32. Минерализованные соединительные ткани зуба: общая характеристика, химический состав, свойства.

Минерального обмена тканей зуба.

Основу минерального обмена тканей зуба составляют три взаємозумовлених процесса, которые постоянно протекают в тканях зуба: минерализация, деминерализация и реминерализация.

Минерализация тканей  зуба – это процесс образования органической основы, прежде всего коллагена, и насыщения ее солями кальция. Минерализация является особенно  интенсивной в период прорізування зубов и формирования твердых тканей зуба. Зуб прорезывается с неминерализованной эмалью. Различают две основных стадии минерализации.

Первая стадия – образование органической, белковой матрицы. Ведущую роль на этой стадии играет пульпа. В клетках пульпы - одонтобластах и фибробластах синтезируются и высвобождаются в межклеточный матрикс  фибриллы коллагена, неколлагеновые  белки-протеоглікани (остеокальцин)  и глікозаміноглікани. Коллаген, протеоглікани и  глікозаміноглікани формируют поверхность, на которой будет формироваться кристаллическая решетка. В цьму процессе протеоглікани играют роль пластификаторов коллагена, то есть повышают его способность к набуханию и увеличивают общую поверхность. Под действием лизосомальных ферментов, которые высвобождаются в матрикс, гетерополісахариди протеогліканів расщепляются с образованием высокореактивных анионов, которые способны связывать ионы  Са2+  и другие катионы.

 Вторая стадия – кальцификация, откладывание апатита на матрице. Ориентирован рост кристаллов начинается в точках кристаллизации или в точках нуклеації – участках с высокой концентрацией ионов кальция и фосфатов. Локально высокая концентрация этих ионов обеспечивается способностью всех компонентов органической матрицы связывать кальций и фосфаты. В частности: в коллагене гідроксигрупи остатков серина, треоніну, тирозину, гидроксипролину и гідроксилізину связывают фосфат ионы; свободные карбоксильные группы остатков дикарбоновых кислот в коллагене, протеогліканах и гликопротеинах связывают ионы Са2+; остатки   -карбоксиглутамінової  кислоты  кальційзв’язуючого  белка – остеокальцину (кальпротеїну) связывают ионы  Са2+  (остеокальцин – белок из М.м. 6.500 Да содержит 4 остатка  -карбоксиглутамінової кислоты). Ионы кальция и фосфата концентрируются вокруг ядер кристаллизации и образуют первые микрокристаллы.  

Существуют две теории инициирующей процесса минерализации тканей зуба. Согласно первой – процесс кристаллизации начинается присоединением фосфатному аниону к гидроксильным группам серина и  гідроксилізину в молекуле коллагена. Дальше к фосфатному аниону присоединяется Са2+ .

В соответствии со второй теорией, инициатором процесса минерализации является связывание  Са2+ с остатками    -карбоксиглутамінової кислоты в молекулах остекальцину.

Скорее всего, эти два процесса дополняют один другой, что делает инициирующую кристаллизации скорым и эффективным процессом.

Оптимальное для минерализации соотношение Са2+/ Р в слюне составляет 1,67. Такие элементы как Mg2+, Mn2+, Zn2+, Cu2+, кремний (Si2+) усиливают процесс минерализации. Селен (Se4+) – наоборот, замедляет минерализацию тканей зуба