Биохимия дентина
Дентин является первичной тканью зуба, так как он появляется раньше эмали и цемента. Дентин составляет основную массу зуба, его коронковая часть покрыта эмалью, а корневая часть – цементом. Таким образом, дентин не взаимодействует с внешней средой и тканями, окружающими зубы.
Основные компоненты дентина:
минеральные вещества – 70%;
органические вещества – 17%;
вода – 13%.
Самая глубокая часть дентина, или предентин, расположена на границе с пульпой зуба. Предентин представляет собой неминерализованную органическую матрицу, состоящую главным образом из коллагеновых белков.
Образование дентина проходит в течение всего периода функционирования зубов, если пульпа является жизнеспособной.
Неорганические и органические компоненты дентина
Минеральные компоненты дентина представлены главным образом кристаллами гидроксиапатита, но эти кристаллы меньше по размерам по сравнению с теми же кристаллами эмали. В процессе изоморфных замещений в дентине могут образоваться апатиты, содержащие магний, фтор, натрий, хлориды, карбонаты.
По сравнению с эмалью в дентине больше магнийсодержащих апатитов.
В процессе формирования дентина в нем повышается содержание фторапатитов в 3 – 4 раза по сравнению с их начальной концентрацией.
Во внутренних слоях дентина больше содержится натрия и хлоридов по сравнению с внешними слоями.
По сравнению с эмалью дентин содержит большее количество таких микроэлементов как кремний, железо, барий, стронций, цинк и свинец.
Органическими компонентами дентина являются белки, гликозоаминогликаны, фосфолипиды и цитрат. Белковая матрица дентина инициирует минерализацию, делает ее упорядоченной и регулируемой.
Главным белком дентина является коллаген I типа, содержание которого составляет 95% от всех органических веществ дентина. В построении матрицы также участвуют фосфопротеины и неколлагеновые белки, содержащие гамма-карбоксиглутамат для связывания кальция. Кроме того, в дентине есть белки, расщепляющие коллаген и участвующие в ремоделировании дентина: щелочная фосфатаза, Са+2-АТФаза, а также гликопротеины остеокальцин и остеонектин, необходимые для минерализации.
Одними из широко представленных белков дентина являются фосфосиалопротеины. После синтеза одонтобластами они подвергаются различным посттрансляционным модификациям: фосфорилированию, сульфатированию и гликозилированию. Благодаря появлению углеводных групп эти белки связываются с коллагенами дентина. Приобретение отрицательно заряженных сульфатных и фосфатных групп позволяет связывать кальций, что необходимо для формирования кристаллов гидроксиапатитов.
Специфическим белком дентина, участвующим в минерализации матрицы, является фосфорин. Он образуется только в одонтобластах и секретируется в межклеточное пространство. Фосфорин характеризуется уникальным аминокислотным составом: из 1000 аминокислот 426 приходится на серин, а 447 аминокислот – на аспартат. И серин, и аспартат фосфорилируются, что дает возможность связывать катионы кальция и образовывать центры кристаллизации.
Из кровеносных сосудов пульпы в дентин могут проникать альбумины, бета- и гамма-глобулины.
В дентине находится примерно 1% цитрата, который образует соли с кальцием. Цитрат кальция является временным депо кальция, что необходимо для восполнения недостатка кальция в решетке гидроксиапатитов.
рис Цитрат с Са
При повреждении дентина одонтобласты, расположенные на границе дентина и пульпы, могут восстанавливать матрицу и регулировать ее минерализацию.
Несовершенный дентиногенез
Причиной несовершенного дентиногенеза является нарушение образования дентина в результате мутаций генов одонтобластов. Вследствие этого уменьшается количество образующегося дентина и задерживается прорезывание зубов. Эмаль у таких пациентов имеет нормальную структуру и состав, однако из-за того, что нарушено эмалево-дентинное соединение, эмаль скалывается, а дентин, не обладая достаточной твердостью, быстро стирается.
Большая роль в профилактике поражений эмали и дентина отводится характеру питания матери и будущего ребенка. В продуктах должны быть широко представлены витамины, минеральные вещества, однако не следует злоупотреблять углеводами.