3. Биохимические механизмы минерализации кости и тканей зуба.

Минерализация - отложение кристаллов ГАП в ранее образованный органический матрикс специализированных твердых тканей: эмали, дентина, цемента, костей. Нарушение минерализации органического матрикса (особенно в костной ткани) именуется остеомаляцией.

1-й ЭТАП – ЭТАП ОБРАЗОВАНИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ОСТЕОИДА В ЖЕКЛЕТОЧНОМ МАТРИКСЕ: остеобласты начинают синтезировать костный коллаген, который содержит фосфаты и формирует хондроитинсульфаты. Костный коллаген является матрицей для процесса минерализации. Особенностью процесса минерализации является пересыщение среды ионами кальция и фосфора. На 1 этапе минерализации кальций и фосфор связываются с костным коллагеном. Обязательный участник процесса - сложные липиды.

2-й ЭТАП – МИНЕРАЛИЗАЦИЯ ОСТЕОИДА С ОБРАЗОВАНИЕМ ГАП, РАЗРУШЕНИЕМ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЧАСТИ МАТРИКСА - в зоне минерализации усиливаются окислительные процессы, распадается гликоген, синтезируется необходимое количество АТФ. формируются ядра кристаллизации – точки, где зарождаются первые кристаллы, источником центров служит коллаген-I типа – выполняет роль каркаса для минерализации. Ионы кальция и фосфора формируют кристаллы гидроксилапатита. По мере роста кристаллы гидроксилапатита вытесняют протеогликаны и даже воду до такой степени, что плотная ткань становится практически обезвоженной.

BSP2 – костный сиалопротеин. Преобладает в межклеточном матриксе, очень кислый, в нем преобладают отрицательно заряженные аминокислоты. Содержит много аминокислых остатков, которые или сульфатированы, или фосфолированы. Обладает мультидоменной структурой, имеет 3 домена: гидрофобный для связи с коллагеном, RGD-домен для связывания с клеткой и центр нуклеации где зарождаются кристаллы ГАП

Остеонектин – кислый, богатый цистеином гликопротеин, связывает большие количество кальция, инициатор минерализации костей, хряща и цемента. Выполняет функции цитокина, вызывает пролиферацию клеток. При дефекте - необычно белые резцы.

Остеокальцин – GLA-протеин, синтезируется остеобластами, маркер костеобразования, действует как гормон – стимулирует синтез инсулина и тестостерона. Является К-зависимым белком. С помощью остатков GLA связывается с кальцием.

Щелочная фосфотаза – фермент, обладает высокой активностью, арсиавояеи фосфат в центры нуклеации, рН оптимум высокий.

Цитратные ионы – ограничивают боковой рост ГАП заставляя их расти в длину.

Матриксный GLA-протеин (MGP) – витамин К-зависимый, синтезируется остеобластами, убирает аморфный фосфат кальция.

Протеогликаны – декорин, бигликан, фибромодулин, люмикан, версикан.

4. Понятие об изоморфном замещении в тканях зуба. Привести примеры.

Иногда некоторые компоненты ГАП могут заменятся на атомы близкие им по свойствам. Например: для Ca это Ba, Sr, Mg. Идеальное соотношение Ca/F = 1,67. При изоморфном замещении это соотношение может изменятся. В результате возникает крапчатость и флюороз.

Когда кальция замещается на стронций – стронциевый аппатит – это вызывает разрушение зубов, а у детей рахит.