AMELOGENESIS Y CEMENTOGENESIS
AMELOGENESIS
Es
el mecanismo de formación del esmalte, comprende dos grandes etapas.
1) La elaboración de una matriz orgánica
extracelular.
2) La mineralización casi inmediata.
Los
ameloblastos se diferencian a partir del epitelio interno del órgano del
esmalte y alcanzan un alto grado de especialización.
En
el proceso de diferenciación se requiere la presencia de dentina. Debido a ello
la diferenciación se inicia en la región del extremo cuspideo futuro o borde
incisal del germen dentario y se propaga en dirección de las asas cervicales.
El
ameloblasto constituye la unidad funcional dado que es la única célula
responsable de la secreción de la matriz orgánica del esmalte.
El
ameloblasto se diferencia a partir del epitelio interno del órgano del esmalte,
alcanza un alto grado de especialización, en el proceso de la diferenciación se
requiere del proceso de la dentina. Debido a ello al diferenciación inicia en
la región del extremo cúspideo
CICLO VITAL DE LOS AMELOBLASTOS
Durante
el desarrollo del germen dentario, los ameloblastos atraviesan una serie
sucesiva de etapas que abarcan todos los cambios que sufren estos elementos
celulares desde que las células poseen un carácter absolutamente indiferenciado
hasta que, tras diferenciarse y madurar, desaparecen por completo. Cada una de
estas etapas se caracteriza por presentar cambios estructurales.
Las
etapas que constituyen el ciclo vital del ameloblasto.
1. Etapa morfo genética (preameloblastos).
2. Etapa de organización o diferenciación (ameloblasto
joven).
3. Etapa formativa o de secreción
(ameloblasto activo, secretor o maduro).
4. Etapa de maduración.
5. Etapa de protección.
6. Etapa desmolitica.
1. Etapa
morfogenética._ Las células del epitelio interno del órgano del esmalte
interactúan con las células ectomesenquimaticas de la papila, determinando la
forma de la corona.
Los
preameloblastos son células cilíndricas bajas con un núcleo ovalado voluminoso,
ubicado en la región central, ocupa casi por completo el cuerpo celular. El
aparato de Golgi y los centriolos están localizados en el extremo distal de la
célula, mientras que las mismas mitocondrias se hayan distribuido por todo el
citoplasma.
El epitelio interno del órgano del esmalte
está separado del tejido conectivo de la papila dentaria por una delgada lamina
basal, la lámina basal ameloblastica que contiene laminina, colágeno tipo I, IV
y VI – predomina el tipo IV, entactina, heparan sulfato y fibronectina. La capa
pulpar presenta una zona acelular que contiene prolongaciones citoplasmáticas.
Estas
prolongaciones posiblemente desempeñan un papel importante en las interacciones
epitelio-ectomesenquima.
En
los preameloblastos de esta etapa morfo genética se inicia la secreción de
tuftelina, de sialofosfoproteina dentinaria (DSP) y de ATPasa dependiente del
calcio.
2. Etapa
de organización o diferenciación._ En esta etapa las
células del epitelio interno del esmalte que siguen expresando escasos
receptores de Notch y EGF, inducen mediante la elaboración de TGF-β, a las
células mesenquimaticas del tejido conectivo adyacente a diferenciarse en
odontoblastos.
- En el citoplasma se observa un cierto
grado de desarrollo del RER y del complejo de Golgi, las mitocondrias se
agrupan en la región distal y se ven numerosos microfilamentos y microtubulos.
Los ameloblastos jóvenes se hallan unos junto a otros se localizan a nivel de
los extremos distales y proximales de las células. Las uniones de la región
proximal tipo desmosomico y permeables al paso de algunas sustancias hacia los
espacios intercelulares. En la región distal de tipo adherentes son
impermeables al paso de sustancias.
- La zona clara y acelular entre el
epitelio interno y la papila dentaria desaparece por el alargamiento de las
células epiteliales que están en contacto con las células de la papila la cual
comienza la diferenciación en odontoblastos.
- El periodo de organización comienza
la secreción de la dentina por los odontoblastos. Se desarrolla una inversión
de la corriente nutricia, al quedar separados los ameloblastos de la papila
dentaria, su fuente primitiva de nutrición. Que proceden de los capilares del
saco dentario que rodean al esmalte y penetran con el epitelio externo por
invaginación hacia el estrato intermedio; en esta fase se va desarrollar una
intensa síntesis y secreción de proteínas de esmalte.
3. Etapa
formativa o de secreción.- El ameloblasto es una célula muy
especializada y ha perdido la capacidad de dividirse por mitosis. Los
ameloblastos secretores son células cilíndricas y delgadas de unos 60um de
altura. Observándose pequeños espacios interameloblasticos hacia los que las
células proyectan pequeñas microvellosidades.
El
citoplasma es fuertemente basófilo, debido a un retículo endoplasmático rugoso
bien desarrollado y el núcleo es grande
con cromatina laxa y un nucléolo evidente. El núcleo del ameloblasto se
encuentra ahora en el polo distal, o sea, el polo opuesto de la futura CAD.
En
el citoplasma de los ameloblastos secretores se han descrito vesículas denominadas
cuerpos ameloblasticos o adamantinos que son formaciones de morfología ovoidea,
rodeadas de membrana y contenido granular, estas se consideran precursores
intracelulares de la matriz orgánica del esmalte. Se localizan cerca del
complejo de Golgi,
Los
gránulos secretores o cuerpos ameloblasticos una vez formados en el complejo de
Golgi, migran hacia el polo proximal de la célula, donde son liberados contra
la dentina formada.
4. La
maduración se produce después de haberse formado la mayor parte
de espesor de la matriz del esmalte en el área oclusal o incisal. En esta etapa
los ameloblastos reducen ligeramente su tamaño, aumentan su diámetro
transversal y su complejo de Golgi, mientras su RER disminuye de volumen.
Las
mitocondrias se sitúan en el polo proximal y el número de lisosomas con un
contenido semejante al de la matriz orgánica del esmalte aumentan el proceso de
Tomes desaparece y en el polo proximal surgen microvellosidades e
invaginaciones tubulares semejantes a las del osteoclasto.
La
presencia de estas estructuras demuestra que, en esta etapa, las células tienen
capacidad absortiva los que le permite participar eliminando agua y matriz
orgánica del esmalte. La eliminación del componente orgánico facilita el
espacio para que se incremente el porcentaje de componentes inorgánicos y se
valla configurando el esmalte maduro.
5. Etapa
de protección.- es el esmalte se a mineralizado en su
totalidad, el ameloblasto entra en estado de regresión. Ya no pueden
distinguirse de las células del estrato intermedio, se fusionan con el resto de
las capas del órgano del esmalte.
6. Etapa desmolitica:
el epitelio reducido del esmalte prolifera e induce atrofia del tejido
conectivo que lo separa del epitelio bucal; de este modo pueden fusionarse
ambos epitelios. Las células del epitelio dentario elaboran enzimas que
destruyen el tejido conectivo por desmolisis.
Si
se produce una degeneración prematura del epitelio reducido, puede no haber
erupción.
Formación y duración de la matriz
Secreción de la matriz
orgánica.
En
la etapa de la campana avanzada, el primer depósito de predentina induce la
diferenciación de los ameloblastos secretores, y en consecuencia, la secreción
del componente orgánico del esmalte.
Los procesos de síntesis y secreción de la
matriz, a cargo de los ameloblastos, son similares a los que tienen lugar en
otras células secretoras de proteínas y pueden esquematizarse de la siguiente
manera:
·
Síntesis de sustancias de bajo peso
molecular en el RER.
·
Concentración de esas sustancias en el
complejo de Golgi.
·
Formación de los gránulos secretores o
cuerpos adamantinos.
·
Fusión de los cuerpos adamantinos y formación
de vesículas apicales.
·
Secreción por exocitosis de los cuerpos
adamantinos o ameloblasticos.
La
secreción diaria alcanza una extensión de 4 um y mientras segrega, el
ameloblasto va desplazándose hacia la periferia.
La
secreción del ameloblasto no se realiza de forma continua, sino que es rítmica,
lo que va a determinar, en la estructura histológica del esmalte, la formación
de estrías transversales de los prismas.
Componentes de la matriz orgánica.
La
matriz orgánica va configurándose con diferentes componentes, la mayor parte de
los cuales se vierten en la etapa de ameloblasto secretor.
En
primer lugar, se deposita la tuftelina o proteína de flecos y la
sialofosfoproteinas dentinaria en la unión amelodentaria.
La
tuftelina podría ser segregada tanto por los preameloblastos como por los
Preodontoblastos. En segundo lugar, se segregan las amelogeninas, que
representan el 90% de la materia orgánica y cuya presencia va disminuyendo a
medida que el esmalte inmaduro se va transformando en esmalte maduro. La
enamelina y la ameloblastina se originan más tarde siendo la ameloblastina la
proteína del esmalte más joven.
En
el esmalte recién formado, el contenido proteico es del 20%, en tanto que en el
esmalte maduro es del 0,36%, es decir, que durante la maduración del esmalte
aumenta el contenido inorgánico. La pérdida de la mayor parte de la trama
orgánica y del agua del esmalte constituye la clave de su maduración.
La
eliminación del material proteico durante la maduración es selectiva.
Mineralización de la matriz
orgánica
El
depósito inicial de mineral se produce en la unión amelodentaria y los
cristales crecen más tarde, mediante adición progresiva de iones a su extremo
terminal.
La
disposición de estas proteínas permite regular la morfología y el tamaño del
cristal, modulando e inhibiendo un crecimiento anómalo del mismo o el contacto
de su superficie con otras sustancias, como la albumina, también presente en la
matriz, y que es un conocido inhibidor de la hidroxiapatita y del crecimiento
del cristal.
La
actividad enzimática, primero de las metaloproteasas y luego de las proteasas
de serina, va remodelando la matriz y degradando y eliminando el componente orgánico.
El
proceso de mineralización avanza con la sustitución progresiva de agua y
materia orgánica hasta que el esmalte alcanza un contenido en materia
inorgánica del 95%.
El
aporte de calcio y fosfato para la formación y el crecimiento de los cristales
proviene de los ameloblastos y ultimo aporte de sales minerales, de los
capilares del saco invaginados en el órgano delo esmalte.
El
esmalte adulto de un elemento ya erupcionado continúa incorporando iones en su
superficie en un mecanismo conocido como remineralizacion, que está en relación
directa con el grado de permeabilidad del esmalte.
Cementogénesis
La
formación de dentina y cemento de la raíz de un diente de desarrollo depende de
la presencia de la vaina radicular de Hertwig, esta vaina se origina por
proliferación de las células del
epitelio dental interno y externo en el asa cervical del órgano del esmalte,
una vez que se ha completado la aposición del esmalte en toda la extensión de
la corona
El
cemento dental es tejido conectivo calcificado y especializado que cubre que
cubre principalmente la superficie de la raíz, este tipo de tejido es derivado
de la capa celular ectomesenquima, no está vascularizado, no tiene la capacidad
de ser remodelado por sí mismo y carece de inervación propia. El cemento
presenta algunas propiedades como un color blanco nacarado que es más oscuro y
opaco que el esmalte dental, presenta una dureza menor que la dentina y el
esmalte, es menos permeable que la dentina y radiográficamente su radiopacidad
es semejante al hueso compacto y por esa misma razón presenta el mismo
contraste en la radiografía, las células que conforman a este tejido son los
cementoblastos que se derivan de la célula ectomesenquima indiferenciada del
saco o folículo dental se asemejan a los osteoblastos del huso en su estructura
y su función. La cemento génesis tiene lugar por primera vez durante la
formación de la raíz o durante la formación del periodoncio, la vaina radicular
epitelial de Hertwig es el encargado de la formación de la dentina y el cemento
y crece principalmente en sentido apical y en su extremo distal que forma el
diafragma epitelial, a medida que esta vaina crece induce a las células
ectomesenquimaticas a diferenciarse en odontoblastos y posteriormente como va
avanzando el proceso de mineralización se interrumpe para las células
epiteliales la fuente de nutrición, ocasionando que la vaina radicular se
fragmente y estos fragmentos ya mencionados le den paso a la formación de los
restos epiteliales de malasses, otro tipo de componente en la ontogénesis es la
matriz extracelular que contiene aproximadamente de materia inorgánica de 46-
50% que está formada principalmente de cristales de hidroxiapatita, orgánica
22% que se encuentra formada por fibras de colágeno de tipo I que podemos
encontrar dos clases de estas fibras la intrínseca y la extrínseca, los
cementoblastos son los encargados de sintetizar y secretar principalmente a las
fibras colágenas intrínsecas y los fibroblastos del ligamento periodontal
producen las fibras colágenas extrínsecas, estas fibras se insertan como fibras
de sharpey en el cemento para que actué como sostén del diente y sirve para
unirlo con el hueso alveolar. Los tipos de cemento son acelular o primario y
celular o secundario: el cemento acelular o primario se empieza a formar antes
de que el diente erupción e ira depositándose lentamente de forma que los
odontoblastos retrocedan y secreten, para no quedar atrapados en la matriz
calcificada y el cemento celular o secundario comienza a depositarse cuando el
diente entra en oclusión, ya que esta se forma de manera más rápida algunos de
los cementoblastos quedan incluidos en la matriz algo que no pasa en el tipo
primario, transformándose en cementositos, estos cementositos se alojan en un
espacio llamado laguna, ya que el cemento es a vascular los cementositos
dependen de la difusión de sustancias nutritivas a partir de los vasos de
ligamento periodontal. En la unión cemento- esmalte un tercio de los dientes
coinciden a la perfección en la línea cervical y en menos del 10% de los
dientes existe una brecha entre estos tejidos por que ocasiona que la dentina
de la raíz quede descubierta en el cuello y produzca una excesiva sensibilidad
del diente. Algunas biopatologías del cemento son: la hipercementosis que es la
formación excesiva de este tejido y la exposición que al transcurrir la edad
pueda quedar expuesta ocasionando sensaciones dolorosas al frio y ácidos.
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