5. Přednáška
Orální histologie a embryologie
DEHY
18. 10. 2023
Periodoncium
Sklovina
Cement
Mikroskopická stavba periodoncia,
jeho funkce a klinický význam
periodont
(3)
závěsný
aparát
(2+3+4)
parodont
1+(2+3+4)
gingiva
cement
ozubice
alveolus
• Zubní lůžko (alveolus) každý zub má samostatné
• Ozubice (periodoncium) - husté kolagenní vazivo,
které upevňuje kořen zubu v lůžku
• Závěsný aparát zubu = ozubice + cement zubního
kořene + stěna zubního lůžka tvoří anatomickofunkční
celek
• Parodont = závěsný aparát zubu + dáseň
• Závěsný aparát odděluje od dutiny ústní dáseň
(gingiva), která pevně přirůstá k povrchu krčku
zubu a vytváří kolem něj Gottliebovu epitelovou
těsnící manžetu
Závěsný aparát zubu
Fixuje zub v alveolu, pružný závěs zubu který vyrovnává a kompenzuje
síly působící na zub během mastikace
Transformuje tlakové síly při žvýkání v tahové, kterým zubní lůžko
lépe odolává a je na ně také lépe přizpůsobeno
Vyplňuje prostor mezi kribriformní ploténkou zubního lůžka a
kořenem zubu
Charakter – husté kolagenní vazivo uspořádaného typu
Kolagenní vlákna - snopečky vláken – periodontální vazy (ligamenta)
Tloušťka periodontia – 0,18 – 1,0 mm, nejtenčí ve střední části kořene
Konce ukotveny v zubním cementu a lamelózní kosti kribriformní
ploténky (jako Sharpeyova vlákna)
Ozubice – periodontium
Vzniká z dentálního vaku záhy po zahájení vývoje zubního kořene
Buněčné složení: Fibroblasty a Fibrocyty
ECM:
Kolagenní vlákna (I, III a XII)
Jsou rychle obnovována
Uspořádána do svazečků
Elastická vlákna
Oxytalanová vlákna (nedospělá elastická vlákna)
Mikroskopická stavba
Uspořádání (průběh) periodontálních ligament
3 skupiny:
Gingivální vlákna
Transseptální (interdentální) vlákna
Alveolární vlákna (fibrae principales)
Gingivální vlákna – poutají gingivu ke krčku zubu
nejsou ve skutečnosti součástí periodoncia, neboť leží v lamina propria dásně
4 směry průběhu (skupiny):
Dentogingivální - od cementu
krčku k volné a připoutané gingivě
(vějíř), nejpočetnější
Alveologingivální - od okraje
alveolu k volné a připoutané gingivě
Cirkulární - uložena ve volné
gingivě a kruhovitě objímají krček zubu
Dentoperiostální - od krčku přes
okraj alveolu na povrch vestibulární
nebo linguální ploténky
Dentogingivální
Dentoperiostální
Mesiodistálně nad interalveolárními septy
Zpevňují lineární seřazení zubů v oblouku a
tvoří podklad pro interdentální papily
Modelují tvar hřebenů interalveolárních sept
Konfigurace na rtg snímcích (při inklinaci
sešikmení septa a deprese)
Transseptální vlákna - spojují krčky sousedních zubů
Mezi kořenem a kribriformní ploténkou zubního lůžka (os alveolare)
Jsou nejpočetnější
Hřebenová, horizontální, šikmá, apikální a interradikulární
Alveolární vlákna
Hřebenová – od zubního krčku k periostu
interalveolárního septa nebo k periostu
koronálního okraje zubního lůžka.
Funkce: Zabraňují vylézání zubu (někdy chybějí)
Horizontální - v koronální třetině kořene a
zubního lůžka
Jsou postavena kolmo k podélné ose zubu
Funkce - Brání laterálním (horizontální)
pohybům zubů
Alveolární vlákna
Šikmá - vyplňují střední a apikální
třetinu lůžka
Diagonální průběh – úpony na
cementu leží více apikálně než inzerce
v kribriformní ploténce
Funkce - Brání vtlačování kořene do
lůžka
Apikální – od apexu ke dnu zubního lůžka
Radiální průběh
Funkce – brání vylézání zubu z lůžka
Interradikulární - pouze u vícekořenových zubů
Odstupují z místa větvení zubu a inzerují na vrcholu
mezikořenového kostěného septa
fce - zabraňují vylézaní zubu a jeho rotaci
interradikulární
septum
interradikulární
septum
Intermediální pleteň
Část vláken má pouze jeden úpon - buď
v cementu nebo na kribriformní ploténce,
kdežto druhý konec je volný
Z nich se splétá tzv. intermediální pleteň:
plexus intermedius
Slouží jako morfologická a funkční rezerva
pro potenciální přestavbu zubního závěsu
Intersticiální oblasti
Okrsky řídkého kolagenního vaziva, oddělují
skupiny vláken
Prochází zde cévy a nervy – odpovídají za vitalitu
a výživu periodoncia
Na preparátech se jeví jako světlejší buněčná
ložiska s hojnými cévami a amorfní základní
hmotou
Arterioly z gingiválních, pulpárních a interalveolárních tepen
V intersticiálních prostorách se rozpadají v kapilární síť, jejíž
větve zasahují i mezi vlákna závěsu
Prokázána lymfatická drenáž
Cévní a nervové zásobení periodontia
Inervace
Senzitivní zakončení 3 typů:
• Volná (bolest)
• Knoflíkovitá a
• Keříky (taktilní podněty)
Ostrůvky epitelových buněk: epitelové perly
Malassezovy ostrůvky (ERM = Epithelial rests of
Malassez)
Jedná se o zbytky rozpadlé Hertwigovy epitelové
pochvy (HERS = Hertwig Epithelial Root Sheath)
Tvoří zásobu kmenových buněk.
Mohou se podrobovat EMT (Epithelial to
Mesenchymal Transition)
Granulomy a cysty epitelového původu
Cementikly
Příležitostné útvary v periodonciu
ERM = Epithelial rests of Malassez
Změny při ztrátě antagonisty (nonfunkce):
• Zúžení periodontia
• Prořídnutí a rozvolnění vláken
• Tloustnutí cementu
• Ztenčení kribriformní ploténky
Změny následkem nadměrného zatěžování:
Akutní (trauma) – krevní výrony, ruptura vláken, nekróza
a rezorbce, ankylóza
Chronické – hypercementóza
Změny v periodonciu během života
Periodontální vazy (ligamenta) - terminologie
Gingivální vlákna - fibrae gingivales (fibrae gingivodentales, fibrae gingivales circulares)
Transseptální vlákna - fibrae interdentales
Alveolární vlákna - fibrae alveolodentales (fibrae principales)
Hřebenová - lig. dentale superius
Horizontální - fibrae alveolodentales transversae
Šikmé - lig. dentale inferius
Apikální - fibrae apicales
Interradikulární - fibrae interradiculares
Gingiva
Dáseň (gingiva)
• Oddíl sliznice dutiny ústní mastikačního typu, okolo zubních krčků ke kterým je pevně přirostlá
• Křehká a tuhá, bledě růžová barva, velmi odolná vůči tlaku a tření
• Neposunlivě spojena s podkladem (mukoperiost)
Mukogingivální linie
• Tvoří hranici mezi dásní a sliznicí pokrývající zbytek alveolárního výběžku
• Je patrna na vestibulární straně horní a dolní čelisti a na linguální straně dolní čelisti
Topografie dásně: 2 oddíly
Gingiva volná – gingiva libera
(gingiva supraalveolaris nadalveolární
dáseň)
Gingiva připoutaná – gingiva affixa
(gingiva alveolaris)
Paramarginální rýha
0,5 - 1,5 mm od okraje volné dásně
patrna jen na histologických řezech
Dáseň (gingiva)
(Záchovná stomatologie a parodontologie, Elmar Hellwig et al.)
Gingiva libera má hladký povrch. Mezi ní zubem je
cirkulární brázdička – 1-2 mm hluboká – sulcus
gingivalis (fyziologická kapsa)
Gingiva affixa - hrbolatý povrch – a tvoří pod
paramarginální rýhou pruh šířky 4-6 mm
Mezi sousední zuby volná gingiva
vybíhá do trigonum interdentale
ve výběžky tvaru stříšky
Mezizubní - interdentální papily
(papilae gingivales)
Každá má vestibulární a linguální
část, spojeny interdentálním
sedlem
Trigonum interdentale
Sulcus gingivalis
• Cirkulární rýha, žlábek hluboký 1-2 mm
• Na dno žlábku prosakuje z cév v dásni tekutina podobná
plazmě - liquor gingivalis
• Tekutina má antimikrobiální a protizánětlivé vlastnosti,
obsahuje proteiny a sacharidy
Mnohovrstevný dlaždicový epitel
• Zrohovatělý
• Na straně přivrácené k zubu
nerohovatí - Sulkulární epitel
• Zde si uchovává znaky
nediferencovaného epitelu, který
sroste s tvrdými tkáněmi zubu epitelový
úpon, Gottliebova
manžeta
Mikroskopická stavba dásně
Epitelový úpon, těsnicí epitelová manžeta (Gottliebova
manžeta)
Brání průniku sliny, bakterií, toxinů a částic potravy ze sulcus
gingivalis do periodoncia
Vyznačuje se srůstem sulkulárního epitelu s tvrdými tkáněmi
zubu v oblasti zubního krčku
Zóna srůstu leží pod úrovní sulcus gingivalis
Šíře 0,25 - 1 mm
Doba obnovy je cca 4-6 dnů: dobře regeneruje po
mechanickém poškození
Epitel se neustále aktivně obměňuje. Aktivní kmenové buňky
Buňky manžety jsou v několika vrstvách a jsou orientovány
delší osou s povrchem zubu
Gingivodentální uzávěra (junctional epithelium)
Následek: uvolnění zubu, viklavost, v těžších případech
vypadnutí zubu
Gingivální recese u paradentózy
Norma: u dočasné dentice a zdravých trvalých zubů do 2-3.
decenia - apikální konec manžety v úrovni cementoemailové
hranice
S věkem se manžeta přesouvá stále více apikálně, až nakonec
se přesune na cement zubního krčku
Ve stáří může dojít i k obnažení cementu a stavu, kdy se
klinická korunka stane větší než korunka anatomická
Sestup manžety = gingivální recese
SKLOVINA
(enamelum, enamel, email, substantia adamantina, s. vitrea)
Sklovina
Sklovina
(enamelum, enamel, email, substantia adamantina, s. vitrea)
- Nebuněčná hmota, která kryje anatomické korunky
- Ektodermálního původu
- Nejtvrdší tkáň (křehká) v těle obratlovců
- Acelulární
Tloušťka: U trvalých zubů +- 2,5 mm (na řezacích hranách nebo kousacích ploškách)
U dočasných zubů +- 1,3 mm
Na zubním krčku jen +- 0,1 mm
Fyzikální vlastnosti
- Mohsova stupnice tvrdost 5 (nejtvrdší tkáň lidského těla)
- Průsvitná, barva - odstíny bílé - závisí na tloušťce a stupni mineralizace
Šedobílá - na okluzních plochách
Bílá - ve středním oddílu korunky
Nažloutlá - poblíž krčku – prosvítá barva dentinu
- Velmi odolná k abrazi
- Povrchová sklovina tvrdší, hustší a méně porézní (aprizmatická)
- Tvrdost se snižuje směrem k dentinosklovinné hranici a od kousacích plošek ke krčku
Chemické složení
Anorganická část
96 - 97 %
• Hydroxyapatit tvořící hexagonální krystaly
• Fluoroapatit je spíše na povrchu skloviny, je tvrdší
• Hlavní prvky ve sklovině: Vápník, fluor, hořčík, fosfor (a jiné).
• Ukládání dalších látek (např. olovo) vlivem znečištěného prostředí – co se jednou uloží, tak ve sklovině zůstane.
Voda
2 - 3 %
Organická část
1 %
Proteiny nekolagenové povahy
a) Amelogeniny
- 90 %
- Hlavní produkt sekretorní fáze ameloblastů
- kulovité polymery, regulace růstu sklovinných hranolů
b) Proteiny ne-amelogeninové povahy :
- Enamelin - Nukleace a usměrnění růstu krystalů
- Ameloblastin – adhezivní molekula
- Kalikrein 4 – Proteasa secernovaná ameloblasty na konci
sekretorní fáze
- Tuftelin – stabilizuje spojení s dentinem
c) Enzymatické proteiny
- Metaloproteinázy (MMP20) – degraduje amelogenin
- alkalická a kyselá fosfomonoesteráza a serinproteináza1
Chemické složení
Anorganická část
96 - 97 %
Voda
2 - 3 %
Organická část
1 %
Mikroskopická stavba
Složitá vnitřní, druhově specifická organizace
Sklovinné hranoly – prizmata a interprizmatická hmota
probíhají od dentinosklovinné hranice k povrchu skloviny, asi 8,5 milionu (řezáky)
Ultrastruktura hranolů
Skládají se z podélně řazených krystalků hydroxyapatitu, vložených do proteinové matrix (amelogeniny,
Proteiny ne-amelogeninové povahy)
Struktura interprizmatické substance stejná, krystaly postaveny šikmo nebo kolmo na prizmata
Enamel decussation pattern (rodents)
• Very precise and homogeneous organization of enamel microstructure
• Little differences within different species
• Fundamental mechanisms controlling decussation pattern formation are evolutionary conserved
Daniela C. Kalthoff, 2007
Wood Mouse (Apodemus sylvaticus)
Daniela C. Kalthoff Goldberg et al, 2014
Mus musculusHeterosminthus gansus
(late Miocene)
Vnější znaky skloviny
Retziusovy proužky
Perikymata
Hunterovy - Schregerovy proužky
Neonatální linie
Enamel tuffs
Vnější znaky skloviny
Hunterovy - Schregerovy proužky
• Důsledek změn směru procházejících sklovinných prismat
• Průběh sklovinných prismat se mění ve všech směrech,
zejména u premolárů a molárů.
• Opticky se jeví jako střídající se světlé a tmavé proužky
Lynch et al., British dental journal, 2010
Inkrementální (přírůstkové) linie skloviny
Sklovina přirůstá periodicky: vliv cirkadiálních rytmů
Projev periodické aktivity ameloblastů nebo společné mineralizace většího počtu denních přírůstků
Na základě přírůstkových linií rozlišujeme charakteristické proužkování skloviny
a) Denní linie
- Způsobují příčné pruhování prizmat (cross-striation), velmi tenké 2,5 - 6 μm
- Střídání fáze intenzivní sekrece s fází odpočinkovou
- Souvisí s cirkadiálními rytmy
b) Retziusovy linie (sklovinné striae)
- Pozorovatelné v optickém mikroskopu na zubních výbrusech, vzdálenost 25-35 μm
- Od dentinosklovinné hranice k povrchu skloviny
- Tvoří perikymata (labiální plošky předních zubů - incisivi, caninus)
c) Neonatální linie
- Výrazný pruh méně mineralizované skloviny
- Vzniká v důsledku náhle změny příjmu potravy při narození
- U zubů primární dentice a M1
- Patří mezi Retziusovy linie
(Timothy G. Bromage et al., 2015,
American Journal of Physical
Anthropology; Hard Tissue Biology,
Metabolomics, and Life History)
Denní linie
Denní – cirkadiální přírůstkové linie
(krátké šipky) jsou patrné mezi
Retziusovými – vícedenními proužky
(dlouhé šipky)
Počet příčných proužků mezi
sousedními Retziusovými liniemi
se nazývá „repeated period“. U
lidského moláru je to 5-10
proužků.
(Timothy G. Bromage et al., 2015, American
Journal of Physical Anthropology; Hard Tissue
Biology, Metabolomics, and Life History)
Denní linie
Prasečí sklovina
Denní – cirkadiální přírůstkové linie
(krátké šipky) jsou patrné mezi
Retziusovými – vícedenními proužky
(dlouhé šipky)
Retziusovy linie
Retziusovy linie
Perikymata
Neonatální linie
Inkrementální (přírůstkové) linie skloviny
projev periodické aktivity ameloblastů nebo společné mineralizace většího počtu denních
přírustků prizmat
a) Denní linie
- Způsobují příčné pruhování prizmat (cross-striation), velmi tenké 2,5 - 6 μm
- Střídání fáze intenzivní sekrece s fází odpočinkovou
- Souvisí s cirkadiálními rytmy
b) Retziusovy linie (sklovinné striae)
- Pozorovatelné v optickém mikroskopu na zubních výbrusech, vzdálenost 25-35 μm
- Od dentinosklovinné hranice k povrchu skloviny
- Tvoří perikymata (labiální plošky předních zubů - incisivi, caninus)
c) Neonatální linie
- Výrazný pruh méně mineralizované skloviny
- Vzniká v důsledku náhle změny příjmu potravy při narození
- U zubů primární dentice a M1
- Patří mezi Retziusovy linie
Aprizmatická sklovina
• 20-70 um tlustá vrstva na povrchu korunky bez prizmat
• Tvrdší a více mineralizovaná, obsahuje více fluoru,
• Tvoří se před ukončením aktivity ameloblastů
• Krystaly hydroxylapatitu uspořádány souběžně a kolmo k povrchu emailu
Dentinosklovinná hranice
• Hranice mezi sklovinou a dentinem, tvoří funkční napojení těchto dvou tvrdých tkání.
• Vývojově se nachází v místě bývalé bazální membrány ameloblastů
• Na podélných preparátech má vroubkovaný průběh (girlandy)
• Sklovinná prizmata
Sklovinná vřeténka
(fuzus enameli)
až 100 um dlouhá prodloužení
dentinových tubulů do skloviny
Regenerace skloviny
Sklovina neregeneruje!
Ameloblasty zanikají během erupce
Hypoplazie skloviny
Sklovina je měkká a drobivá
etiologie:
• Poškození ameloblastů a předčasné ukončení jejich činnosti
• Genetické příčiny (amelogenesis imperfecta)
• Dlouhodobě zvýšený přísun fluoridů (5 násobné zvýšení fluoridů v pitné vodě)
• Tetracyklinová antibiotika - inkorporována do skloviny během kalcifikace
• Horečnaté stavy
Reparace skloviny
Dochází ke zpětné remineralizaci poškozené skloviny působením slin
Věkové změny skloviny
- Obrušování – v pokročilejších stádiích může dojít až k expozici dentinu
- Změna chemického složení – zvyšování obsahu fluoridů, snižování obsahu vody a organických sloučenin
- Změna pigmentace skloviny – inkorporace organického materiálu do skloviny, tloustnutím dentinu a jeho tmavnutí
- Změny permeability – s věkem se snižuje, krystaly během života rostou a zmenšují se póry mezi nimi
Zubní cement
(cementum, substantia petrosa)
• Tvrdá, kosti podobná tkáň, kryjící kořen zubu
• Nažloutlá barva
• Avaskulární hmota
• Nedochází v něm k přestavbě (na rozdíl od kostní tkáně)
• Může být resorbován cementoklasty - v období výměny zubů
• Je tvořen stále v průběhu života apozicí nových vrstev vitální
tkáně. Přirůstání probíhá periodicky – inkrementální linie.
• Vývojově pochází z ektomezenchymu
• Tvoří ho:
• Buněčná hmota
• ECM
Zubní cement
• Kolagenní vlákna (zejména kolagen 1) periodontálních ligament, která jsou zanořena na jedné straně
v cementu a na straně druhé v periostu alveolární kosti
• Tvoří funkční uchycení zubu v zubního alveolu
• Probíhají až do acelulárního cementu, kde plně mineralizují
Sharpeyova vlákna
Mikroskopická stavba cementu
Cementocyty, Cementoblasty, Cementoklasty (výměna zubů)
Mezibuněčná hmota (ECM) = Cement
Cementoblasty
Buňky, které se aktivně
podílí na tvorbě ECM
Cementocyty
Buňky obklopené cemenózní tkání, těla
uložena v dutinkách (lacunae), výběžky v
chodbičkách (obdoba osteocytů v kosti) –
canaliculi cementi
Cementoklasty
Podílí se na resorbci
cementu dočasných zubů
Acelulární (primární)
Celulární (sekundární)
Podle
typu ECM
Buňky
Cementová matrix
Tvoří ji kolagenní vlákna a zvápenatělá amorfní
extracelulární hmota
Kolagenní vlákna probíhají ve snopečcích jejichž orientaci
určují síly, které za zub působí
Cement podle vzniku dělíme na:
Primární (acelulární)
Neobsahuje cementocyty
V rozsahu celého zubního kořene
Nasedá přímo na zubovinu
Tloušťka: 10 do 200 um
Sekundární (celulární)
Obsahuje cementocyty
V místech zatížení nebo v důsledku stárnutí
Zejména na zubních apexech
Dorůstá až do tloušťky 500 um
Hyperplasie cementu
(hypercementóza)
Abnormální ztluštění cementu
Nejčastější příčinou hypercementózy bývá dlouhodobé a nadměrné zatěžování zubů
Cementikly – v PDL
Porovnání tvrdých zubních tkání (a lamelózní kosti)
sklovina zubovina cement lamelózní kost
barva bílá
(až namodralá)
slonová kost žlutohnědá žlutohnědá
anorganická komp.
váh. % (obj. %)
organická komp.
H20
96 (86)
1 (2)
3 (11)
70 (45)
20 (30)
10 (25)
61 (33)
27 (31)
12 (36)
45 (23)
30 (37)
25 (40)
kolagenní vlákna nejsou ano
(kolmo na dentinové
tubuly)
ano
(plsť)
ano
(v lamele stejná
orientace)
buňky Ameloblasty
(v dospělosti
chybí)
Odontoblasty
(na pulpárním
povrchu dentinu)
Cementoblasty
(cementocyty)
Osteoblasty
osteocyty
krevní cévy ne ne ne ano
(v Haversových
kanálcích)
nervy ne ano
(penetrují do
dentinových tubulu)
ne ano
(v Haversových
kanálcích)
Postupy užívané ke studiu mikroskopické stavby zubů
ve světelné mikroskopii se užívají 2 způsoby zpracování:
1. zubní výbrusy
2. obarvené řezy zhotovené z odvápněného zubu
1. Zubní výbrusy
50 - 70 µm silné ploténky zhotovené broušením
(Pomůcky: pilka, karborundový kotouček, jemné brousky, brusné prášky a pasty během
broušení se musí ploténka svlažovat vodou hotový výbrus se uzavře do kanadského balzámu,
který se při montování nad plamenem ohřeje - tak ve výbrusu zůstanou zachovány všechny
dutinky a kanálky příprava výbrusu vyžaduje velkou zručnost)
2. Obarvené řezy z odvápněného zubu
příprava zdlouhavá: odvápnění zubu, zalití zubu, zhotovení a obarvení řezů
Odvápnění - dekalcifikace zubu: odvápňovací činidla převedou nerozpustné vápenaté soli
(fosfát a karbonát) na soli ve vodě rozpustné
doba potřebná k odvápnění závisí na velikosti objektu a na druhu dekalcifikační tekutiny a činí
několik dnů, týdnů až měsíců
dekalcifikační tekutiny:
➢ kyseliny (např. 5 % kyselina dusičná, 5 % kyselina trichlóroctová a 22 - 23 % kyselina
mravenčí) - 1 týden
➢ komplexotvorné sloučeniny - EDTA - etyléndiamintetraoctová kyselina (Chelaton,
Komplexon) - 4 týdny – 3 měsíce velmi
dobře zachovávají strukturu tkáně i její barvitelnost
zalití - celoidin nebo celoidin-parafin
krájení - sáňkový mikrotom (odvápněný zub lze zmrazit a krájet na cryotomu); řezy se barví
Harrisovým hematoxylinem a eozinem
Obarvený řez z odvápněného
zubu
!
na výbrusech - nejsou zachovány
měkké tkáně
na odvápněných zubech schází
sklovina
Zub – kořen
Predentin
odontoblasty
Cement
Periodontium
Dentin
Pulpa
Gingiva libera (1)
Paramarginální rýha
Gingiva affixa (2)
Gingivodentální uzávěra
(Gottliebova těsnící epitelová
manžeta)
Sulcus gingivalis
1
2
Šikmý řez dentinem s dentinovými kanálky. SEM, primární zvětšení 1 500x
Dentin na lomu: vlevo dentinové tubuly podélně, vpravo–dentinové tubuly
příčně se i zbytky Tomesových vláken. SEM, primární zvětšení 1 500x