de vorming van het extracellulair micromilieu
glazuur volgt het algemene organische matrixgemedieerde biomineralisatieproces, wat betekent dat de eiwitcomponenten in de extracellulaire ruimte de initiatie, oriëntatie en verpakking van de kristallen regelen. De timing van uitdrukking en afscheiding van de vereiste proteã NEN EN proteïnases worden goed gecontroleerd door diverse genen en signalerende wegen. Dit proces vindt plaats in een gesloten micro-omgeving, geïsoleerd uit circulerend bloed en gelegen in de extracellulaire ruimte tussen de zuilvormige epitheliale cellen (de ameloblasten) en de onderliggende dentine gevormd door de odontoblastcellen. Glazuurontwikkeling (amelogenese) is het resultaat van een reeks complexe en geprogrammeerde cellulaire activiteiten.2 de cellulaire, chemische en fysiologische gebeurtenissen betrokken bij tandglazuurvorming zijn dynamisch en komen in verschillende stadia voor. Deze variëren van het secretoire stadium wanneer de cellen de meerderheid van de proteã NEN EN proteïnases afscheiden nodig voor mineralisatie aan het rijpingsstadium wanneer de massieve eiwitdegradatie de gelijktijdige groei van kristallen toestaat om de ruimte te vullen de proteã nen verlaten. Deze twee stadia worden gescheiden door de overgangsfase, wanneer de eiwitafscheiding afneemt en de kristalgroei toeneemt. De kritieke extracellulaire gebeurtenissen omvatten eiwit zelf-assemblage, stapsgewijze verwerking van proteã nen door specifieke enzymen, ionentransport, en controle van lokale pH.3 Deze dynamische gebeurtenissen transformeren de matrix die 70% water en organisch materiaal (meestal eiwit) met slechts 30% mineraal in gewicht tot een sterk georganiseerde structuur die meer dan 99% anorganisch is (meestal calciumhydroxyapatiet kristallen). De kleinste anorganische eenheden-apatietkristallen-groeien in lengte in het secretoire Stadium en groeien vooral in breedte en dikte in de overgang en rijping stadia.
het belangrijkste structurele eiwit van de organische matrix is amelogenine, dat meer dan 90% van het eiwitgehalte uitmaakt. De tweede overvloedigste proteã ne is ameloblastin, die de eigenschappen van de celadhesie heeft en hoogstwaarschijnlijk de differentiatie van de ameloblastcel controleert. Een andere die proteã ne in veel kleinere hoeveelheden wordt gevonden is enamelin, die ook wordt verondersteld om apatiet nucleation en de groei samen met amelogenin te controleren. Proteïnases, zoals matrijsmetalloproteinase MMP-20 en KLK4, functioneren om amelogenine en andere emailleproteã nen in verschillende stadia van amelogenesis te verwerken en te degraderen.4
naast calcium, fluoride en fosfaat bevat de extracellulaire omgeving andere ionen zoals natrium, magnesium, kalium, chloride en bicarbonaat. Deze ionen komen vanuit bloedvaten op het oppervlak van glazuurorgaancellen binnen. Door gecontroleerde of misschien gefaciliteerde beweging, moeten deze ionen een afstand van 50 µm tot 100 µm (twee of drie verschillende cellagen) oversteken om van de bloedstroom naar het zich ontwikkelende glazuuroppervlak te reizen.
geëmailleerde apatietkristallen bevatten natrium, magnesium, kalium, fluoride, carbonaat en waterstoffosfaat (HPO4)-3 in hun structuren. Een van de belangrijkste ionen opgenomen in de emaille apatiet structuur is fluoride. Fluoride vervangt hydroxylionen in apatiet en stabiliseert het rooster als gevolg van waterstofbindingen met naburige OH – ionen. Het resulterende fluorohydroxyapatiet is minder oplosbaar dan hydroaxyapatiet, heeft betere kristalliniteit, en is minder gevoelig voor zure ontbinding en cariës progressie. De fluorideopname vindt meestal plaats tijdens het overgangs – / rijpingsstadium en gaat door nadat de ameloblasten hun secretie staken. Het glazuur oppervlak absorbeert ook fluoride uit het omliggende weefsel vloeistof voorafgaand aan uitbarsting van de tand. Overmatig fluorideverbruik tijdens de ontwikkeling van emaille resulteert echter in de vorming van gefluoreerd of gevlekt emaille.5 aangezien significante zuurgraad wordt gegenereerd in de emaille extracellulaire matrix micro-omgeving na de precipitatie van emaille hydroxyapatiet, is de pH-bufferfunctie in het systeem van cruciaal belang wanneer progressieve en snelle groei van emaillekristallen optreedt tijdens emaille rijping. Bicarbonaat is een ander essentieel onderdeel van email vloeistof betrokken bij het bufferen van de extracellulaire omgeving.
gedurende het gehele proces van amelogenese, dat bij de mens begint tijdens het derde trimester van de zwangerschap, doorlopen ameloblasten een reeks differentiatiestadia die gekarakteriseerd worden door veranderingen in de celmorfologie en-functie. Zodra het glazuur volledig gemineraliseerd is en de organische matrix wordt gedegradeerd en verwijderd—6 maanden na de geboorte in mensen-stoppen de ameloblasten met functioneren en ondergaan regressie. Ze krimpen dramatisch en in de mondholte kan leiden tot cariës en/of tandheelkundige erosie.Zowel cariës als erosie zijn het gevolg van email mineraalverlies als gevolg van een zure omgeving, terwijl de vorming van cariës specifiek gepaard gaat met de aanwezigheid van bacteriën.
naast de mogelijkheid van dergelijke schade, kan de vorming van glazuur ook defect zijn vanaf de vroege ontwikkelingsstadia als gevolg van mutaties in ameloblast genproducten. Het resultaat is een storing van één van de proteã NEN of proteïnasen die verantwoordelijk zijn voor het controleren van de processen van mineraalvorming en voor de organisatie en verwerking van de organische matrix. De verandering in om het even welk van de genen codeert amelogenin, enamelin, MMP-20, of KLK4 leidt tot één van een reeks geërfte ziekten van emaillemisvorming genoemd amelogenesis imperfecta.4 afhankelijk van het betrokken eiwit en de ontwikkelingsfase kan het defecte glazuur dun (hypoplastisch) zijn of een normale dikte hebben, maar een zachte (hypomineraliseerde) structuur.