Зубы человека

Щелочная фосфатаза

катализирует перенесение остатков фосфатной кислоты (фосфатанионов) с фосфорных эфиров глюкозы на органический матрикс. То есть, фермент берет участие в формировании ядер кристаллизации и тем самым способствует минерализации тканей зуба.

Кислая фосфатаза

имеет противоположный, деминерализующий эффект. Она принадлежит к лизосомальным кислым гидролазам, которые усиливают растворение (всасывание) как минеральных, так и органических структур тканей зуба. Частичная резорбция тканей зуба является нормальным физиологическим процессом, но особенно она возрастает при патологических процессах.

Важную группу растворимых белков составляют гликопротеины. Гликопротеины являются белково–углеводными комплексами, которые содержат от 3–5 к нескольким сотням моносахаридных остатков и могут формировать от 1 до 10-15 олигосахаридных цепей. Обычно содержание углеводных компонентов в молекуле гликопротеинов редко превышает 30% массы всей молекулы. В состав гликопротеинов тканей зуба входят: глюкоза, галактоза, моноза, фруктоза, N-ацетилглюкозами, N-ацетилнейраминовые (сиаловые) кислоты, которые не имеют регулярного поворота дисахаридных единиц. Сиаловые кислоты являются специфическим компонентом группы гликопротеинов — сиалопротеинов, содержание которых особенно высоко в дентине.

Одним из важнейших гликопротеинов зуба, как и костной ткани, является фибронектин. Фибронектин синтезируется клетками и секретируется в межклеточное пространство. Он имеет свойства «липкого» белка. Связываясь с углеводными группами сиалогликолипидов на поверхности плазматических мембран, он обеспечивает взаимодействие клеток между собой и компонентами межклеточного матрикса. Взаимодействуя с коллагеновыми фибрилами, фибронектин обеспечивает формирование перицеллюлярного матрикса. Для каждого соединения, с которым он связывается, фибронектин имеет свой, специфический так сказать центр связывания.

Содержание растворимых белков в тканях зуба меньше в сравнении с содержанием нерастворимых белков. Однако ткани зуба исключительно чувственны к уменьшению содержания именно растворимых белков. В частности, при кариесе в первую очередь нарушается обмен неколлагеновых белков.

Нерастворимые белки тканей зуба

представлены зачастую двумя белками — это коллаген и специфический структурный белок эмали, который не растворяется в ЭДТА (этилендиаминтетрауксусные) и соляной кислоте. Благодаря высокой стойкости этот белок эмали выполняет роль скелета всей молекулярной архитектуры эмали, формируя каркас — «корону» на поверхности зуба.

Коллаген: особенности строения,
роль в минерализации зуба.

Коллаген является основным фибриллярным белком соединительной ткани и главным нерастворимым белком в тканях зуба. Как указано выше, его содержание составляет около трети всех белков организма. Больше всего коллагена в сухожилиях, связках, коже и тканях зуба.

Особенная роль коллагена в функционировании зубо-челюстной системы человека связана с тем, что зубы в лунках альвеолярных отростков фиксируются периодонтальными связками, которые сформированы именно коллагеновыми волокнами. При скорбуте (цинге), которая возникает из-за недостаточности в рационе питания витамина С (L-аскорбиновой кислоты), возникают нарушения биосинтеза и структуры коллагена, что уменьшает биомеханические свойства периодонтальной связки и других околозубных тканей, и, как следствие, расшатываются и выпадают зубы. К тому же, кровеносные сосуды становятся ломкими, возникают множественные точечные кровоизлияния (петехии). Собственно, кровоточивость десен и есть ранним проявлением скорбута, а нарушения в структуре и функциях коллагена являются первопричиной развития патологических процессов соединительной, костной, мышечной и других тканях.

Углеводы органического матрикса зуба
состава тканей зуба.

Пародонтоз - системное поражение околозубной ткани.

В состав органического матрикса зуба входят моносахариды глюкоза, галактоза, фруктоза, маноза, ксилоза и дисахарид сахароза. Функционально важными углеводными компонентами органического матрикса являются гомо- и гетерополисахариды: гликоген, гликозаминогликаны и их комплексы с белками: протеогликаны и гликопротеины.

Гомополисахарид гликоген

выполняет три основных функции в тканях зуба. Во-первых, он является основным источником энергии для процессов формирования ядер кристаллизации и локализуется в местах формирования центров кристаллизации. Содержание гликогена в ткани прямо пропорционально интенсивности процессов минерализации, поскольку характерной особенностью тканей зуба является превалирование анаеробных процессов энергоформирования — гликогенолиза и гликолиза. Даже при условии достаточной обеспеченности кислородом, 80% энергетических потребностей зуба покрывается за счет анаеробного гликолиза, а соответственно и расщеплением гликогена.

Во-вторых, гликоген является источником фосфорных эфиров глюкозы — субстратов щелочной фосфатазы, фермента, который отщепляет ионы фосфорной кислоты (фосфат-ионы) от глюкозомонофосфатов и переносят их на белковой матрице, то есть инициирует формирование неорганической матрицы зуба. Кроме того, глюкоген также является источником глюкозы, которая превращается в N-ацетилглюкозамин, N-ацетилгалактозамин, глюкоруновую кислоту и другие производные, которые берут участие в синтезе гетерополисахаридов — активных компонентов и регуляторов минерального обмена в тканях зуба.

Гетерополисахариды органического матрикса зуба

представлены гликозаминогликанами: гиалуроновой кислотой и хондроитин-6-сульфатом. Большое количество этих гликозаминогликанов перебывает в связанном с белками состоянии, формируя комплексы разной ступени сложности, которые существенно отличаются по составу белка и полисахаридов, то есть гликопротеины (в комплексе значительно больше белкового компонента) и протеогликаны, которые содержат 5-10 % белка и 90-95 % полисахаридов.

Протеогликаны регулируют процессы агрегации (рост и ориентацию) коллагеновых фибрил, а также стабилизируют структуру коллагеновых волокон. Благодаря высокой гидрофильности протеогликаны отыгрывают роль пластификаторов коллагеновой сетки, повышая её способность к растягиванию и набуханию. Наличие высокого количества кислотных остатков (ионизированных карбоксильных и сульфатных групп) в молекулах гликозаминогликанов обуславливает полианионический характер протеогликанов, высокую способность связывать катионы и тем самым брать участие в формировании ядер (центров) минерализации.

Важным компонентом тканей зуба является цитрат (лимонная кислота). Содержание цитрата в дентине и эмали — до 1%. Цитрат, благодаря высокой способности к комплексоформированию, связывает ионы Ca²+, формируя растворимую транспортную форму кальция. Кроме тканей зуба, цитрат обеспечивает оптимальное содержание кальция в сыворотке крови и слюне, тем самым регулируя скорость процессов минерализации и деминерализации.

Содержание липидов в тканях зуба колеблется в пределах 0,2-0,6%. Фосфолипиды, которые несут негативный заряд, могут связывать ионы Ca²+ и другие катионы, и таким образом брать участие в формировании ядер кристаллизации. Липиды могут выполнять роль стабилизатора аморфного фосфата кальция.

Нуклеиновые кислоты

содержатся, в основном, в пульпе зуба. Значительное увеличение содержание нуклеиновых кислот, в частности, РНК, наблюдается остеобластах и одонтобластах в период минерализации и реминерализации зуба и связано с увеличением синтеза белков этими клетками.

Характеристика минерального матрикса зуба

Минеральную основу тканей зуба составляют кристаллы разных апатитов. Основными являются гидроксипатит Ca10(PO4)6(OH)2 и восьмикальциевый фосфат Ca8H2(PO4)6(OH)2×5H2O. Другие виды апатитов, которые присутствуют в тканях зуба, приведены в следующей табличке:

Отдельные виды апатитов зуба различаются по химическим и физически свойствам — прочностью, способностью растворяться (разрушаться) под действием органических кислот, а их соотношения в тканях зуба обуславливается характером питания, обеспеченностью организма микроэлементами и т. д. Среди всех апатитов наивысшую стойкость имеет фторапатит. Образование фторапатита повышает прочность эмали, снижает её приницаемость и повышает резистентность к кариесогенных факторов. Фторапатит в 10 раз хуже растворяется в кислотах, чем гидроксиапат. При достаточном количестве фтора в питании человека значительно уменьшается количество случаев заболевания кариесом.

...

Читайте так же...

• Хатико: Самый верный друг / Hachiko: A Dog's Story (2009)
• ФЕДОРИНО ГОРЕ * К.Чуковский
• ФЛОРА И ФАУНА
• «МОЯ РЫБАЦКАЯ КОЛЛЕКЦИЯ»
• Не от скуки - на все руки!
• СТИХИ * SHUM
• Бунин Иван Алексеевич
• Ю. В. Соколов * АЛЬБОМ ПО ВЫПИЛИВАНИЮ
• СТАЛИ ОФИЦЕРАМИ
• ШУМОВ И.Х.
• «FOREIGN LITERATURE»
• ПЕРВАЯ ИСПОВЕДЬ (Повесть об Алёше) * В. Малягин
• Математический тренинг. * Учебное издание
• ЧУКОВСКИЙ Корней Иванович
• Скок-скок козочка * Для дошкольного возраста
• СЕМЕЙНЫЙ КОРЕНЬ ... * ШУМОВ И.Х.
• ЧЕТЫРЕ СЕСТРЫ * КОРИНЕЦ Юрий Иосифович
• В.Баранчук * ВЕК ЛОВИ - ВЕК УЧИСЬ
• А.Балашов, А.Яншевский * СПОРТИВНАЯ ОСНАСТКА ПОПЛАВОЧНОЙ УДОЧКИ
• А.Гуржий * БОЛЬШОЕ ОМУЛЕВОЕ САФАРИ
• ЛОВЛЮ ТОЛЬКО ЛИНЯ * Е.Полушко
• Озеро «свое» и другие * В.Надашкевич
• Г.Атанов * ПОГОВОРИМ О КВОКЕ
• Клуб рыболова * А. Колобанов * Как вырастить рыбу
• ЛИПГРИПЫ
• На рыбозаводе в штате Вашингтон А.ВЕЛИКАНОВ, г.Ленинград (РЫБОЛОВ - 1990год)
• СИГНАЛЬНЫЙ БУЙ О.ФОМКИН, г.Николаев (РЫБОЛОВ - 1990год)
• МЕСТО ЛЮБИТЕЛЬСКОГО РЫБОЛОВСТВА В ЭКОНОМИКЕ И ОХРАНЕ ПРИРОДЫ
• ПРОСТОЕ ЛИТЬЕ МОРМЫШЕК
• МОРМЫШКА С «РЫБКОЙ»
• ЗИМНЯЯ ЖИВЦОВАЯ УДОЧКА
• ЕЩЕ ОДИН ВАРИАНТ
• СПОРТИВНАЯ УДОЧКА: ЗА И ПРОТИВ
• Язь А. ГЕОРГИЕВ (РЫБОЛОВ - 1988год)
• Сиг С.ЗОБКОВ г.Красноярск
• НАХЛЫСТ * Я.СТИКУТС г.Рига
• ЖИЛЕТ * Е.САКУЛИН, Ю.ЕВЛАМПИЕВ
• БОРТОВЫЕ УДОЧКИ * А.МОЖЕРЕНКО
• «МОЯ РЫБАЦКАЯ КОЛЛЕКЦИЯ»
• ВСЁ О ВОБЛЕРАХ
• РАСБОРА ГЕТЕРОМОРФА
• ПЕТУШКИ * А.ПОЛОНСКИЙ, г.Москва
• РАЗЫГРАН КУБОК СИБИРИ * В.САВИН
• СУМАТРАНСКИЙ БАРБУС
• КОЛЮШКИ * Т.Вершинина (РЫБОЛОВ - 1988год)
• ТРАДИЦИОННАЯ ВЫСТАВКА-КОНКУРС
• Толстолобики
• Сапропель (Юрий Тарыничев, У рыбацкого костра, Рыболов-спортсмен)
• По Ангаре, по Ангаре... (Борис Петров, У рыбацкого костра, Рыболов-спортсмен)
• ДЕНЬ ЧЕТВЁРТЫЙ(Анатолий Онегов, У рыбацкого костра, Рыболов-спортсмен)
• 50-й выпуск альманаха (РЫБОЛОВ-СПОРТСМЕН)
• ЗА ОСЕТРИНОЙ (Аркадий Шиманский, Улыбка на крючке, РЫБОЛОВ-СПОРТСМЕН)
• Иван (Юрий Лощиц, У рыбацкого костра, Рыболов-спортсмен)