Tessuti del dente e paradonto - il sito ufficiale degli studenti di

CAPITOLO 9
I TESSUTI DEL DENTE
Gianpaolo Papaccio
9.1 STRUTTURA DEL DENTE
I denti sono costituiti da tre porzioni mineralizzate e da un connettivo
simil-embrionale
I denti (Fig. 9.1), sia appartenenti alla dentizione di latte o decidua, sia a
quella permanente, sono costituiti da tre componenti strutturali
mineralizzate: lo smalto, di origine ectodermica, la dentina ed il cemento, di
origine mesenchimale, oltre che da un connettivo definito “mucoso” o “simil
embrionale”, la polpa dentaria, racchiusa entro la camera pulpare.
I denti sono veri e propri organi, infissi negli alveoli della mascella
(quelli superiori) e della mandibola (quelli inferiori), entro i quali si
articolano, grazie ad un tipo di articolazione definito “gonfòsi”, che
permette loro solo piccoli movimenti 1.
Essi svolgono, insieme ai muscoli della masticazione ed alle secrezioni
ghiandolari salivari che sboccano nella cavità orale, la complessa funzione
masticatoria ed in parte quella fonatoria, partecipando all’articolazione
delle parole; inoltre costituiscono una componente non secondaria
dell’estetica del volto, definita funzione fisiognomica, oggi sempre più
richiesta all’odontoiatra che ne deve sempre più tener conto, per le sue
competenze, oltre che, ovviamente, al chirurgo plastico e maxillo-facciale,
ma per le altre porzioni del volto
9.1.1 LE PARTI DEL DENTE
Ciascun dente è costituito da una porzione detta corona, esposta in
superficie e rivestita dallo smalto, da un colletto e dalla radice, infissa
nell’alveolo dentario e ricoperta dal cemento.
1
Ciascun dente può venir suddiviso (Fig. 9.1) in una porzione superiore,
detta corona ed in una inferiore, definita radice dentaria, completamente
infissa all’interno dell’alveolo dentario. Le due porzioni sono separate l’una
dall’altra dalla porzione intermedia, molto sottile, definita colletto. Ciascun
dente è scavato al centro dalla camera pulpare che contiene la polpa, come
sopra accennato. La corona è ricoperta dallo smalto, che ricopre la dentina.
Il colletto è una porzione di transizione ove si trova la giunzione amelocementizia, ossia il punto di passaggio fra lo smalto ed il cemento, mentre la
radice è costituita sempre da dentina, ma ricoperta dal cemento.
Lo smalto e la dentina sono tessuti molto duri. La polpa è invece un
tessuto connettivo molle riccamente vascolarizzato ed innervato.
La dentizione umana è definita difiodonte ed eterodonte in quanto
costituita da due successivi processi di eruzioni dentarie (dentizione decidua
e dentizione permanente), ciascuna rappresentata da diverse tipologie di
denti: incisivi, canini, premolari, molari.
9.2 LO SMALTO
Lo smalto è un epitelio di origine ectodermica, particolarmente
differenziato ed è la porzione che riveste la corona del dente. Esso si
forma a seguito di un processo detto amelogenesi.
Lo smalto (Fig. 9.2) riveste la porzione esterna di ciascun dente o
corona ed è trasparente, per cui lascia intravvedere il colore della dentina
sottostante, che è color avorio, con sfumature azzurrognole. Essocostituisce
il tessuto più duro dell’organismo e si origina a seguito di un processo di
interazione con il mesenchima. Lo smalto si forma durante il processo
definito di amelogenesi, a partire da cellule chiamate ameloblasti. I denti
della prima dentizione detti “decidui’ o “di latte” compaiono verso la VIVIII settimana di sviluppo in corrispondenza di un centro proliferativo, la
lamina dentale. Da questa prendono origine 20 gemme dentali, da cui si
formano altrettanti denti, distinti in quattro incisivi, due canini e quattro
molari, che completano il loro sviluppo intorno al terzo mese di vita
2
neonatale. Per la comprensione del processo di formazione dello smalto,
definito amelogenesi, si rimanda agli appositi testi di embriologia.
La lamina dentale è un ispessimento epiteliale che circonda la
primitiva cavità orale (stomodeum). Essa prolifera generando, a partire dalla
seconda/quarta settimana, gettoni epiteliali che si affondano nel mesenchima
ove, a partire dal secondo mese, formano gli organi dello smalto che poi fra
la 6^ e 7^ settimana formeranno le gemme dentarie, le quali pertanto
originano da un addensamento di ectoneuromesenchima, costituito da una
porzione mesenchimale cui si è aggiunta una componente ecto-neurale,
costituita da cellule provenienti dalle creste neurali. Nel corso dello sviluppo
le due componenti assumeranno forme diverse per cui si passa dalla fase di
gemma (Fig. 9.3a) a quello di coppa (11^ -12^ settimana) (Fig. 9.3b) sino a
quello di campana (11^-12^ settimana) (Fig. 9.3c), con la formazione del
sacco dentale, primo vero abbozzo dentale.
L’organo dello smalto che ne costituisce la componente epiteliale,
andrà a formare lo smalto, mentre le papille, neuro-mesenchimali,
formeranno dentina, polpa e cemento. Tutto ciò avviene grazie ad
importanti interazioni epitelio-mesenchimali.
L’organo dello smalto (Fig. 9.3c), che è una sorta di sacco, è distinto
in tre porzioni:
1) L’epitelio interno, con cellule cilindriche;
2) La polpa dell’organo dello smalto, con cellule stellate ed una
sostanza intercellulare ricca di acido ialuronico che, nell’insieme,
costituiscono il reticolo stellato, la cui funzione è di nutrizione e
supporto per il dente che va costituendosi (mentre esso invece va
esaurendosi di pari passo);
3) L’epitelio esterno, con cellule più basse, le quali man mano si
differenziano allungandosi e trasformandosi in cellule alte e
ricche in mitocondri e reticolo granulare, collegate da giunzioni ,
i pre-ameloblasti. Essi costituiscono un monostrato cilindrico
che poggia su di una membrana basale, al di sotto della quale le
cellule della papilla si differenziano in odontoblasti che iniziano
a secernere predentina. Solo quando ha inizio tale produzione e i
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pre-ameloblasti ricevono gli appropriati segnali molecolari dal
mesenchima, il loro nucleo si allontana dalla membrana basale e
divengono ameloblasti (Fig. 9.4), il cui polo di secrezione viene
così a situarsi in posizione opposta a quella degli odontoblasti. Il
risultato evidente è che i loro prodotti di secrezione,
rispettivamente smalto e dentina, li allontaneranno l’uno
dall’altro. Occorre tuttavia ricordare che, mentre gli odontoblasti
permarranno, gli ameloblasti avranno vita breve, regredendo
completamente con la formazione dello smalto, per cui
quest’ultimo, è un tessuto non riparabile, né, allo stato dell’arte,
sostituibile.
9.2.1 FORMAZIONE DELLO SMALTO
L’amelogenesi è innescata da segnali provenienti dai pre-odontoblasti.
La formazione dello smalto si realizza in due tempi successivi,
definiti rispettivamente: fase della secrezione e fase della maturazione.
Durante la prima fase, il reticolo endoplasmatico granulare degli
ameloblasti, che si è sviluppato, sintetizza le proteine dello smalto, esocitate
come granuli rivestiti, contenenti l’ amelogenina ricca di prolina ed istidina.
La secrezione dello smalto è l’evento che induce il mesenchima
sottostante a determinare il differenziamento degli odontoblasti (interazione
epitelio-mesenchimale) i quali, a loro volta, producono dentina.
Nel frattempo, lo smalto appena prodotto inizia a mineralizzarsi e
ciascun ameloblasto emetterà un prolungamento, detto processo del Tomes,
ove si concentrano le proteine di secrezione.
Durante la successiva fase della maturazione si ha la
mineralizzazione vera e propria che porta alla formazione delle
caratteristiche strutture cristalline, dette prismi dello smalto (Fig. 9.5). Gli
eventi chimici fondamentali sono rappresentati da un afflusso di ioni e dalla
perdita di acqua. A partire dalla giunzione amelo-dentinale la
mineralizzazione si propaga e si ha la formazione dei prismi dello smalto.
L’amelogenina viene sostituita dalla enamelina, che differisce per la quantità
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di alcuni aminoacidi (serina, glicina e acido aspartico) e dalla tuftelina.
Recenti ricerche 2 hanno dimostrato che le proteine ameloblastina ed
enamelina sono necessarie per creare uno strato di smalto per crescita
apposizionale e per ottenere un elevato livello di mineralizzazione, che
altrimenti non sarebbe raggiunto.
L’amelogenina è una proteina-guida nella formazione e crescita dei
cristalli di idrossiapatite. Quando il processo di secrezione terminerà con il
completamento della copertura della corona, gli ameloblasti saranno
completamente degenerati e si confonderanno con le cellule dell'epitelio
esterno, costituendo la cuticola dello smalto o membrana di Nasmyth. Tale
pellicola ha uno spessore di circa 10µm e scompare subito dopo l'eruzione
del dente.
Sulla superficie dello smalto, a partire da questo momento, si
stratificherà una pellicola costituita da saliva, detriti cellulari, batteri e
residui di cibo.
ISTOLOGIA APPLICATA
La amelogenesis imperfecta è un’alterazione della morfogenesi dello
smalto dovuta ad alterazioni delle proteine nello smalto
(ameloblastina, enamelina, tuftelina ed amelogenina).
Le persone affette da amelogenesis imperfecta hanno denti con colore
anomalo: giallo, marrone o grigio. I denti inoltre hanno un rischio più
elevato per le affezioni cariogene e sono ipersensibili ai cambiamenti di
temperatura. soggetti affetti da amelogenesis imperfecta sono state
ritrovate mutazioni in vari geni. I geni AMELX, ENAM, KLK-4 e MMP20
forniscono istruzioni per la produzione di proteine che sono essenziali per
il normale sviluppo dei denti. Le proteine da essi codificate sono coinvolte
nella formazione dello smalto, per cui mutazioni che vadano ad alterare la
struttura di tali proteine, ovvero ne impediscano la produzione avranno
come risultato la produzione di uno smalto sottile o morbido e di colore
giallo o marrone. L’amelogenesi imperfecta può avere modelli di eredità
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diversi a seconda del gene alterato. La maggior parte dei casi è dovuta a
mutazioni nel gene ENAM e sono ereditati con carattere autosomico
dominante.L’amelogenesis imperfecta può anche essere ereditata con
modello di trasmissione autosomica recessiva: questa forma della malattia
può essere causata da mutazioni nel gene ENAM o MMP20. In circa il 5%
dei casi essa è causata da mutazioni nel gene AMELX e l’ereditarietà è del
tipo X-linked (una condizione è considerata X-linked, se il gene mutato
che causa la malattia è localizzato sul cromosoma X, uno dei due
cromosomi sessuali).
9.2.2 COMPOSIZIONE DELLO SMALTO
Lo smalto è un tessuto acellulare costituito da sali minerali cristallizzati,
fosfato di calcio (idrossiapatite) e da una esigua componente organica.
Lo smalto, come si è detto, è prodotto dagli ameloblasti, i quali però,
terminata la loro funzione, che consiste nel rivestirne la corona dentaria,
muoiono. Si tratta pertanto di un tessuto acellulare, ovvero particolarmente
differenziato. Esso è il tessuto più duro dell’organismo, ma, al contrario di
quanto si credeva un tempo, esso ha un aspetto poroso, quindi la sua
superficie, alla microscopia elettronica, ha un aspetto “bucherellato”. Esso è
costituito, per la maggior parte, da sali minerali cristallizzati (idrossiapatite)
e da una esigua componente organica. Inoltre vi è acqua, legata alle proteine
amelogenina ed enamelina, che rappresentano solo il 2% dello smalto
maturo. I cristalli di idrossiapatite costituiscono i prismi dello smalto ed
assumono una colorazione bianco-gragiastra o giallastra, in rapporto allo
spessore della dentina sottostante. Ciascun prisma decorre
perpendicolarmente alla superficie esterna dello smalto a livello del terzo
esterno, laddove essi appaiono ondulati nella parte restante.
9.2.3 PRISMI DELLO SMALTO
I prismi dello smalto sono costituiti da cristalli di idrossiapatite.
I prismi dello smalto sono strutture di sezione poligonale ad andamento
leggermente sinuoso, soprattutto in corrispondenza della cosiddetta coda,
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ove generano le bande di Hunter-Schreger. Essi sono costituiti da cristalli di
idrossiapatite variamente disposti, nel senso che sono orientati secondo la
lunghezza del prisma, nella cosiddetta testa, ed a lisca di pesce nella
cosiddetta coda. Gli angusti spazi interprismatici detti anche “guaine del
prisma”, sono occupati da matrice organica e cristalli di idrossiapatite, qui
variamente orientati. I prismi offrono all’osservazione bande chiare
(“parazone”) alternate a bande scure (“diazone”) e, perpendicolarmente alla
loro superficie, striature brunastre, distanziate tra loro da uno spazio di 2080 μm, le strie incrementali o parallele di Retzius (Fig. 9.6). Altre bande,
aventi forma ad anelli concentrici, corrispondono a brevi pause fisiologiche
nella secrezione del tessuto e nella sua maturazione. Una di queste strie, più
spessa delle altre, rappresenta la cosiddetta “pausa” fra smalto prenatale e
quello post-natale ed è definita linea neonatale.
Il cosiddetto smalto aprismatico è presente sia nello smalto dei denti
decidui quando lo smalto non è ben conformato, sia, nei punti di maggior
usura, nello smalto di denti di soggetti anziani proprio nei punti di maggior
impatto. La minore ondulazione per la perdita della caratteristica dei prismi,
gli conferisce un aspetto compatto ed aprismatico.
ISTOLOGIA APPLICATA
Ipoplasia dello smalto
Si tratta di una alterazione della struttura dei prismi dello smalto che
appaiono costituiti da masse granulari, mentre la sostanza interprismatica
risulta chiara ed omogenea: essa è secondaria alla degenerazione precoce
degli ameloblasti. Microscopicamente si osservano fossette o solchi sulla
corona, a decorso trasversale.
9.2.4 GIUNZIONI FRA SMALTO E ALTRI TESSUTI DENTARI
Lo smalto presenta giunzioni sia con la dentina che con il cemento.
Lo smalto presenta due tipi di giunzione: la giunzione amelo-dentinale e la
giunzione amelo-cementizia. La prima è la linea di confine tra lo smalto e la
dentina. Essa è una zona giunzionale nella quale le due strutture si
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compenetrano saldamente l’una nell’altra. La seconda è la linea di confine
fra lo smalto e il cemento, in corrispondenza del colletto. In circa il 30% dei
casi smalto e cemento risultano solo accostati linearmente l’uno all’altro, nel
60% dei casi il cemento sconfina sullo smalto, mentre nei casi rimanenti i
due tessuti non si toccano, per cui si forma una zona che sarà ad elevato
rischio per patologie dentarie, in quanto la dentina risulterà scoperta, ossia
priva del rivestimento di smalto o cemento. Inoltre in tali casi la zona si
espande con l’età.
ISTOLOGIA APPLICATA:
Lo smalto può presentare numerose anomalie strutturali
Lo smalto presenta numerose anomalie strutturali, quali i ciuffi, o zone
di minore calcificazione che, provenendo dalla giunzione amelo-dentinale,
attraversano lo smalto per circa un quarto del suo spessore. Le lamelle, o
zone di minore resistenza, non molto frequenti, sono dovute ad anomalie
ontogenetiche, che producono zone di ridotta calcificazione per tutto lo
spessore dello smalto.
Le perle dello smalto hanno forma sferica ed in genere si trovano nel
colletto del dente oppure libere nel connettivo circostante o nella polpa. Si
pensa che derivino da piccole zone aberranti dell’organo dello smalto.
9.3 LA DENTINA
La dentina è una variante dell’osso e costituisce la parte preponderante
del dente.
La dentina è una variante dell’osso, le cui cellule, dette odontoblasti,
sono situate alla periferia della cavità pulpare. La dentina è attraversata per
tutto il suo spessore da canalicoli dentinali.
La dentina o ortodentina (Fig. 9.8), detta anche avorio, rappresenta il
corpo del dente, poiché contribuisce a formarne sia la corona che la radice.
Nella corona la dentina è rivestita, dallo smalto e nella radice dal cemento.
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Essa appare come un tessuto omogeneo, duro, di colore bianco-giallognolo.
Possiede caratteristiche fisiche quali l’elasticità e caratteristiche elettriche,
quali la piroelettricità e la piezoelettricità. Al suo interno si trova la cavità
pulpare (Fig. 9.8), occupata dalla polpa dentale. I due tessuti hanno stretti
rapporti per quanto riguarda derivazione embriologica e sinergia
morfofunzionale, pur se la definizione di complesso pulpo-dentinale appare
oggi superata dalle recenti acquisizioni scientifiche.
Come detto precedentemente, durante lo stadio a campana
dell’organo dello smalto, l’ectoneuromesenchima della papilla dentale si
differenzia internamente in odontoblasti, che secernono dapprima predentina
e, successivamente, dentina definitiva.
La dentinogenesi coronale nei vari denti avviene in periodi diversi.
La radice del dente è anch'essa costituita da dentina, ma rivestita da
cemento. Essa è attraversata dal canale pulpare. La formazione della radice
dentaria dipende da una zona di riflessione dell’epitelio interno dell’organo
dello smalto con quella dell’epitelio esterno, detta ansa cervicale: a partire
da questa le cellule epiteliali proliferano verso la futura radice dentaria e
costituiscono la guaina di Hertwig (Fig. 9.9) disposta intorno alla papilla
dentaria. Alla base vi sarà il forame apicale.
Gli odontoblasti (Fig. 9.10 ) sono cellule batiprismatiche , alte da 25 a
60µm, collegate fra loro da giunzioni occludenti ed aderenti, che si
dispongono in strato continuo al limite fra la dentina e la camera pulpare,
occupata dalla polpa dentale. Essi presentano un nucleo basale, rivolto verso
la polpa, e lunghi prolungamenti apicali che secernono la dentina
(anticamente definiti come fibre del Tomes), accolti entro i canali dentinali.
Per molteplici aspetti, sia funzionali che antigenici e molecolari gli
odontoblasti sono considerabili come una variante degli osteoblasti, deputati
alla formazione della dentina che, a sua volta, è una variante dell’osso. A
differenza degli ameloblasti, gli odontoblasti permangono per tutta la vita
ma la loro attività dentinogenica è ridottissima, a tal punto che pur in
presenza di stimoli cariogeni il reclutamento di cellule staminali pulpari
riesce soltanto a far sì che si formi un osso fibroso e mai una dentina vera e
propria.
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9.3.1 LA PREDENTINA
Prima della dentina definitiva, a seguito di induzione ameloblastica, si
forma la predentina.
La predentina (Fig. 9.10) inizia ad essere prodotta a seguito dell’induzione
da parte degli ameloblasti. Essa è costituita di una componente amorfa e di
una componente strutturata: la componente amorfa è costituita da diversi tipi
di proteine: GLA-proteine, proteoglicani, glicosaminoglicani, fosfatasi
alcalina, osteopontina, osteonectina e le fosfoproteine specifiche dentinfosfoproteina (DPP) e dentin-sialoproteina (DSP). La DPP è una proteina
ricca di fosfoserina e di acido aspartico, che sembrano avere una grande
importanza nei processi di mineralizzazione. Tuttavia occorre precisare che
entrambe DSP e DPP sono presenti, sia pure in piccole quantità, anche
nell’osso.
La componente strutturata è costituita prevalentemente da collagene di tipo
I, come nell’osso. Le fibre collagene, inoltre, appaiono intrecciate.
9.3.2 LA DENTINA
La dentina matura si forma a seguito di un processo di maturazione
della predestina che comporta la sua mineralizzazione.
Un processo di mineralizzazione e maturazione della predentina porta alla
formazione della dentina matura (Fig. 9.11). L’innesco è determinato dalla
formazione di calcosferiti o nuclei di mineralizzazione, vescicole ricche di
minerali e sostanza organica che poggiano su fibre di collagene. Su queste
ultime “precipitano”, successivamente, altre strutture cristalline, disposte in
modo tale da formare complessi di idrossiapatite che si sviluppano in
lunghezza. In tal modo si realizza la sua maturazione. Tale processo ricorda
per molti aspetti la mineralizzazione dell’osso ad opera delle vescicole della
matrice rilasciate degli osteoblasti.
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9.3.2.1 ORGANIZZAZIONE DELLA DENTINA
La dentina è costituita da una componente organica e da una
inorganica ed è attraversata da canalicoli dentinali.
La dentina (Figs. 7-11) è un tessuto duro, costituito da matrice
organica (20%) e materiale inorganico (80%). Possiamo distinguere varie
strutture nella dentina:
Canalicoli o tubuli dentinali. I canalicoli (Fig. 9.12) contengono i
prolungamenti odontoblastici. Si estendono per tutta la superficie della
dentina fino a raggiungere lo smalto in una linea di confine (giunzione
amelodentinale). Il loro percorso non è però rettilineo, in quanto forma due
curve, descrivendo una ‘S’. Il loro numero varia in relazione alla sede: se ne
contano infatti circa 45000 per mm2 in vicinanza della polpa, mentre il
numero si riduce a meno della metà in vicinanza del confine con lo smalto.
Anche il loro diametro varia allontanandosi dalla polpa, cosicché quelli più
vicini misurano in sezione trasversale circa 2-3 µm, diminuendo
progressivamente fino a 0,6-0,8µm. I tubuli dentinali rivestono una grande
importanza nella fisiopatologia della dentina e contengono anche fibre
amieliniche provenienti dalla vicina polpa. Essi sono occupati, come già
accennato, dai processi odontoblastici immersi in un liquido: il fluido
dentinale, che li discosta dalla parete del tubulo stesso, creando lo spazio
periodontoblastico.
Linee di embricatura o di von Ebner. Le linee di von Ebner sono osservabili
al microscopio ottico come caratteristiche striature che rappresentano delle
linee di accrescimento. La formazione della dentina procede infatti
ritmicamente, con l’alternarsi di fasi di attività e di quiescenza, che portano
al formarsi di strati di circa 4 µm di spessore, perpendicolari ai canalicoli
dentinali, in cui si alternano strati di dentina più calcificata e meno
calcificata.
Linee di contorno o di Owen. Le linee di Owen si producono per disturbi
della dentinogenesi. Espressione di particolari periodi metabolici, mostrano
un colore più scuro.
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Linee di contorno indotte. Le linee di contorno indotte sono interferenze
della dentinogenesi dovute all’assunzione di farmaci che si legano alla
matrice o ai cristalli nelle zone di crescita. Queste linee indotte, dovute ad
esempio alla somministrazione di tetraciclina durante lo sviluppo embriofetale, sono visibili come strie scure, notevolmente antiestetiche.
9.3.2.2 CLASSIFICAZIONE E TIPI DI DENTINA IN RAPPORTO ALL’ETÀ.
La dentina può venire classificata e distinta a seconda della regione in
cui si trova e dell’età.
La dentina peritubulare è ricca in sali minerali e costituisce la parete
tubulare; viene continuamente secreta e a volte la sua ipersecrezione
determina l’ostruzione dei canalicoli, con sclerosi dentinale.
La dentina intertubulare è situata tra i tubuli ed è altamente mineralizzata.
La dentina mantellare è la prima a formarsi, con fibre collagene intrecciate.
La dentina circumpulpare circonda la polpa e si forma dopo la dentina
mantellare.
La dentina globulare è poco calcificata ed è caratterizzata da aree con difetti
di mineralizzazione.
La dentina interglobulare è quella in cui inizia la mineralizzazione della
dentina.
Al contrario dello smalto, la dentina è prodotta durante tutta la vita, per cui
avremo una dentina primaria, fino all’eruzione del dente, una dentina
secondaria, dopo l’eruzione, e una dentina terziaria che si forma a seguito
di stimoli, in genere cariogeni. Tuttavia la dentina terziaria, come già
accennato, non ha la forma e le caratteristiche della dentina vera e propria:
essendo un osso fibroso; essa rappresenta solo un tentativo di riparare la
dentina che, peraltro, fallisce. Tale evento fisiologico spiega la capacità
delle cellule staminali pulpari di formare più facilmente osso piuttosto che
dentina.
ISTOLOGIA APPLICATA:
La dentina può venire prodotta in modo imperfetto.
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La dentina può essere prodotta in modo “imperfetto”, avendosi così la
dentinogenesi imperfecta che si associa sovente alla osteogenesis
imperfecta. Alterazioni nella composizione della dentina sono poi dovute
ad ipofosfatemìa dentinale. Le alterazioni cliniche più frequenti della
dentina sono i processi cariogeni.
9.4 IL CEMENTO
9.4.1 STRUTTURA DEL CEMENTO
Il cemento è una variante dell’osso costituito da cellule e matrice.
Il cemento (Fig. 9.12) ricopre la radice dei denti ed è, anch’esso, una
variante del tessuto osseo. Durante l’odontogenesi (cui si rimanda) la guaìna
epiteliale si frammenta, per cui le cellule mesenchimali si differenziano in
cementoblasti che si dispongono lungo tutta la superficie radicolare
ricoprendo con la loro secrezione la dentina. Avvenuta la secrezione di una
certa quantità di matrice si ha la sua mineralizzazione. A differenza
dell’osso il cemento non è vascolarizzato, non è rimodellato né va incontro a
processi riparativi. Le sue cellule vengono denominate cementociti. Il
cemento si presenta normalmente in due varietà: il cemento acellulare, che
ricopre il terzo superiore del dente, ed il cemento cellulare. Esso ha uno
spessore irregolare, che comunque aumenta in profondità dove può
raggiungere il valore di 100-150 µm, mentre al colletto è di soli 10 µm. Al
microscopio ottico mostra un confine con la dentina molto netto.
Il cemento cellulare presenta tre componenti: le cellule, la sostanza
intercellulare organica e la sostanza intercellulare inorganica.
Cellule. Le cellule del cemento (Fig. 9.13) comprendono i cementoblasti, i
cementociti ed i cementoclasti. I cementoblasti sono le cellule che
depositano la sostanza intercellulare (amorfa e strutturata: cementoide); essi
sono molto simili agli osteoblasti per la loro morfologia e sono anch’essi
accolti in lacune, dove restano intrappolati diventando cementociti. I
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cementoclasti sono impegnati nei processi di erosione del cemento
(cementoclasìa) per traumi o processi flogistici.
Sostanza intercellulare organica e inorganica. La sostanza organica
(35%) è costituita per la parte amorfa da proteoglicani e glicoproteine, per
quella strutturata da fibre collagene. La componente inorganica (65%) è
composta da idrossiapatite. Le fibre collagene sono intrecciate, come nel
tessuto osseo non lamellare a fibre intrecciate, caratteristico dello scheletro
fetale e del neonato. Queste fibre vengono considerate “intrinseche” del
cemento, in quanto sono gli stessi cementoblasti a sintetizzarle. Nel
cemento, si ritrovano però anche altre fibre, con andamento perpendicolare
all’asse maggiore del dente e costituenti i fasci “estrinseci” provenienti dal
legamento periodontale. Questi fasci di fibre collagene, denominate fibre di
Sharpey, forniscono l’attacco del dente al periodonto e quindi all’alveolo
(Fig. 9.14).
ISTOLOGIA APPLICATA
Alterazioni del cemento
Per il cemento sono descritti casi di riduzione della componente calcificata
e del colore oltre ad alterazioni che comportano un aumento dello spazio
fra di esso e lo smalto.
9.5 LA POLPA DENTARIA
La polpa dentaria è un connettivo simil-embrionario ricco in vasi e
cellule staminali multipotenti, derivate dall’ectoneuromesenchima.
La polpa dentaria (Fig. 9.15) è un tessuto connettivo di tipo mucoso o simil
embrionale. Essa è contenuta nella camera pulpare limitata dalla dentina,
con la quale condivide l’origine embrionale.
Essendo simile al mesenchima, la polpa è prevalentemente costituita di
sostanza fondamentale amorfa gelatinosa, ricca di glicoproteine,
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proteoglicani e glicosaminoglicani (prevalentemente acido ialuronico) e
scarsi fibroblasti.
Essa è contenuta all’interno della cavità detta pulpare, circondata dagli
odontoblasti e dalla dentina. Si continua nella radice come polpa radicolare.
La polpa dentaria è un ricchissimo serbatoio di cellule staminali le quali
risiedono nella varie zone, ma prevalentemente in posizione radicolare, ed
hanno numerose caratteristiche di plasticità 3-12.
Le cellule staminali della polpa sono multipotenti
Numerosi studi hanno evidenziato che le cellule della polpa dentaria sono
cellule multipotenti, di origine ectoneuromesenchimale o pericitaria, che
mantengono la capacità di differenziare in coltura in numerosi citotipi, e
principalmente in cellule della linea odonto/osteogenica, adipogenica e
neurogenica. Le cellule che ne derivano sono pertanto odontoblasti,
osteoblasti, condroblasti, neuroni, melanociti, cellule muscolari, cellule
gliali, adipociti, endoteliociti. Quelle che differenziano in odontoblasti
formano un tessuto con caratteristiche simili alla dentina, quelle che
formano osteoblasti producono osso compatto, quelle che formano
condroblasti, cartilagine ialina.
La multipotenza delle cellule staminali pulpari è di notevole importanza
applicativa, anche in ragione della loro notevole attività proliferativa.
Sino ad oggi dalla polpa dentaria umana sono state isolate quattro differenti
tipi di cellule staminali: le DPSCs, più note e numerose, isolate da polpa
dentaria adulta, le SHED, derivate da denti decidui, che hanno
caratteristiche simili alle precedenti, le cellule staminali derivate dalla
papilla apicale (SCAP), e infine le cellule staminali follicolari (DFPCs),
derivate cioè dal follicolo dentario. Tutte queste cellule possiedono le
caratteristiche di cellule staminali mesenchimali (MSC), quali la capacità di
autorinnovarsi, e quindi mantenere intatto il pool staminale originario, e la
capacità multi differenziativa, come accennato sopra. Allo stesso modo delle
MSCs derivate dal midollo osseo, esse hanno la capacità di differenziare
nelle linee osteogeniche, condrogeniche, adipogeniche, miogeniche e
15
neurogeniche. In aggiunta, hanno la capacità di dare luogo a odontoblasti e
dentina, una potenzialità in più rispetto alle mesenchimali midollari 2-11.
Altra importante azione esercitata dalle cellule staminali pulpari è insita
nella loro capacità immunosoppressiva e nella loro risposta, differenziativa
o de-differenziativa nei riguardi di citochine pro-infiammatorie 13. Il primo
di tali effetti è stato già osservato in cellule mesenchimali di altra
provenienza e adoperato in clinica per contrastare il rigetto acuto da
trapianto 13-16.
ISTOLOGIA APPLICATA
Cellule staminali e ingegneria tissutale applicata al dente
L’ingegneria tissutale, una branca della ricerca biomedica che mira alla
ricostruzione di tessuti invecchiati o danneggiati mediante l’uso di cellule
staminali e biomateriali definiti “scaffold”, è stata applicata anche ai
tessuti dentari con alterne fortune. Per la specie umana è stato infatti
possibile ottenere la rigenerazione dell’osso alveolare, non sono stati
ancora ottenuti risultati apprezzabili per i tessuti dentari, né tanto meno
per l’intero dente. Tentativi coronati da successo sono stati invece
effettuati nei roditori, nei quali la “rigenerazione” dei denti è però un
processo fisiologico che si realizza normalmente ad ogni perdita di
elementi dentari durante tutta la vita dell’animale. Pur con questi limiti,
alcuni di questi esperimenti di ingegneria tessutale o d’organo potrebbero
forse fornire spunti di ricerca applicabili alla specie umana. Ad esempio,
un gruppo di ricercatori giapponesi17, partendo da germi dentari ottenuti da
embrioni di topo, ha assemblato in coltura dei germi dentari “artificiali”. I
germi dentari embrionali sono stati dapprima dissociati nelle loro due
componenti cellulari fondamentali (cellule epiteliali e cellule
mesenchimali). Durante la successiva coltura in vitro le cellule si sono
riassorbite per formare dei germi dentari capaci di rigenerazione. Infatti
questi complessi cellulari “bioingegnerizzati” trapiantati in siti da cui
erano stati precedentemente estratti i molari, si sono mostrati capaci di
rigenerare tutte le parti del dente, formando denti perfettamente
16
funzionanti. Il motivo per cui le cellule dei germi erano state dapprima
dissociate e poi lasciate riassociarsi in vitro era per fornire una prova di
principio che, per future applicazioni cliniche, si sarebbe potuto partire da
cellule staminali epiteliali e mesenchimali ottenute separatamente. Questi
risultati sono evidentemente ancora lontani da una semplice e diretta
applicabilità all’uomo, anche per i problemi etici legati all’uso degli
embrioni umani.
Alterazioni della polpa dentaria
La polpa dentaria reagisce agli eventi cariogeni reclutando le cellule
staminali e formando la cosiddetta dentina terziaria, che è in realtà un
tessuto osseo di tipo fibroso.
9.6 IL PARODONTO
Il parodonto costituisce l’insieme dei tessuti che circondano il dente.
L’insieme dei tessuti che circondano, sostengono e nutrono il dente
costituiscono il parodonto (Fig. 9.16), anche noto come periodonto,
paradenzio, parodonzio, periodonzo. Essi sono: la gengiva, il legamento
alveolo-dentario o parodontale, il cemento e l’osso alveolare. Il dente,
infisso nell’alveolo, resta ancorato ad esso, soprattutto grazie alle fibre di cui
è formato il legamento periodontale, fra le quali le fibre dello Sharpey, le
quali forniscono l’attacco del dente all’alveolo (Fig. 9.16). Con la sua
speciale organizzazione il legamento alveolo-dentario permette pertanto che
i denti possano sopportare i traumi dovuti alla masticazione, senza che
avvenga una lussazione. Lo spessore di questo legamento varia in relazione
all’età dell’individuo (0,11-0,40 mm, con valore medio di 0,25 mm,
Fig.9.12). Esso è inoltre una ricca fonte di cellule staminali con i caratteri
della multipotenza, molto adoperate nell’ingegneria tissutale.
Il legamento alveolo-dentale è costituito da tessuto connettivo specializzato,
si sviluppa dal sacco dentario, quindi dall’ectoneuromesenchima; esso
pertanto è costituito dalle cellule provenienti dalle creste neurali e da una
matrice amorfa simile a quella del connettivo propriamente detto oltre ad
17
una matrice fibrosa in cui si trovano, per la maggior parte, fibre collagene, e,
in minor quantitativo, fibre elastiche le quali si organizzano in molti ordini
di fasci a differente direzione: a) fibre oblique; b) fibre orizzontali; c) fibre
della cresta alveolare; d) fibre gengivali; e) fibre circonferenziali; f) fibre
trans-settali; g) fibre periapicali; h) fibre inter-radicolari.
ISTOLOGIA APPLICATA
Durante la vita dell’individuo il parodonto può andare incontro a numerosi
processi involutivi e degenerativi, oltre che infiammatori. L’igiene dentale
e l’alimentazione (il cosiddetto stile di vita dell’individuo) sicuramente
giocano un ruolo importante in questo cotesto. Infatti la placca di detriti e
germi che si forma (il comune tartaro) è una componente che favorisce
notevolmente tutte le alterazioni del parodonto. La retrazione del colletto
gengivale, il cosiddetto “scollamento” e l’esposizione delle radici, così
come le associate alterazioni dell’alveolo, ovvero di tutto l’osso sono
spesso associate a rapida perdita degli elementi dentari.
Tuttavia, a parità di condizioni patogene, alcuni pazienti si ammalano di
gengiviti e quindi di piorrea, mentre altri non si ammalano. Il motivo è
probabilmente da ricercarsi nella predisposizione genetica.
18
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20
LEGENDE ALLE FIGURE
Fig. 1 Parti del dente.
Fig. 2 Lo smalto. Ingrandimento X 250.
Fig. 3 Odontogenesi: (a) stadio di gemma dentaria: (b) stadio a coppa, (c)
stadio a campana
Fig. 4 Ameloblasti
Fig. 5 Prismi dello smalto. Microscopìa in scanzione. Ingrandimento x
13.000
Fig. 6 Strie del Retzius evidenti nello smalto
Fig. 7 Dentina con odontoblasti e polpa
Fig. 8 Sezione di dente umano con polpa e dentina.
Fig. 9 Guaìna di Hertwig in stadio a campana.
Fig. 10 Odontoblasti che depongono pre-dentina
Fig. 11 Dentina matura
Fig. 12 Tubuli o canali dentinali circondati da cemento ed osso alveolare
Fig. 13 Cementocito . Ingrandimento X1000
Fig. 14 Fibre dello Sharpey
Fig. 15 Polpa dentaria limitata da odontoblasti e dentina
Fig. 16 Sezione di denti circondati dal parodonto.
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