EL ESMALTE
I° Definición
EL ESMALTE es el tejido calcificado de origen epitelial que recubre las coronas dentales. Resulta de la mineralización del sustrato orgánico sintetizado y secretado por los ameloblastos.
2°Propiedades físicas del esmalte
- Es el más duro de los tejidos dentales.
- Frágil, especialmente cuando no está sostenido por la dentina subyacente.
- Vulnerable al ataque con ácido.
- Su color generalmente varía del amarillo al gris.
- Es semitranslúcido, el color de la dentina o cualquier otro material restaurador debajo del esmalte afecta en gran medida la apariencia del diente.
- El esmalte sano es liso y brillante.
- El esmalte es menos fluorescente que la dentina.
- Su densidad varía según las regiones, mayor en la zona externa del esmalte que en la zona interna.
- Su espesor es máximo en la zona oclusal (más de 2,5 mm), y disminuye gradualmente a medida que se acerca al cuello dentario.
- Más radiopaco que otros tejidos dentales.
3° Formación del esmalte o amelogénesis :
La amelogénesis es el resultado de la secreción de ameloblastos secretores cuyo origen es la célula del epitelio adamantino interno (ameloblasto presecretor) que evoluciona con el tiempo a ameloblastos, de los cuales estudiaremos las etapas importantes:
- Histodiferenciación del ameloblasto presecretor:
El preameloblasto se elongará y su núcleo migrará hacia el polo proximal de la célula (cerca del estrato intermedio); La mayoría de los orgánulos citoplasmáticos se acumulan en el polo distal en contacto con la membrana basal.
Las células están unidas entre sí por los desmosomas en los dos polos y por las fibras intermedias fijadas en el primero que irradian hacia el citoplasma para formar las redes terminales; Así, el ameloblasto presecretor adquiere gradualmente las características de una célula secretora.
- Desaparición de la membrana basal y formación del manto dentinario:
La membrana basal es degradada por metaloproteasas odontoblásticas y los fragmentos residuales son fagocitados por ameloblastos presecretores, dando lugar a la formación del manto dental. Esta capa de dentina puede inducir amelogénesis.
- El ameloblasto secretor sin extensión de TOMES y formación del esmalte aprismático interno:
La célula acentuará su polarización y depositará proteínas del esmalte directamente sobre el manto dentinario y tendremos la formación del esmalte aprismático interno, esta capa de esmalte mide generalmente 10 µm de espesor.
- Formación de la capa papilar:
Las células del retículo estrellado (RE) desaparecen por apoptosis; se producirá una adhesión llamada “colapso” entre el EAE y el SI para formar la capa papilar, que permite el acercamiento de vasos desde el folículo dentario hacia los ameloblastos secretores para asegurar su nutrición.
- Ameloblasto con extensión de TOMES y secreción de esmalte prismático inmaduro:
Los ameloblastos formarán en su polo distal una extensión cónica corta llamada extensión TOMES, y los gránulos secretores del esmalte son transportados a dos sitios de esta extensión: un sitio distal y un sitio proximal.
1-sitio de secreción proximal (secreción de la sustancia interprismática): esta sustancia interprismática es secretada por varios ameloblastos vecinos que servirán como molde conteniendo la prolongación de TOMES dando a la unión esmalte-ameloblasto una imagen en dientes de sierra.
2-Sitio de secreción distal (prismas):
-en el sitio de secreción distal, en el fondo de este molde, cada ameloblasto secreta un prisma.
-cada prisma es secretado por un único ameloblasto, desde el esmalte aprismático interno (en la unión esmalte-dentina) hasta la superficie del esmalte. Así, cada prisma pasa por todo el espesor del esmalte.
Este esmalte tiene una fracción proteica importante (amelogeninas).
- Maduración del ameloblasto y secreción del esmalte maduro:
Los ameloblastos reducen su tamaño y el número de sus orgánulos de síntesis y se agrandan.
Crean cíclicamente un borde plisado y luego un borde liso en su polo distal (80% en el estado plisado y 20% en el estado liso); Esta modulación o alternancia permite:
-el equilibrio entre la acidificación y la neutralización del pH del esmalte.
-eliminación de fragmentos de proteínas.
-transporte de calcio para permitir el crecimiento de cristales.
-Al final obtenemos un esmalte compuesto por un 96% de cristales y sólo un 3,2% de agua y un 0,8% de materia orgánica.
EJEMPLO: Un espesor de cristal inicial de 3,1 nm se convierte en 29 nm después de la maduración y un ancho de cristal inicial de 25 nm se convierte en 65 nm después de la maduración.
- El ameloblasto protector:
El ameloblasto se vuelve cúbico, tiene una disminución significativa de estos organelos celulares.
-Segrega una lámina basal en la superficie del esmalte a la que se adhiere mediante los hemidesmosomas.
-Los ameloblastos protectores luego se fusionan con la capa papilar (EAE+SI) y forman así el epitelio adamantino reducido (EAR).
La función del EAR es aislar el esmalte del folículo dental hasta que el diente llegue a la boca.
4° COMPOSICIÓN QUÍMICA:
El esmalte está compuesto de 92 a 96% de materia mineral, 3% de plasma (agua) y 1% de materia orgánica.
A- la fase o matriz orgánica 1%:
Su porcentaje disminuye relativamente con la maduración del esmalte; está formado por proteínas, lípidos y complejos proteína-polisacáridos.
Proteínas Aa:
a-1-Amelogeninas:
Constituyen el 90% de las proteínas del esmalte en formación, son ricas en prolina (25 a 30%), glutamina, leucina e histidina).
Papel: Tienen una fuerte afinidad por la hidroxiapatita, controlan la orientación de los cristales y mantienen los cristales a una distancia uniforme entre sí y les dan una disposición regular en el esmalte en formación; Son muy importantes en el esmalte inmaduro que es menos resistente a las fuerzas de masticación en comparación con el esmalte maduro.
a-2-Proteasas:
En la etapa de maduración del esmalte, estas proteasas degradan las nanoesferas de amelogenina, permitiendo así el crecimiento en espesor y longitud de los cristales, lo que explica la importante resistencia del esmalte maduro a las fuerzas masticatorias por estar altamente mineralizado.
Proteínas a-3-no amelogénicas (ameloblastina, polishina y tuftelina):
Representan el 10% de las proteínas del esmalte durante la amelogénesis.
Son promotores y guías de la formación de cristales, inician la nucleación de los cristales y sirven como guía permitiendo que los cristales tengan su forma hexagonal.
Lípidos Ab:
Son principalmente fosfolípidos y fosfolipoproteínas.
Complejos proteína-polisacárido Ac:
Están presentes en cantidades muy pequeñas del 0,4 al 0,5%.
B-agua:
El agua libre está presente en el esmalte calentado hasta 200°C, localizada principalmente en los espacios intercristalinos.
El agua ligada desaparece después del calentamiento entre 200 y 400 °C y contribuye a la formación de una capa de proteína alrededor de los cristalitos.
C-la fase mineral
Representa del 92 al 96% de la composición del esmalte, el elemento mayoritario está formado por hidroxiapatita cuya fórmula es cercana a Ca 10 (P04)6 (OH)2.
Según Goldberg (2008) está formado por los siguientes elementos:
| El elemento | El porcentaje % |
| calcio | 33,6 – 37,4 |
| fosfato | 16 – 17.4 |
| carbonatos | 1,95 – 3,66 |
| sodio | 0,25 – 0,90 |
| magnesio | 0,25 – 0,56 |
| cloro | 0,19 – 0,30 |
| potasio | 0,05 – 0,30 |
Otros elementos en forma traza: flúor, hierro, zinc, bromo, cobre, manganeso, cromo y cobalto.
5°Estructura del esmalte:
A) la unidad básica = el cristalito:
-la entidad más pequeña del esmalte es el monocristal de hidroxiapatita, medido en nanómetros, cuya composición química es cercana a Ca10(PO4)6(OH)2.
-El cristalito: un corte perpendicular a su eje revela una sección hexagonal o romboédrica según los autores (Nanci, 1983), compuesta por alrededor de 2100 cristales.
su altura excede (2000 a 10000 A°), excede 1 a 2 mm en longitud o más, por lo tanto puede atravesar completamente el esmalte.
B) Esmalte prismático (no prismático):
interno en contacto con la dentina o externo ubicado en la capa más externa del esmalte, está constituido por cristalitos paralelos entre sí y perpendiculares a la unión esmalte-dentina, orientados como los del esmalte interprismático, este esmalte está más frecuentemente presente en las regiones cervicales que a nivel de las cúspides (Nanci, 1989).
C) esmalte prismático :
Está formado por dos estructuras diferentes, los prismas y la sustancia interprismática, forma la mayor parte del esmalte.
C1: prismas: el esmalte está formado por la yuxtaposición de estructuras elementales llamadas cordones de esmalte o prismas de 4 a 8 µm, unidos entre sí por una sustancia interprismática.
Cada prisma mineralizado pasa a través del esmalte desde la unión esmalte-dentina hasta la superficie del diente.
Los prismas son cristales de hidroxiapatita rodeados por una vaina orgánica anidados unos dentro de otros.
La matriz prismática es secretada por el polo distal de la extensión de Tomes.
C2: la sustancia interprismática: es un molde que contiene la extensión de Tomes cuya composición es la misma que la de los prismas pero que difiere sólo por la orientación de los cristalitos que contienen; Es secretada por el polo proximal de la extensión de Tomes.
Nota: dentro de los prismas se depositan varios miles de cristalitos en forma de abanico, mientras que en la sustancia interprismática un centenar de cristalitos se organizan en red.
C3: la vaina del esmalte:
Es un borde delgado, no mineralizado, enriquecido con matriz orgánica, ubicado en la interfase entre prisma e interprisma.
D) Bandas Hunter-Schreger:
Fueron descritos por primera vez por John-Hunter en 1971 y posteriormente por Christian Heinrich Theodore Schreger.
Cualquiera que sea el plano de corte, después de colorear con colorantes catiónicos como el azul Alcián, vemos aparecer bandas coloreadas en la zona interna del esmalte que aparecen oscuras llamadas “Diazonias” alternando con otras bandas que permanecen claras llamadas “Parazonías” que absorben menos colorantes.
Las diazonias están formadas por prismas seccionados transversalmente, mientras que en las parazonías los prismas están orientados longitudinalmente sin que haya ninguna diferencia en la composición de los prismas.
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E) Estrías de Retzius:
En cortes por desgaste del esmalte no desmineralizado podemos observar líneas como bandas marrones, estas son las estrías de Retzius.
En sección longitudinal forman la periquimacia; serie de ranuras paralelas al cuello del diente espaciadas entre 35 y 50 µm; Pero en algunos lugares este intervalo festoneado puede alcanzar 100 µm.
En sección transversal, estas estrías aparecen como círculos concéntricos comparables a las líneas de crecimiento de los árboles.
Estas estrías de Retzius representan una región menos calcificada, probablemente resultado de una desaceleración en la formación del esmalte.
F) Esmalte nudoso
Los prismas vuelven a ser rectos cerca de la dentina, pero en la región superficial su orientación es regular, obteniendo así un aspecto tortuoso en profundidad que recuerda a los nudos de la madera, de ahí el nombre de esmalte nudoso.
G) Casquillos de esmalte
En algunos lugares hay aspectos poco mineralizados que se superpondrán para dar imágenes de arbustos de esmalte.
Estos últimos tienen su base a nivel de la unión esmalte-dentina y se extienden en dirección superficial.
Se encontró que estos casquillos de esmalte estaban llenos de sustancias orgánicas que se podían teñir con reactivos histoquímicos .
H) Las láminas del esmalte
Son estructuras de aspecto tisular que se extienden profundamente desde la superficie del esmalte hacia la dentina, no están mineralizadas sino que contienen constituyentes orgánicos, corresponden a la acumulación de proteínas tipo citoqueratina (proteínas en penacho), fueron consideradas durante algún tiempo como puertas de entrada a la invasión microbiana, resulta que no es así.
I) Los husillos
Se trata de imágenes que se encuentran frecuentemente en la proximidad de la dentina y que representan las porciones terminales de las fibras del tomo de los odontoblastos.
J) Cutículas NASMYTH
Poco después de la erupción dentaria, el esmalte se cubre con una fina capa o película amorfa translúcida llamada película de NASMITH, que representa el remanente de adamantoblastos que, después de la formación del esmalte, se degeneran dejando una capa queratinizada dura en la superficie de la corona.
Durante la erupción dental, los restos del epitelio gingival que recubre el diente formarán una cutícula queratinizada secundaria.
Normalmente después de la erupción las cutículas desaparecen, sin embargo la tercera cutícula llamada película adquirida aparece sobre todo el diente al entrar en contacto con la saliva; Constituye la primera etapa de la formación de la placa bacteriana.
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