Считается общепризнанным, что барьерно-защитная функция зуба в целом, слагающихся из 3-х эшелонов, главные значения имеет состояние поверхности эмали с её органическими оболочками кутикулой, пелликулой, микробными бляшками и др. Эмалевые призмы, подходят к поверхности зуба утолщающейся и образующей гладкую и ровную поверхность, без каких либо дефектов. Нарушение целостности эмали, появления ультрамикроскопических трещин, надломов приводит к существенному ухудшению барьерно-защитных механизмов уже более в глубоких слоях, в частности в дентине, дентинных канальцах, на эмалево-дентинной границе и на стороне предентина и одонтобластов. Дефекты поверхности эмали служат своеобразными входными воротами и запускают цепь разрушительных изменений. В защитный механизм включает III-эшелон, эта пульпа, которая клеточными и гуморальными механизмами борется против проникающих микроорганизмов [1]. Зуб, являясь живым организмом, в нём происходит постоянно обмен веществ, поэтому ткани зуба чётко реагируют на изменения обмена веществ, в частности, на состояние тканей зуба оказывает влияние гормон паращитовидных желез, принимающий активное участие в обмене кальция и фосфатов в организме. Вместе с тем, в литературе почти отсутствуют данные о морфологических особенностях зубных тканей при гиперпаратиреозе, полученные с помощью сканирующей электронной микроскопии нативных зубов, без применения декальцинации.
Цель - исследование морфологических особенностей твёрдых тканей зуба в контроле гиперпаратиреодизме с использованием растровой электронной микроскопии сколов зубов.
Материал и методы исследования. Для изучения с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) структуры более или менее нормального состояния твёрдых тканей использованы интактные зубы, удаленные по медицинским показателям при ортодонтических вмешательствах, а также зубы практически здоровых людей, умерших от травм и других причин не связанных с патологии пищеварительного тракта (с согласия родственников). Удаленные зубы после промывания в растворе фосфатного буфера или физиологическом растворе и удалении мягких тканей и крови фиксировали в 2,5% растворе глютарового альдегида на фосфатном буфере и подвергали обезвоживанию в спирте - ацетоне восходящей концентрации (как обычно для сканирующей электронной микроскопии). Обезвоженные зубы помещали на непродолжительное время - 2-3 мин. в жидкий азот, а затем замороженные зубы раскалывали продольно их длиной оси. Исследовалась также поверхность эмали без криогенного воздействия на зуб. После выше описанной, обработки, образцы подвергали обезвоживанию в спирте-ацетоне, затем высушивали методом критической точки в аппарате НСР-2. Изучаемые объекты напыляли золотом в аппарате IB-3, предварительно смонтировав на подложках из фольги с помощью специального токопроводящего клея (Hitachi). Подготовленные препараты изучались в электронном микроскопе Hitachi S-405 А под углом наклона электронного пучка в 35 и ускоряющем напряжении 20 кВ. Фотографирование проводили с помощью цифровой зеркальной камеры Canon с экрана монитора микроскопа. Микрофотографии подвергали компьютерной обработке на компьютере Computek Pentium IY с помощью прикладных программ «Windows ХР-Professional».
Результаты и их обсуждение. На склонах контрольных зубов, поверхности эмали ровные, какие либо дефекты не выявлялись (рис.1).
Рис. 1. Ровные эмалевые призмы и целостность поверхности эмали. Контроль СЭМ х800.
Эмалевые призмы сохраняют своё S-образное направление, имеют одинаковые размеры. Концы эмалевых призм, обращённых к поверхности утолщенные, в результате какие либо промежутки между ними не выявляются. Эмалево-дентинная граница имеет не ровный характер, в отдельных участках электронно-плотное вещество эмали вдавливается в дентин. В остальных участках относительно низкое электронно-плотное вещество заполняет пространство между эмалью и дентином. Разветвление концов дентинных канальцев в виде аркад не было обнаружено, создаётся впечатление, что дентинные канальцы заканчиваются тупо. По-видимому, эти участки эмалево-денной границы с низкой электронной плотностью соответствуют «интерглобулярным пространствам» описываемым световой микроскопии. Дентин отличается более низкой электронной плотностью и сплошь пронизан дентинными канальцами (рис.2).
Рис.2. Ровные, довольно симметричные дентинные трубочки и прослойки между ними. Контроль. СЭМх1000.
Большое число этих канальцев и упорядоченное их расположение отчётливо видно на границе между пульпой и дентином. Эта граница также отличается своей неровностью, напоминая рельеф «горной местности». На склонах отчётливо видны дентинные канальцы на всём протяжении. Дентинные канальцы имеют ровные контуры, они легко прослеживаются на всём протяжении дентина и располагаются, как правило, через равные промежутки. Вещество дентина, окружающее непосредственно дентинный каналец, имеет более высокую электронную плотность, что позволяет их чётко контурировать. Вещество, расположенное между дентинными канальцами так же неоднородно, имеет глобулярный характер, иногда на сколах приобретает фестончатый вид. Заполненные или прерывистые дентинные канальцы почти не выявляются. На поперечных сколах дентинных канальцев, чётко видны их трубчатый характер, они расположены равномерно и резко не отличаются по своим размерам. Диаметр дентинных канальцев равняется в пределах 0,8-1,2 мкм, подчёркнуто во всех учебниках по гистологии. Вещество, непосредственно, окружающее дентинные канальцы (составляющие как бы стенку их) отличается большей электронной плотностью и выделяется на препаратах в виде белесового ровного кольца. По мере отдаления от дентинных канальцев электронная плотность межуточного вещества постепенно понижается. Такая картина позволяет предположить, что непосредственно вокруг дентинных канальцев располагается наиболее плотное вещество, отличающееся высоким уровнем кальцификации за счёт деятельности отростков одонтобластов, расположенных в них. Тогда как уровень кальцификации уменьшается по мере отделение от дентинных канальцев. Сканирующая электронная микроскопия зубов при гиперпаратиреоидизме выявляет существенные изменения морфологии твёрдых тканей зуба. В частности, на поверхности эмали выявляются многочисленные трещины, поверхность лишается гладкого строения. Эти субмикроскопические трещины неправильной формы и по картине напоминают разломы высохшей земли. На сканограммах ткани эмали можно проследить, как эти трещины продолжаются внутрь неё, образуя расщелины. При получении скола разломы идут по указанным трещинам эмали. Вместе с тем, можно отметить истончения эмалевых призм, местами они теряют своего ориентированного расположения. Размеры эмалевых призм существенно отличаются между собой, местами эмалевые призмы сливаются между собой. Также выявляются участки эмали, где эмалевые призмы приобретают сетчатое расположение с резким отличием электронной плотности в разных участках. Выявляются эрозированные участки эмали, с выраженными деструктивными изменениями (рис.3).
Рис. 3. Трещины на поверхности эмали. Гиперпаратиреоидизм. СЭМ х100.
При гиперпаратиреозе также обнаруживаются существенные морфологические изменения. Дентинные канальцы значительно редко расположены, тогда как межканальцевой субстанции значительно больше. Часто выявляются тангенциальные сколы дентина, тогда как совершенно продольные сколы достаточно редки. Следует отметить, что дентинные канальцы значительно различаются по диаметру, наряду с широкими, встречаются канальцы с узким диаметром. Большинство дентинных канальцев не удаётся проследить с начала до конца, некоторые из них не редко прерываются, можно обнаружить местами облитерированные дентинные канальцы. Не удается выявить электронноплотного кольца вокруг, т.е. перитубулярного дентина, некоторые дентинные канальцы теряют свой прямолинейный ход, приобретают извилистый ход, иногда имеют варикозные расширения. Вещество между дентинными канальцами значительно различается по электронной плотности, отчётливо выявляется его волокнистая структура. При гиперпаратиреодизме со сторон цемента выявляется огрубение коллагеновых волокон, электронная плотность их существенно отличается между собой. Выявляются участки удлинённой формы с чрезвычайно низкой электронной плотностью, что, по-видимому, соответствует участкам, лишённых волокнистых структур (рис.4).
Рис. 4. Полиморфизм дентинных трубочек, их запустевание, разрастание волоконной субстанции. Гиперпаратиреоидизм. СЭМ х 1000.
Выводы
- Растровая электронная микроскопия твёрдых тканей зуба в контрольных случаях выявляет целостность всех эшелонов барьерно-защитной функции, гладкость поверхности эмали, особое строение эмалевых призм многочисленные прямые дентинные канальцы, расположенная густо и на определённом промежутке, возможность прослеживания канала на всём протяжении, выявления пограничного участка вокруг дентинных канальцев. Все эти структуры обеспечивают надёжность барьерно-защитных свойств тканей зуба.
- При гиперпаратиреодизме на поверхности эмали образуются трещины, которые не редко продолжаются на глубочайшие участки, при склонах разрыв эмали происходит именно в этих участках. Эмалевые призмы гетероморфны, не редко подвергаются разрушению, образуя эрозивные участки.
- При повышении функции паращитовидных желез существенные морфологические изменения выявляются и в дентине, которые заключаются в уменьшении числа дентинных канальцев, их редкое расположение, невозможность выявления их на всём протяжении, отсутствие пограничного участка вокруг дентинных канальцев, извилистость их, частое выявление местами облитерированных дентинных канальцев. Все эти изменения свидетельствуют о резком ухудшении ультрамикроскопической структуры дентина и может стать причиной ухудшения механических свойств зубов в целом.
Таким образом, при гиперпаратиреозе наблюдаются ухудшение всех 3-х эшелонов барьерно-защитной функции тканей зуба, что может привести к различным изменениям, сопровождающимся разрушением твёрдых тканей зуба.