Омск, Омская область, Россия
В статье представлены результаты исследования размеров, формы и упаковки нетронутых зубов сетчатки нижней челюсти в разные возрастные периоды с дисплазией соединительной ткани и без нее. Было обнаружено, что в этих группах наблюдаются различные скорости роста и развития кристаллов эмали. Без дисплазии соединительной ткани кристаллы имеют дугообразные формы с большими кристаллами, плотно упакованы относительно друг друга, однако при дисплазии соединительной ткани полиморфизмы отличаются, форма кристаллов изменяется от пирамидальной до дугообразной с малыми кристаллами, менее плотной упаковки относительно друг друга.
Электронная микроскопия, кристаллы эмали, дисплазия соединительной ткани
Одним из важным компонентом эмали зуба человека является кристалл гидроксиапатита, который на протяжении длительного развития и созревания видоизменяется и напрямую зависит от развития и созревания органической матрицы [1, 2, 4]. Известно, что кристаллы на ранних стадиях развития имеют достаточную ширину, необходимую для размещения одиночной элементарной ячейки окта-кальций фосфата или двух элементарных ячеек гидроксиапатита, при этом длина и толщина удлиняющихся кристаллов на ранних стадиях развития зуба остается неизменной [7]. По мере развития эмали зубов кристаллы формируются и удлиняются, показатели ширины и толщины выравниваются за счет активного анизотропного роста эмалевых кристаллов в длину и толщину [6―10]. Ранние кристаллы имеют пирамидальную форму, множество неровностей, шероховатостей, однако зрелая эмаль коронковой части зуба имеет призматическую форму со схожей площадью поперечного сечения в основе и верхушке [6]. Несмотря на большое количество публикаций о развитии и созревании эмалевых кристаллов в постнатальном онтогенезе, отсутствуют убедительные данные о темпах роста эмалевых кристаллов на разных этапах развития зубов человека [11].
Цель исследования ― дать морфологическую характеристику эмали ретинированных 38, 48 зубов в постнатальном периоде онтогенеза при дисплазии соединительной ткани в различные возрастные периоды.
Материалы и методы исследования
У 140 человек (70 человек с дисплазией соединительной ткани (ДСТ), 70 человек без ДСТ) извлекали по 1 ретинированному зубу (38, 48) для исследования в возрастных группах 15―20 лет, 21―30 лет, 31―40 лет. ДСТ устанавливали по методике Омского государственного медицинского университета [3], полученные образцы подготавливали и исследовали на базе кафедры «Оборудование и технологии сварочного производства» ОГМУ с использованием полировально-шлифовального станка Нейрис, шлифовальных кругов hermes с разной степенью зернистости и полировальных кругов с алмазной суспензией Akasel разного количества микрон [5]. Осмотр образцов осуществлялся на оптическом микроскопе марки Olympus jx 41 с увеличением 1000 крат. В результате были получены электронные снимки зубов у обследованных лиц, по которым анализировали степень упаковки, форму и размер эмалевых призм в указанных возрастных группах. Математическая обработка данных проводилась с помощью статистического пакета STATISTICA 10.0 (StatSoftInc. USA).
Результаты исследования, их обсуждение
Данные последних лет, полученные с помощью электронной микроскопии, вносят некоторые коррективы в представления об ультраструктуре эмали зубов и ее компонентов. При электронной микроскопии, как и оптической, изучение ткани начинается со сравнительно малого увеличения, при котором визуализируются эмалевые призмы с детализацией их величины, формы, степени развития.
Анализируя данные электронной микроскопии, важно отметить, что форма эмалевых призм во всех возрастных группах без ДСТ имеет правильную, упорядоченную форму в виде шестигранных или семигранных форм эмалевых призм. Наиболее постоянную форму эмалевые призмы имеют в возрастной группе 31―40 лет, где доминируют эмалевые призмы с семигранной формой с достаточно плотной упаковкой (рис. 2). В возрастных группах 15―20 и 21―30 лет эмалевые призмы также имеют семигранное строение, однако в большом количестве встречаются шестигранные формы эмалевых призм с более хаотичным и менее плотным расположением друг к другу (рис. 1).
Рис. 1. Ориентация эмалевых призм у обследованных группы 21―30 лет без ДСТ, ув.× 1000
Рис. 2. Ориентация эмалевых призм у обследованных группы 31―40 лет без ДСТ, ув.× 1000
Необходимо обратить внимание на то, что форма эмалевых призм во всех возрастных группах с ДСТ имеет также аркообразную форму, однако в группе 15―20 лет пирамидальная форма эмалевых призм наиболее распространена. Хаотичное расположение объясняется различной их формой в виде пятигранных, шестигранных и семигранных эмалевых призм. Наиболее постоянную форму эмалевые призмы имеют в возрастной группе 31―40 лет, где доминируют эмалевые призмы с шестигранной формой, при этом встречаются единичные семигранные формы эмалевых призм (рис. 4). В возрастных группах 15―20 и 21―30 лет эмалевые призмы имеют наименее упорядоченную форму строения, в большом количестве встречаются пятигранные, шестигранные формы эмалевых призм (рис. 3), семигранные формы эмалевых призм практически не визуализируются.
Рис. 3. Ориентация эмалевых призм у обследованных группы 21―30 лет с ДСТ, ув.× 1000
Рис. 4. Ориентация эмалевых призм у обследованных
группы 31―40 лет с ДСТ, ув.× 1000
Необходимо отметить изменение размеров и формы кристаллов по мере увеличения возрастного периода в группе без ДСТ, однако структура кристаллов сохраняет свое постоянство, имея аркообразную форму во всех группах (табл.). Важным аспектом ультраструктурного строения эмали является наличие неровностей и выступов на поверхности эмалевых кристаллов, которые ярко выражены в возрастных периодах 15―20 и 21―30 лет, в возрастном периоде 31―40 лет наличие шероховатостей и неровностей на кристаллах эмали не наблюдалось. Следует отметить, что в возрастном периоде 31―40 лет эмалевые призмы отличаются меньшей рельефностью. Во всех сравниваемых возрастных группах мы не обнаружили разветвлений на множественные кристаллы и их слияние. Плотность упаковки кристаллов является важным показателем, которая определяется степенью упаковкой коллагена, указывающей на зрелость эмалевой ткани, и увеличивается с возрастом. Наибольшая плотность упаковки эмали зубов наблюдается в возрастной группе 31―40 лет, однако в группах 15―20 и 21―30 лет отмечается высокий уровень упаковки кристаллов, соответствующий нормальным значениям, характеризующим данный возрастной период жизни человека.
Таблица
Количество эмалевых призм в единице объема 10*10 микрон в различные возрастные периоды постнатального онтогенеза
|
Группа/Возраст |
15―20 лет |
21―30 лет |
31―40 лет |
|
ДСТ |
3,32±0,12* |
3,57±0,21** |
4,02±0,16** |
|
Без ДСТ |
5,68±0,13 |
5,79±0,11* |
6,02±0,25** |
Примечание: степень достоверности различия рассчитана по отношению к группе без ДСТ, * ― Р‹ 0,05, ** ― Р‹ 0,01.
Наблюдаются значительные изменения и разнообразие размеров кристаллов по мере увеличения возрастного периода в группе с ДСТ, при этом структура кристаллов отличается своей вариабельностью, имея пирамидальную и аркообразную формы, наибольшая вариабельность по данному показателю выражена в возрастных группах 15―20 и 21―30 лет при ДСТ. Важным аспектом ультраструктурного строения эмали является наличие неровностей и выступов на поверхности эмалевых кристаллов, которые ярко выражены в возрастных периодах 15―20 и 21―30 лет, в возрастном периоде 31―40 лет наличие шероховатостей и неровностей на кристаллах эмали наблюдалось значительно меньше. В возрастном периоде 31―40 лет эмалевые призмы отличаются выраженной рельефностью. Во всех сравниваемых возрастных группах мы не обнаружили разветвлений на множественные кристаллы и их слияние, как и во всех.
Плотность упаковки кристаллов зависит от упаковки и ориентации коллагеновых волокон между эмалевыми призмами, которая указывает на недостаточную зрелость эмали зубов при ДСТ в возрастные периоды 15―20 и 21―30 лет по сравнению с аналогичными возрастными группами без ДСТ, хотя наблюдается значительный темп созревания эмалевых призм с возрастом в группе с ДСТ. Наибольшая плотность упаковки эмали зубов при ДСТ наблюдается в возрастной группе 31―40 лет, а в группах 15―20 и 21―30 лет отмечается низкий уровень упаковки кристаллов, не соответствующий значениям аналогичных возрастных групп без ДСТ.
Выводы
По результатам исследования размера, формы и упаковки эмалевых призм в различные возрастные периоды можно утверждать о различных темпах роста и развития эмалевых призм у обследованных с дисплазией соединительной ткани и без нее. Наибольшая упорядоченность эмалевых призм наблюдается в группе 31―40 лет без дисплазии соединительной ткани, где кристаллы имеют аркообразную форму, плотнее упакованы, имеют большие размеры, что характерно для зрелых кристаллов. В группах без дисплазии соединительной ткани кристаллы имеют пирамидальную и аркообразную формы, менее плотно упакованы и имеют различные размеры, что характерно для незрелых кристаллов, однако в группе с дисплазией соединительной ткани с возрастом отмечаются значительный рост и уплотнение кристаллов, что наблюдается при созревании эмалевых призм в раннем постнатальном периоде онтогенеза задолго до прорезывания зуба в полость рта.
1. Взаимоотношение минерального и органического матрикса эмали ретинированных зубов при дисплазии соединительной ткани / А. С. Коршунов, В. П. Конев, С. Н. Московский [ и др.] // Практическая медицина. - 2017. - № 7 (108). - С. 152-155.
2. Дисплазия соединительной ткани: основные клинические синдромы, формулировка диагноза, лечение / Г. И. Нечаева, В. М. Яковлев, В. П. Конев [и др.] // Лечащий врач. - 2008. - № 2. - С. 22-25.
3. Наноструктура эмали зубов норме и дисплазии соединительной ткани / А. С. Коршунов, В. П. Конев, С. Н. Московский [и др.] // Уральский медицинский журнал. - 2017. - № 7 (151). - С. 15-19.
4. Коршунов, А. С. Диагностика дисплазии соединительной ткани по твердым тканям зубов человека / А. С. Коршунов // Стоматология. - 2017. - Т. 96, № 3. - С. 60-61.
5. Патент РФ 2458675 на изобретение. Способ изготовления препаратов зубов для морфологических исследований эмалевых призм в АСМ и инвертированных микроскопах / И. Л. Шестель, А. С. Коршунов, А. С. Лосев [и др.]. - 2011.
6. Human amelogenesis. I: High resolution electron microscopy study of ribbon-like crystals / F. J. Cuisinier [et al.] // Calcif Tissue Int. - 1991. - № 51. - Р. 259-268.
7. Daculsi, G. High-resolution electron microscope study of human enamel crystallites: size, shape, and growth / G. Daculsi, B. Kerebel // J Ultrastruct Res. - 1978. - № 65. - Р. 163-172.
8. Length and shape of enamel crystals / G. Daculsi, J. Menanteau, L. M. Kerebel [et al.] // Calcif Tissue Int. - 1984. - № 36. - Р. 550-555.
9. Initial enamel crystals are not spatially associated with mineralized dentin / T. G. Diekwisch [et al.] // Cell Tissue Res. - 1995. - № 279. - Р. 149-167.
10. Nanci, A. Enamel: composition, formation, and structure / A. Nanci // Ten Cate’s oral histology development, structure, and function. - St. Louis, MO, USA : Mosby, 2003. - Р. 145-191.
11. Нагаева, М. О. Наноструктура коллагена костной ткани альвеолярных отростков челюстей у больных пародонтитом на фоне дисплазии соединительной ткани / М. О. Нагаева, И. Л. Шестель // Проблемы стоматологии. - 2016. - Т. 12, № 3. - С. 74-79.
