogênese
Epitélio reduzido do esmalte em fissuras oclusais
Amelogênese
Fluorose dental
Conceito:
Hipomineralização dos tecidos
dentais duros causada pela flúor.
Aspectos clínicos:
Opacidades no esmalte e
alterações decorrentes da atrição
mecânica intra-oral.
Etiologia:
Ingestão de flúor durante a
odontogênese. Afeta maturação do
esmalte.
Amelogênese
Distúrbios
1) Secreção:
- hipoplasias;
2) Maturação:
- hipocalcificações
3) Secreção e maturação:
- manchamento por tetraciclina
Amelogênese