Bykov_Gistologia_i_embriologia_polosti_rta

Рис. 13-6. Полностью дифференцированный зубной зачаток (стадия «колокольчика»).

ЭВР — эпителий выстилки полости рта; ЗПЗ— закладка постоянного зуба; ШЭО— шейка эмалевого органа; НЭК— наружные эмалевые клетки; ВЭК — внутренние эмалевые клетки; ПРС — промежуточный слой (эмалевого органа); ПЭО — пульпа эмалевого органа; ШП—шеечная петля; ЗС— зубной сосо­ чек; ЗМ — зубной мешочек.

нейшем они превратятся в энамелобласты — клетки, вырабатываю­ щие эмаль (см. рис. 15-1). На поперечном разрезе преэнамелобласты имеют шестиугольное сечение. Ядро расположено в центральной части клетки; в цитоплазме содержатся свободные рибосомы, тонофиламенты, отдельные цистерны ГЭС, митохондрии, включения гликоге­ на. Комплекс Гольджи обращен к промежуточному слою (см. ниже), в этой же части цитоплазмы находится клеточный центр. На лате­ ральной поверхности внешней клеточной мембраны располагаются специализированные соединения, связывающие преэнамелобласты друг с другом. Дифференцировка внутренних эмалевых клеток в пре-

171

Рис. 13-7. Участок зубного

зачатка на стадии «колокольчика», отмеченный на рис. 13-6.

ПЭО — пульпа эмалевого органа; ПРС — промежуточный слой (эмале­ вого органа); ПЭБЛ ~ преэнамелобласты; ПОБЛ — преодонтобласты; ЗС — зубной сосочек; БМ — базальная мембрана.

энамелобласты распространяется от центральной части внутреннего эмалевого эпителия к его краям.

Дифференцировка клеток эмалевого органа регулируется факто­ рами роста, в частности, инсулиноподобным фактором роста-1, транс­ формирующим фактором роста-jJ (ТФР-р*) и эпидермальным факто­ ром роста (ЭФР).

Внутренние эмалевые клетки оказывают индуцирующее влияние на прилежащие к ним клетки зубного сосочка, которые из отростча-

имеющие низкую призматическую форму (см. рис. 13-7) и в дальней­ шем превращающиеся в одонтобласты — клетки, образующие ден­ тин (см. рис. 14-3). Вещества-индукторы, образуемые преэнамелобластами, проходят через базальную мембрану, целостность которой также играет важную роль в индуцирующем воздействии на клетки сосочка.

В соответствии с ходом дифференцировки преэнамелобластов волна дифференцировки преодонтобластов распространяется от верхушки

,172

зубного сосочка к его основанию. В процессе взаимодействия внут­ ренних эмалевых клеток с клетками сосочка определяется форма будущих дентино-эмалевой границы и коронки. При этом, как пока­ зано в опытах с рекомбинацией эпителиального и мезенхимного ком­ понентов, ведущая роль в определении формы будущего зуба принад­ лежит мезенхиме сосочка, оказывающей индуцирующее воздействие на эпителий эмалевого органа. Форма будущей коронки зуба опреде­ ляется формированием складок в пласте внутреннего эмалевого эпи­ телия вследствие возникновения в нем чередующихся зон активной пролиферации и дифференцировки клеток.

Внутренний эмалевый эпителий соединяется с наружным эмале­ вым эпителием в области края эмалевого органа в зоне, которая называется шеечной петлей (см. рис. 13-6). Клетки последней пос­ ле формирования коронки зуба дадут начало эпителиальному кор­ невому (гертвиговскому) влагалищу, которое обусловит образова­ ние корня зуба. Таким образом, в целом функции эмалевого органа оказываются более широкими, чем выработка эмали зуба;

3)промежуточный слой — образован пластом уплощенных кле­ ток (толщиной в 3-4 клетки) со слабо развитыми органеллами. Он располагается между внутренним эмалевым эпителием и пульпой эмалевого органа (см. рис. 13-6, 13-7). Клетки этого слоя вскоре пос­ ле его формирования приобретают высокую активность щелочной фосфатазы (фермента, участвующего в обеспечении транспортных процессов) и функционально тесно связаны с внутренним эмалевым эпителием. Эти клетки соединены десмосомами с клетками внутрен­ него эмалевого эпителия и пульпы эмалевого органа. Предполагают, что промежуточный слой выполняет ряд важных функций: участвует

вобызвествлении эмали, содержит камбиальные клетки, превращаю­ щиеся в преэнамелобласты, является источником пополнения кле­ ток пульпы эмалевого органа;

4)пульпа эмалевого органа (звездчатый ретикулум) — сеть отростчатых клеток в центральной части эмалевого органа, располо­ женная между наружными эмалевыми клетками и клетками промежу­ точного слоя (см. рис. 13-4— 13-7). Пульпа эмалевого органа фор­ мируется вследствие секреции ее эпителиальными клетками в межклеточные пространства жидкости, содержащей гликозаминогликаны и белки. Благодаря гидрофильности гликозаминогликанов в пульпе эмалевого органа накапливается значительное количество воды, соседние клетки раздвигаются, приобретают звездчатую форму (от­ куда произошло второе название пульпы эмалевого органа — звезд­ чатый ретикулум), удерживаясь в области своих отростков десмосо­ мами. Они связаны десмосомами также с клетками наружного эмалевого эпителия и промежуточного слоя. Клетки пульпы эмале-

173

вого органа содержат умеренно развитую ГЭС и крупный комплекс Гольджи, обладают активным лизосомальным аппаратом.

Функция пульпы эмалевого органа до конца не выяснена. Предпо­ лагают, что она поддерживает форму зачатка зуба, обеспечивает не­ обходимое пространство для развития коронки и зубного мешочка и служит гидростатической защитной «подушкой» для развивающихся внутреннего эпителия и зубного сосочка, препятствуя их сдавлению. Она, вероятно, может также играть роль резервуара солей, в даль­ нейшем поглощаемых энамелобластами, и транспортного пути, по которому вещества из капилляров зубного мешочка перемещаюся к клеткам внутреннего эмалевого эпителия.

Эмалевый узелок и эмалевый тяж. Во время развития эмале­ вого органа в нем выявляются временные структуры — эмалевый узелок и эмалевый тяж (см. рис. 13-5). Эти структуры могут обнару­ живаться не во всех зубных зачатках и не всегда присутствуют со­ вместно. Эмалевый узелок представляет собой локальное утолщение внутреннего эмалевого эпителия в центре эмалевого органа. Эмале­ вый тяж (эмалевая перегородка) — тяж эпителиальных клеток, про­ ходящий от эмалевого узелка сквозь пульпу эмалевого органа к на­ ружному эмалевому эпителию и разделяющий эмалевый орган на две части. Обе указанные структуры в дальнейшем до начала образо­ вания эмали исчезают. Точная их функция остается невыясненной, однако предполагают, что они участвуют в определении начального расположения первого жевательного бугорка в ходе формирования коронки зуба.

Зубной сосочек (см. рис. 13-6) на описанной стадии развития отделяется от эмалевого органа базальной мембраной, с которой он соединен тонкими фибриллами. Его периферический слой образован преодонтобластами и состоит из нескольких рядов тесно располо­ женных базофильных клеток, образующих эпителиоподобный пласт,

вкоторый встраиваются все новые и новые клетки. Организации слоя преодонтобластов способствует то, что они связываются с фибронектином базальной мембраны внутреннего эмалевого эпителия благодаря фибронектиновым рецепторам, которые они приобретают

входе своей дифференцировки.

Остальные клетки зубного сосочка остаются сравнительно малодифференцированными и содержат слабо развитые органеллы. Между тем, в сосочке отмечаются первые признаки образования межкле­ точного вещества, в котором появляются отдельные тонкие коллагеновые фибриллы.

Зубной мешочек (см. рис. 13-5, 13-6) характеризуется более ак­ тивным синтезом коллагена, причем коллагеновые фибриллы распо­ лагаются преимущественно в радиальном направлении. В ходе раз-

174

вития зубного зачатка происходят изменения его васкуляризации. Так, вокруг зубного мешочка и в сосочке разрастается сеть капилля­ ров, причем в последнем формируются группы капилляров, соответ­ ствующие расположению будущих корней зуба. Эмалевый орган, ! имеющий эпителиальное происхождение, не содержит сосудов. Пер­ вые нервные волокна приближаются к закладке эмалевого органа, когда она еще имеет вид эпителиальной почки. Нервные волокна ветвятся и формируют сплетение в области зубного мешочка в нача­ ле стадии «шапочки». В зубной сосочек, однако, они проникают лишь с началом образования дентина. Большая часть нервных волокон располагаются первоначально в области основания зубного сосочка и обычно следуют по ходу его сосудов. Таким образом, иннервация может оказывать влияние на развитие зуба преимущественно на уров­ не зубного мешочка.

Судьба зубной пластинки. На стадии «шапочки» на 3-м месяце внутриутробной жизни зубная пластинка сохраняет связь с эмале­ вым органом посредством эпителиального тяжа — шейки эмалевого органа. Этот тяж постепенно истончается, а к концу 3-го месяца распадается, так как сквозь него прорастает мезенхима. В результа­ те описанного процесса развивающийся зуб полностью отделяется от эпителиальной выстилки полости рта.

На стадии «колокольчика» происходит прорастание мезенхимой самой зубной пластинки и ее распад на отдельные островки эпители­ альных клеток. Интактные участки зубной пластинки сохраняются лишь в тех ее отделах, где происходит образование эмалевых орга­ нов постоянных зубов — по ее нижнему краю {заместительная зуб­ ная пластинка) и в задних отделах (см. рис. 13-5, 13-6). Остающие­ ся в результате дезинтеграции зубной пластинки эпителиальные клетки входят в состав так называемых эпителиальных остатков (Малассе). Последние в дальнейшем в основной массе подвергаются дегенеративным изменениям и рассасываются. Некоторые из них, однако, длительно сохраняются и могут служить источником разви­ тия кист и опухо'лей.

КЛИНИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ НАРУШЕНИЙ РАННИХ СТАДИЙ РАЗВИТИЯ ЗУБОВ

Нарушения ранних стадий развития зубных зачатков приводят к разнообразным дефектам в формировании всех или отдельных зубов. Причина некоторых нарушений обусловлена отклонениями нормаль­ ного течения закладки зубных зачатков.

При подавлении образования закладок эмалевых органов (напри­ мер, в случаях наследственного заболевания — эктодермальной дис-

175

плазии) у больных отмечается отсутствие зубов — адентия (от греч. а — отрицание и лат. dens — зуб). Адентия может быть полной (зубы отсутствуют полностью) или частичной (имеются отдельные непра­ вильно сформированные зубы). При повышенной активности зубной пластинки она образует добавочные эмалевые органы, которые раз­ виваются в добавочные (сверхкомплектные) зубы. Изредка форми­ руются зачатки, дающие начало зубам, которые предшествуют вре­ менным. Они прорезываются к моменту рождения или вскоре после него. В очень редких случаях зубная пластинка после образования закладок эмалевых органов постоянных зубов формирует закладки третьей смены зубов. Как правило, при этом образуются только от­ дельные зубы.

Ряд нарушений развития зубов может быть следствием отклоне­ ния нормального течения образования и дифференцировки зубных зачатков. В частности, макро- и микродонтия (от греч. makros — большой, mikros — маленький и odontos — зуб) — нарушения, свя­ занные с образованием слишком крупных или мелких зубов, об­ условлены отклонениями хода формирования зубных зачатков. На­ рушения на этой же стадии, вызванные воздействием вредных общих и местных факторов, приводят к формированию зубов с аномалиями формы. Описаны разнообразные изменения формы зубов, некоторые из них столь характерны, что могут иметь диагностическое значение, указывая на природу повреждающего фактора.

Глава 14

ОБРАЗОВАНИЕ ДЕНТИНА (ДЕНТИНОГЕНЕЗ)

Образование твердых тканей зуба начинается на конечных эта­ пах стадии «колокольчика» с дифференцировки периферических кле­ ток зубного сосочка, превращающихся в одонтобласты, которые приступают к выработке дентина. Отложение первых слоев дентина индуцирует дифференцировку внутренних клеток эмалевого органа в секреторно-активные энамелобласты, которые начинают продуци­ ровать эмаль поверх образующегося слоя дентина. Вместе с тем, как уже указывалось, сами одонтобласты ранее дифференцировались под влиянием клеток внутреннего эмалевого эпителия. Такие взаимоот­ ношения, как и отмеченные выше взаимодействия мезенхимы и эпи­ телия на более ранних этапах развития зуба, являются примерами

реципрокных (взаимных) индуктивных влияний.

176

Во внутриутробном периоде происходит образование твердых тка­ ней лишь в коронке зуба, тогда как формирование его корня протека­ ет уже после рождения, начинаясь незадолго до прорезывания и пол­ ностью завершаясь (для разных временных зубов) к 1,5-4 годам.

ОДОНТОБЛАСТЫ

Дентин образуется одонтобластами (от греч. odontos — зуб и blastos — росток), которые непосредственно перед началом дентиногенеза дифференцируются из преодонтобластов — клеток, лежащих на периферии зубного сосочка. Еще ранее сами преодонтобласты дифференцировались из периферических клеток эктомезенхимы зуб­ ного сосочка (рис. 14-1) под индуцирующим влиянием внутреннего эмалевого эпителия, опосредованным компонентами его базальной мембраны.

Преобразование периферических клеток зубного сосочка из пре­ одонтобластов в одонтобласты сопровождается их необратимым вы­ ходом из митотического цикла, увеличением объема их цитоплазмы, в которой нарастает содержание цистерн ГЭС, митохондрий и эле­ ментов комплекса Гольджи. Клетки приобретают полярность, что сочетается с перераспределением элементов их цитоскелета и сме-

Рис. 14-1. Процесс дифференцировки одонтобластов.

МК — мезенхимная клетка; ПОБЛ — преодонтобласт; ОБЛ— одонтобласт; ПРД — предентин; ОПД — околопульпарный дентин; ПЛД — плащевой дентин.

177

щением ядра в сторону, обращенную к центральной части зубного сосочка. Усиливается способность клеток к выработке коллагена I типа при одновременном угнетении их способности к синтезу коллагена III типа и фибронектина. Базальная мембрана, отделяющая внутрен­ ний эмалевый эпителий от одонтобластов, утолщается; в период дентиногенеза ее часто именуют membrana preformativa. Для каждого зуба существует, по-видимому, индивидуальная пространственно-вре­ менная программа дифференцировки одонтобластов.

Секреторно-акгпивный одонтобласт (см. рис. 8-1, 14-1) пред­ ставляет собой крупную вытянутую поляризованную клетку, в ко­ торой с началом секреции органической матрицы дентина (предентина) можно выделить удлиненное тело и формирующийся в области апикального полюса отросток (волокно Томса). В ходе дентиногенеза тело одонтобласта непрерывно оттесняется вновь образую­ щимся дентином от слоя энамелобластов (а в дальнейшем — от вы­ рабатываемой ими эмали), сохраняя периферическое положение в зубном сосочке. Отросток одонтобласта располагается в предентине (а с его обызвествлением — в дентине) внутри формирующейся дентинной трубочки и непрерывно удлиняется по мере перемеще­ ния тела клетки.

Тело секреторно-активного одонтобласта достигает в длину 40-80 мкм, характеризуется базофильной цитоплазмой и резко вы­ раженной полярной организацией: апикальная часть клетки обраще­ на к внутреннему эмалевому эпителию, а базальная — к внутренним отделам сосочка. Ядро одонтобласта — овальное, с преобладанием эухроматина, одним или несколькими ядрышками — располагается в базальной части клетки. В апикальной части тела содержатся круп­ ные цистерны ГЭС, расположенные параллельно друг другу вдоль длинной оси клетки и связанные с митохондриями; крупный ком­ плекс Гольджи, состоящий из нескольких диктиосом; вакуоли, пу­ зырьки, удлиненные секреторные гранулы. Выявляются многочислен­ ные элементы цитоскелета, в частности, виментиновые промежуточные филаменты, микрофиламенты _и микротрубочки, которые концентри­ руются в апикальной части клетки. Иммуноцитохимически в секре- торно-активных одонтобластах обнаруживаются маркеры, указываю­ щие на их происхождение из нервного гребня.

Отросток одонтобласта также содержит множественные мик­ рофиламенты и микротрубочки, лежащие параллельно внешней кле­ точной мембране, большое количество секреторных пузырьков (окайм­ ленных и гладких). Боковые ответвления отростков могут соединяться с аналогичными веточками того же или другого одонтобласта. От­ ростки тянутся до базальной мембраны внутреннего эмалевого эпи-

178

телия, а по некоторым данным, способны в отдельных участках про­ никать между его клетками, давая в дальнейшем начало эмалевым веретенам.

Между соседними одонтобластами формируются многочисленные соединения, включающие десмосомоподобные контакты, промежуточ­ ные, щелевые и плотные соединения. С комплексами межклеточных соединений связаны элементы цитоскелета.

Секреторные гранулы, образующиеся в комплексе Гольджи, выделя­ ют свое содержимое во внеклеточное пространство путем экзоцитоза в апикальных отделах тела одонтобласта и его отростке. Одонтобласты синтезируют и выделяют коллаген I типа (основной органический компонент дентина), гликопротеины, фосфопротеины, протеогликаны, гликозаминогликаны. Специфическими продуктами одонтобластов являются так называемые фосфорины — фосфорилированные белки, встречающиеся только в дентине. Полагают, что они играют важную роль, контролируя участки и скорость минерализации ден­ тина. Одонтобласты вырабатывают также кальций-связывающие белки остеокальцин и остеонектин, которые выявляются как в дентине, так и в кости.

Одонтобласты обладают не только секреторной, но и литической активностью. Так, около 15% синтезированного ими коллаге­ на разрушается самими одонтобластами с помощью лизосомального аппарата внутриклеточно сразу же после синтеза или после его выделения во внеклеточное пространство и последующего фагоци­ тоза.

ОБРАЗОВАНИЕ ДЕНТИНА В КОРОНКЕ ЗУБА

Образование дентина (дентиногенез) начинается на верхушке зубного сосочка (что соответствует месту формирования будущих режущей кромки или жевательного бугорка), распространяясь к его основанию (рис. 14-2, 14-3). В зубах с несколькими жевательными бугорками образование дентина начинается независимо в каждом из участков, соответствующих будущим верхушкам бугорков, распро­ страняясь по краям бугорков до слияния смежных центров образова­ ния дентина. Образующийся таким образом дентин формирует ко­ ронку зуба и называется коронковым.

Секреция и минерализация дентина происходят не одновремен­ но: первоначально одонтобласты секретируют органическую осно­ ву (матрикс) дентина (предентин), а в дальнейшем осуществля­ ют ее обызвествление. Предентин на гистологических препаратах имеет вид тонкой полоски оксифильного материала, расположен-

179

Рис. 14-2. Образование твердых тканей зуба на конечных этапах стадии «колокольчика».

ЭБЛ — энамелобласты; Э — эмаль; ОБЛ — одонтобласты; Д — дентин; НЭК — наружные эмалевые клетки; ЯЗО —пульпа эмалевого органа; ПРС — проме­ жуточный слой (эмалевого органа); ЭКВ — эпителиальное (гертвиговское) кор­ невое влагалище; ЭД — эпителиальная диафрагма; ЗМ — зубной мешочек; ЗС — зубной сосочек; КРС — кровеносные сосуды.

ной между слоем одонтобластов и внутренним эмалевым эпителием (см. рис. 14-3).

В ходе дентиногенеза сначала вырабатывается плащевой ден­ тин — наружный слой толщиной до 150 мкм. В дальнейшем проис­ ходит образование околопульпарного дентина, который составляет основную массу этой ткани и располагается кнутри от плащевого дентина. Несмотря на наличие общих закономерностей, процессы образования плащевого и околопульпарного дентина, как и его струк­ тура, характеризуются рядом особенностей.

Образование плащевого дентина. Первый коллаген, синтези­ рованный одонтобластами и выделенный ими во внеклеточное про­ странство, имеет вид толстых (диаметр 0,1-0,2 мкм) фибрилл, кото-

180