Nascimento da adolescência e da sociedade do Homo sapiens

Nascimento da adolescência e daNascimento da adolescência e dasociedade do sociedade do Homo sapiensHomo sapiens

Smith & Tafforeau, Evol Antropol, 2008Smith & Tafforeau, Evol Antropol, 2008

OS TECIDOS DENTAIS SÃO FORMADOS PARA RESISTIR AO OS TECIDOS DENTAIS SÃO FORMADOS PARA RESISTIR AO DESGASTE E Á FRATURA COM EFICIÊNCIA: DIFEREM NAS DESGASTE E Á FRATURA COM EFICIÊNCIA: DIFEREM NAS

ESTRUTURAS HISTOLÓGICAS E NAS PROPRIEDADES MECÂNICASESTRUTURAS HISTOLÓGICAS E NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS

EsmalteEsmalte::muito duro e muito duro e elástico, mas elástico, mas quebradiço.quebradiço.

DentinaDentina::Menos dura e Menos dura e elástica, porém elástica, porém menos menos quebradiça.quebradiça.

PolpaPolpa::Forneça água Forneça água para dentina e para dentina e esmalte, esmalte, diminuindo a diminuindo a friabilidade.friabilidade.

Fonte: Lucas P et al., Bioessays, 30:374, 2008.

AS FORÇAS MASTIGATÓRIAS SÃO DE ATÉ 1000 N E AS FORÇAS MASTIGATÓRIAS SÃO DE ATÉ 1000 N E PODEM GERAR DESGASTE E FRATURAPODEM GERAR DESGASTE E FRATURA

Desgaste Desgaste (inicia na superfície)(inicia na superfície)

FraturaFratura (inicia na junção(inicia na junçãocom a dentina)com a dentina)

Fonte: Lawn B & Lee JJW, Acta Biomater, 2009.

AmelogêneseAmelogênese

CaracterísticasCaracterísticas:: -Fases:Fases: secreçãosecreção e e maturaçãomaturação (mais longa). Fases de secreção (mais longa). Fases de secreção e maturação podem ocorrer ao e maturação podem ocorrer ao mesmo tempo num mesmo germe mesmo tempo num mesmo germe dental;dental;

- - Eventos básicosEventos básicos: secreção de : secreção de matriz, mineralização, remoção matriz, mineralização, remoção de parte da matriz e continuação de parte da matriz e continuação da mineralização.da mineralização.

Fase secretória: 35% do tempo Fase secretória: 35% do tempo de formação do esmalte.de formação do esmalte.

- InícioInício: após (mínimo de 30h) : após (mínimo de 30h) mineralização da primeira camada de mineralização da primeira camada de dentina;dentina;- Cessa mitoseCessa mitose no epitélio interno; no epitélio interno;

-Matriz orgânicaMatriz orgânica: amelogenina (90%), : amelogenina (90%), enamelina, ameloblastina e proteases enamelina, ameloblastina e proteases (enamelisina). É logo calcificada;(enamelisina). É logo calcificada;- MineralMineral: hidroxiapatita [(PO: hidroxiapatita [(PO44))66CaCa1010OH] OH] cristais cristais crescem em comprimentocrescem em comprimento;;

-Processo de TomesProcesso de Tomes: regiões de : regiões de crescimento interprismático (porção crescimento interprismático (porção proximal) e prismático (porção distal). proximal) e prismático (porção distal).

- - ProgressãoProgressão: centrífuga.: centrífuga.


Cabeça do prismaCabeça do prisma Bainha do prisma Bainha do prisma Corpo do prismaCorpo do prisma Bainha do prisma Bainha do prisma


Corte longitudinalCorte longitudinal Corte transversalCorte transversal

Bainha do prisma: matéria orgânica deixa o esmalte menos friável. A bainha Bainha do prisma: matéria orgânica deixa o esmalte menos friável. A bainha cria linhas preferenciais para início de fratura.cria linhas preferenciais para início de fratura.

Bainha do prisma – até 100 nmBainha do prisma – até 100 nm(mais proteínas)(mais proteínas)

AmelogêneseAmelogêneseAmelogeninaAmelogenina• Dois tipos de genes: no Dois tipos de genes: no cromossomo X (106 pb) e no Y cromossomo X (106 pb) e no Y (112 pb);(112 pb);• Mulheres (XX) e homens (XY);Mulheres (XX) e homens (XY);• Permite identificar sexo.Permite identificar sexo.

Bainha do prismaBainha do prisma(mais proteínas)(mais proteínas)

AmelogêneseAmelogêneseMatéria orgânica (espaço inter-cristalino)Matéria orgânica (espaço inter-cristalino)• Dois tipos de isótopos de carbono: CDois tipos de isótopos de carbono: C1212 e C e C1313;;• CC1212 é mais abundante na natureza; é mais abundante na natureza;• CC1313 é menos frequente na natureza. Folhas e é menos frequente na natureza. Folhas e frutos de árvores têm menos Cfrutos de árvores têm menos C1313 que a grama. que a grama.• Animais que comem grama ou carne de Animais que comem grama ou carne de animais que comem grama têm mais Canimais que comem grama têm mais C1313..

Science. 2006 Nov 10;314(5801):980-2.Science. 2006 Nov 10;314(5801):980-2.

Pré-ameloblastoPré-ameloblasto

Epitélio internoEpitélio interno


1º Molar permanente1º Molar permanente: secreção do esmalte inicia-se por : secreção do esmalte inicia-se por volta de 15 dias antes do nascimento.volta de 15 dias antes do nascimento.

RITMO BIOLÓGICO – produçãoRITMO BIOLÓGICO – produção

1.1. Núcleo supra-quiasmático do hipotálamo: Núcleo supra-quiasmático do hipotálamo: controle dos ritmos biológicos nos mamíferos, controle dos ritmos biológicos nos mamíferos, liberando hormônios que regulam a glândula liberando hormônios que regulam a glândula pineal;pineal;

2.2. Glândula pinealGlândula pineal: produz melatonina que regula o : produz melatonina que regula o ritmo circadiano;ritmo circadiano;

3.3. OlhoOlho: foto-receptores controlam produção de : foto-receptores controlam produção de melatonina em ritmo circadiano.melatonina em ritmo circadiano.

Os ritmos biológicos são refletidos nos tecidosOs ritmos biológicos são refletidos nos tecidosdentais duros na forma de estruturas histológicasdentais duros na forma de estruturas histológicas..


RITMO BIOLÓGICO – periodicidadeRITMO BIOLÓGICO – periodicidade

1.1. Horas: Horas: intradianos;intradianos;2.2. ~ 1 dia (circadianos):~ 1 dia (circadianos): precisos (24h) ou livres (± precisos (24h) ou livres (±

24h, sem fatores exógenos);24h, sem fatores exógenos);3.3. ~ 1 semana~ 1 semana: cercaseptanos;: cercaseptanos;4.4. OutrosOutros: mensal e anual.: mensal e anual.

Esmalte e dentinaEsmalte e dentina: intradianos, circadianos precisos : intradianos, circadianos precisos (ET, linha de von Ebner) e livres (Retzius e (ET, linha de von Ebner) e livres (Retzius e Andresen).Andresen).

CementoCemento: anuais. : anuais.


MatriMatrizzprotéiprotéicaca

24 24 hh

24 24 hh

AmelogêneseAmelogêneseEstriações transversais: aumento do esmalte Estriações transversais: aumento do esmalte

interprismático (perpendicular ao prisma).interprismático (perpendicular ao prisma).

Boyde, 1989.Boyde, 1989.

AmelogêneseAmelogêneseEstrias de período longo: constrição unilateral do processo Estrias de período longo: constrição unilateral do processo

de Tomes (diagonal ao prisma).de Tomes (diagonal ao prisma).

Boyde, 1989.Boyde, 1989.


HipoplasiaHipoplasia (redução da espessura (redução da espessura do esmalte secretado):do esmalte secretado):Locais:Locais:a)a)InternamenteInternamente::reduzida secreção diáriareduzida secreção diária

a)a)Na superfícieNa superfície::Degrau (pode ser linear Degrau (pode ser linear ou como um orifício).ou como um orifício).CausasCausas- disenteria;disenteria;- infecção respiratóriainfecção respiratória- febre.febre.

Pindborg, Int Dent J, 32:123-134, 1982; Mahoney, J Human Evolution,, 55: 131-147, 2008. .Pindborg, Int Dent J, 32:123-134, 1982; Mahoney, J Human Evolution,, 55: 131-147, 2008. .

Proc Natl Acad Sci U S AProc Natl Acad Sci U S A., ., 104(15): 6128–6133, 2007. 104(15): 6128–6133, 2007.

Técnica não-invasiva de medir marcações periódicasTécnica não-invasiva de medir marcações periódicas

Fóssil de 160 mil anos: crescimento = humanosFóssil de 160 mil anos: crescimento = humanos

Oclusal

LateralLateral


Atividade dos ameloblastosAtividade dos ameloblastos

FatoresFatores InformaInforma

-doença febril;-doença febril;-má nutrição;má nutrição;- menarca;menarca;- nascimento;nascimento;- lactação;lactação;- desmame;desmame;- diarréias.diarréias.

-idade ao morrer;-idade ao morrer;-cronologia de cronologia de eventos de eventos de stress;stress;- cronologia de cronologia de formação dental.formação dental.


Trajetória dos ameloblastosTrajetória dos ameloblastos

Como os mesmos ameloblastos formam uma Como os mesmos ameloblastos formam uma área na superfície bem maior que aquela da área na superfície bem maior que aquela da junção amelo-dentinária?junção amelo-dentinária?- MitoseMitose: não há formação de ameloblastos : não há formação de ameloblastos adicionais;adicionais;- Trajetória:Trajetória: é ondulada e angulada para é ondulada e angulada para possibilitas formar uma maior área da superfície possibilitas formar uma maior área da superfície em relação àquela da junção amelo-dentinária;em relação àquela da junção amelo-dentinária;- Largura dos prismasLargura dos prismas: varia de 3 : varia de 3 m na JAD a 6 m na JAD a 6 m na superfície.m na superfície.

Smith, Tania Michelle (2004)Smith, Tania Michelle (2004)Trajetória dos prismasTrajetória dos prismas

AmelogêneseAmelogêneseTrajetória dos ameloblastosTrajetória dos ameloblastos

Prismas mudam as relações de vizinhança Prismas mudam as relações de vizinhança desde a JAD até a superfície para aumentar desde a JAD até a superfície para aumentar resistência à fratura.resistência à fratura.

Radlanski, Radlanski, Eur J Oral SciEur J Oral Sci, 2001., 2001. Trajetória dos prismasTrajetória dos prismas

Fase de maturação: 65% do Fase de maturação: 65% do tempo de formaçãotempo de formação

- PeríodoPeríodo: do final da secreção de : do final da secreção de

matriz até a erupção;matriz até a erupção;- SecreçãoSecreção de protease (kalicreína); de protease (kalicreína);- - ProcessosProcessos: remoção de água e : remoção de água e

proteínas e crescimento dos proteínas e crescimento dos cristais em largura e espessuracristais em largura e espessura;;

- - Alterações nos ameloblastosAlterações nos ameloblastos: 25% : 25% morrem, desaparecem os morrem, desaparecem os processos de Tomes, redução da processos de Tomes, redução da altura, modulação altura, modulação dos ameloblastos: terminação dos ameloblastos: terminação rugosa e terminação lisa.rugosa e terminação lisa.

- - ProgressãoProgressão:: centrífuga. centrífuga.


Ameloblasto maturador: modulação de tipos e funçõesAmeloblasto maturador: modulação de tipos e funções


ComplexosComplexos juncionaisjuncionais

Superfície Superfície rugosarugosa: : (1) (1) injeta íons injeta íons minerais para minerais para o esmalte, o esmalte, (2) secreta (2) secreta enzimas e (3) enzimas e (3) elimina elimina matéria matéria orgânica e orgânica e água para o água para o retículo retículo estrelado.estrelado.

superfície rugosasuperfície rugosa superfície lisasuperfície lisaSuperfície Superfície lisalisa: : (1) (1) recolhe recolhe material material orgânico e orgânico e água e (2) água e (2) impede impede refluxo deste refluxo deste material para material para o esmalte e o esmalte e (3) neutraliza (3) neutraliza o pH para o pH para crescer HAP.crescer HAP.

Exposição Exposição ao plasma ao plasma sanguíneosanguíneoe a e a contaminantcontaminantes (chumbo, es (chumbo, zinco, etc)zinco, etc)

pH ácidopH ácido pH neutropH neutro

Ameloblasto maturador: modulação de tipos e funçõesAmeloblasto maturador: modulação de tipos e funções


superfície rugosasuperfície rugosasuperfície lisasuperfície lisa1)1) Não ocorre nos outros Não ocorre nos outros

tecidos dentais duros;tecidos dentais duros;2)2) Deixa o esmalte Deixa o esmalte

susceptível à penetração susceptível à penetração de metais pesados (Pb, de metais pesados (Pb, Zn);Zn);

3)3) Dentes permanentes Dentes permanentes passam mais tempo passam mais tempo maturando;maturando;

4)4) Susceptível à ação do Susceptível à ação do flúor, que inibe a remoção flúor, que inibe a remoção de matéria orgânica e o de matéria orgânica e o crescimento dos cristais;crescimento dos cristais;

5)5) Incorporação de Incorporação de estrôncioestrôncio pode indicar quando o pode indicar quando o iniciou a dieta sólida. iniciou a dieta sólida.

Prismas ao microscópioPrismas ao microscópioópticoóptico

Cristalitos dentro do Cristalitos dentro do prismaprisma

Cristalito com células unitárias Cristalito com células unitárias

Microscópio eletrônico de Microscópio eletrônico de transmissãotransmissão

eixo a = 9,45 Å

eixo

c =

6,8

8 Å

eixo b = 9,45 Å

OHPO4

Ca

Célula unitária da hidroxiapatitaCélula unitária da hidroxiapatita CaCa1010(PO(PO44))66OHOH22

A célula unitáriaA célula unitáriada HAP do esmalteda HAP do esmalteé um pouco é um pouco diferente: tem Na, diferente: tem Na, Mg, CO3, K,Cl e C.Mg, CO3, K,Cl e C.

Antes da maturaçãoAntes da maturação Após a maturaçãoApós a maturação

ÁguaÁgua

MineralMineralMineralMineralMineralMineral

Min

era

lM

inera

l

Matéria orgânicaMatéria orgânica

Trajetória da maturação: Trajetória da maturação: de dentro para a superfíciede dentro para a superfíciee de incisal para cervical.e de incisal para cervical.

Aumento na espessuraAumento na espessurados cristais do esmaltedos cristais do esmalte

Simmer & Hu, J Dent Educ; (65):896-905, 2001Simmer & Hu, J Dent Educ; (65):896-905, 2001

Ameloblastos: ciclo vitalAmeloblastos: ciclo vital


AmeloblastoAmeloblastosecretorsecretor Ameloblasto Ameloblasto

maturadormaturador

Epitélio reduzidoEpitélio reduzidodo esmaltedo esmalte

superfície rugosasuperfície rugosasuperfície lisasuperfície lisa

-- -- Antes da deposição de dentinaAntes da deposição de dentina: cúbico;: cúbico;-- -- Após a deposição de dentina:Após a deposição de dentina: cilíndrico alto; cilíndrico alto;-- -- Fase de maturaçãoFase de maturação: cilíndrico baixo;: cilíndrico baixo;-- -- Após maturaçãoApós maturação: cúbico: cúbico

AmelogêneseAmelogêneseTempo de formação do esmalte (dias)Tempo de formação do esmalte (dias)

Homo Nean- Homo Nean- Australo-Australo- sapiens derthal sapiens derthal pithecuspithecus1 mm 3001 mm 300 300300 200 200

Formação do esmalte (secreção) se Formação do esmalte (secreção) se correlaciona com o tamanho do cérebro e correlaciona com o tamanho do cérebro e com o tempo de crescimento até a fase com o tempo de crescimento até a fase adultaadulta..Dean et al., Dean et al., NatureNature, 414:628-631, 2001., 414:628-631, 2001.

Incisivo central sup.Incisivo central sup.

Formação da coroa:Formação da coroa: 1700 dias1700 dias

Maior tempo de formação do esmalteMaior tempo de formação do esmalte::-caninos permanentes inferiores = 5 anos-caninos permanentes inferiores = 5 anosReid & Dean, Journal of Human Evolution, 2006Reid & Dean, Journal of Human Evolution, 2006

AmelogêneseAmelogêneseMineralização final: gradiente de concentraçãoMineralização final: gradiente de concentração

Mineral (%)Mineral (%)

Menor

Maior

Conteúdo mineral do esmalte pela microscopia de polarização

esmalte

dentina Prismas Prismas hipomineralizadohipomineralizados e ondulados s e ondulados perto da perto da dentina: dentina: direcionam a direcionam a formação de formação de fraturas.fraturas.

AmelogêneseAmelogêneseEpitélio reduzido do esmalte em fissuras oclusaisEpitélio reduzido do esmalte em fissuras oclusais

Fluorose dentalFluorose dental ConceitoConceito::

Hipomineralização dos tecidosHipomineralização dos tecidosdentais duros causada pela flúor.dentais duros causada pela flúor.

Aspectos clínicosAspectos clínicos:: Opacidades no esmalte eOpacidades no esmalte ealterações decorrentes da atriçãoalterações decorrentes da atriçãomecânica intra-oral.mecânica intra-oral.

EtiologiaEtiologia: : Ingestão de flúor durante aIngestão de flúor durante aodontogênese. Afeta maturação do odontogênese. Afeta maturação do

esmalte.esmalte.


DistúrbiosDistúrbios 1) Secreção1) Secreção::

- hipoplasias;- hipoplasias;

2) Maturação2) Maturação:: - hipocalcificações- hipocalcificações

3) Secreção e maturação3) Secreção e maturação: : - manchamento por tetraciclina- manchamento por tetraciclina



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