ESMALTE

1. Composição química:

-Mineral (hidroxiapatita) = 96%

-Orgânico (proteínas) + água = 4%

2. Características físicas:

Devido ao alto conteúdo mineral o esmalte dental é duro e friável (quebradiço) sendo

translúcido em condições normais.

3. Estrutura , função e evolução

A superfície externa do esmalte é formada por uma camada fina e homogênea onde os

cristais de hidroxiapatita são paralelos entre si. Esta camada é dita aprismática (sem prismas).

A maior parte do esmalte é formada por prismas ou bastões (Fig. 1). Cada prisma se origina

na junção entre a dentina e o esmalte (junção amelodental) e segue até a região próxima a

superfície do esmalte.

Fig. 1 Corte de esmalte dental de mamífero primitivo. Identifique os prismas do esmalte dental. Note que os prismas desaparecem na região próxima á superfície, por que isto acontece? e= esmalte, j=junção amelodental d=dentina.

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Os prismas são formados devido à variação na orientação dos cristais de

hidroxoapatita. A diferença de orientação dos cristais entre dois prismas vizinhos faz com que

o limite entre estes seja visível (Esquema 1).

Esquema 1. Orientação dos cristais de hidroxiapatita nas camadas aprismática (A) e prismática (P) do esmalte dental. Notar que no esmalte aprismático os cristais são paralelos entre si e perpendiculares à superfície do esmalte dental. A orientação dos cristais varia em um mesmo prisma e que na região que delimita dois prismas () a diferença de orientação dos cristais é máxima.

Acredita-se que a estrutura prismática foi uma aquisição importante para o

desenvolvimento da mastigação nos mamíferos que apareceram há aproximadamente 250

milhões de anos. Os dentas dos répteis, dos quais os mamíferos originaram, são pouco

exigidos. Os répteis trocam a dentição muitas vezes durante sua vida (polifiodontes) e não

mastigam, usam os dentes apenas para aprisionar e engolir os alimentos. Já os dentes dos

mamíferos são muito exigidos, pois estes animais possuem um estilo de vida bastante ativo. O

processamento dos nutrientes pela mastigação é uma etapa importante para o seu

aproveitamento eficiente Os mamíferos precisam alimentar-se com freqüência e maximizar o

aproveitamento da energia e nutrientes contidos nos alimentos. Como conseqüência os dentes

são freqüentemente submetidos a forças de impacto e abrasão pelo contato oclusal entre os

dentes opostos durante a mastigação. Além disso, os dentes dos mamíferos são usados durante

longos períodos, pois estes possuem somente uma (monofiodontes) ou duas (difiodontes)

dentições para ser usada durante toda a vida (os humanos possuem duas dentições enquanto

que os roedores possuem apenas uma). O desenvolvimento da mastigação só foi possível

graças a adaptações evolutivas na estrutura do esmalte. A variação da orientação dos cristais

de hidroxiapatita ajuda a distribuir as forças mastigatórias que incidem sobre o esmalte

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(Esquema 1, Figura 6), melhorando as propriedades físicas desta estrutura. Nos mamíferos

primitivos os prismas eram paralelos entre si e seguiam retos da junção amelodental até a

superfície do esmalte. Na maioria dos mamíferos modernos o esmalte possui uma estrutura

mais complexa, onde os prismas seguem um trajeto tortuoso, além disto grupos de prismas

seguem direções distintas formando as bandas de Hunter-Schreger (Figuras 2 e 3). Estas

bandas apareceram pela primeira vez há aproximadamente 60 milhões de anos, num período

que coincide com a diversificação das espécies de mamíferos. Até este período os mamíferos

eram seres pequenos e desprezíveis que se alimentavam de insetos e viviam a sombra dos

grandes dinossauros, que dominavam o nosso planeta. A extinção dos dinossauros há 65

milhões de anos permitiu aos mamíferos ocupar os territórios deixados pelos antigos donos do

planeta. Novas espécies surgiram, animais maiores e com novos tipos de dietas apareceram

em um período relativamente curto. O aumento do tamanho causou um conseqüente aumento

na força mastigatória (animal maior morde mais forte). Associado a este fator, dietas baseadas

em fibras vegetais nos animais herbívoros ou a necessidade de triturar ossos nos animais

carnívoros aumentaram o esforço sobre o esmalte dental aumentando a possibilidade de

fratura neste tecido. Acredita-se que as bandas de Hunter-Schreger surgiram nesta época

como uma adaptação para melhorar ainda mais as propriedades físicas do esmalte. As fraturas

que normalmente ocorrem no esmalte dental são detidas quando chegam a regiões onde os

grupos de prismas se cruzam (Figs. 2 e 3)

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Figs. 2 e 3 Corte do esmalte dental humano. Identifique os prismas ou bastões na Fig. 3 inferior. Observe as bandas de Hunter-Schreger.(não precisa decorar este nome) que estão indicadas por parênteses na figura menor e por setas na figura maior. Como são formadas estas bandas? Correlacione sua estrutura e função. D=Dentina. E=Esmalte.

4. Linhas incrementais

A formação do esmalte se inicia na ponta das cúspides ou das regiões incisais. A

primeira camada de esmalte dental é sintetizada sobre a dentina e prossegue até que seja

completada toda a espessura do esmalte. O esmalte é sintetizado por células denominadas de

ameloblastos, sendo que estas células são sensíveis as variações metabólicas que ocorrem no

organismo. O organismo humano possui um ciclo chamado de cercaceptano que ocorre

aproximadamente a cada 9 dias. No final de cada ciclo aparece uma linha chamada de estria

de Retzius. Quando chega a superfície do esmalte estas linhas formam ondulações chamadas

de periquimáceas. A contagem das estrias de Retzius ou das periquimáceas têm sido usada em

estudos antropológicos para se comparar o tempo de formação do esmalte dental de espécies

de hominídeos que viveram há milhões de anos com a de humanos. Estrias mais evidentes e

conspícuas podem ser formadas por alterações metabólicas oriundas de processos patológicos

como desnutrição, febre, intoxicação por flúor ou metais pesados durante a formação do

esmalte dental. Estrias também podem ser formadas por ingestão de medicamentos que se

incorporam ao esmalte dental, sendo a tetraciclina o melhor exemplo. A linha neonatal do

esmalte, que se forma durante a transição da vida intra e extra-uterina (trauma do parto), pode

ser observada em caninos e primeiros molares decíduos, pois o esmalte destes dentes está

sendo formado no final da gestação.

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Fig.4 Corte do esmalte dental humano. Observe que várias estrias de Retzius podem ser observadas (R). O que são estrias de Retzius? Como você interpreta a diferença de intensidade das estrias em um mesmo dente? Observe a sua lâmina e responda por que o esmalte dental possui regiões de fratura enquanto que a dentina está intacta. Observe também os canalículos dentinários que aparecem como linhas escuras. D=Dentina. E=Esmalte.

O organismo humano e da maioria dos vertebrados também possui um ciclo diário

denominado de ciclo circadiano que é comandado pelo hormônio melatonina. Este ciclo

também fica registrado no esmalte dental na forma de linhas tênues transversais nos prismas

(figuras 4 e 5). As estrias transversais podem ser utilizadas em estudos onde se procura

comparar a velocidade de crescimento do esmalte durantes suas diferentes fazes de formação

ou entre diferentes espécies ou ainda quando se pretende comparar a velocidade de formação

do esmalte entre pessoas normais e portadores de patologias.

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Figuras 5 e 6. Corte do esmalte dental humano. Observe os prismas do esmalte dental e localize as estrias transversais dos prismas nos dois cortes. Qual o significado das linhas transversais? Em que tipos de estudos elas podem ser úteis? A figura 5 mostra algumas linhas destacadas (-).Compare a orientação das estrias de Retzius com as estriações

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transversais dos prismas na Figura5. Observe a junção amelodental (entre esmalte e dentina), correlacione sua estrutura com a sua função.

5. Considerações clínicas.

O esmalte dental é transparente em condições normais. Manchas no esmalte podem ser

causadas por uma infinidade de causas. As manchas superficiais podem se causadas por

pigmentos contidos nos alimentos ou bebidas ou mais comumente no cigarro em fumantes.

Estas manchas podem ser facilmente removidas pela escovação ou polimento do esmalte

dental. As manchas mais profundas não são simplesmente removidas. Manchas escurecidas

causadas por pigmentos orgânicos podem ser removidas por agentes clareadores. Manchas

esbranquiçadas oriundas de alterações durante a formação do esmalte podem ter tratamento

mais complexo (quando tratáveis) e devem ser avaliadas caso a caso.

O tratamento da superfície do esmalte dental com ácidos (ataque ácido) é um

procedimento comumente utilizado em odontologia. O ataque ácido é feito para se aumentar à

adesão de braquets ortodônticos, aplicação de selantes em dentes e em restaurações em dentes

anteriores. O ataque ácido se fundamenta na dissolução diferencial dos prismas do esmalte.

Em um mesmo prisma o acido vai dissolver mais efetivamente os cristais de hidroxiapatita

que estão orientados perpendicularmente a superfície do esmalte. Este processo resulta na

formação de microreentrâncias na superfície do esmalte que aumentam a adesão do material

aplicado.

DENTINA

1. Função e Composição:

A principal função da dentina é fornecer suporte para o esmalte dental. Para tal

finalidade a dentina necessita ao mesmo tempo ser um tecido duro, porem com certa

elasticidade, sendo que estas propriedades são fornecidas pelo equilíbrio entre os

componentes mineral e orgânico que formam este tecido. A porção mineral, assim como no

esmalte, é formada por cristais de hidroxiapatita compreendendo aproximadamente 70% da

massa do tecido. A matriz orgânica constitui aproximadamente 20% da massa da dentina

sendo formada principalmente pelo colágeno I. As moléculas do colágeno I possuem a

capacidade de se polimerizar para formar fibrilas. Estas fibrilas se agregam para formar uma

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rede (semelhante a uma esponja) tridimensional sobre a qual se depositam os cristais de

hidroxiapatita. Os 10% restantes são constituídos de água.

2. Estrutura

A principal peculiaridade da dentina que a distingue dos demais tecidos calcificados

do organismo é a presença dos canalículos (ou túbulos) dentinários (Figs 7 e 8). Como sugere

o termo os canalículos são pequenos canais que se estendem perpendicularmente à superfície

dental desde o limite com a polpa até o limite com o esmalte na coroa ou com o cemento na

região da raiz. Estes canalículos possuem em seu interior um prolongamento citoplasmático, o

prolongamento do odontoblasto (Fig. 6). O odontoblasto é a célula responsável pela síntese da

dentina e cujo corpo celular se localiza na periferia da polpa. Durante a síntese da dentina os

odontoblastos sintetizam inicialmente a matriz protéica, que forma uma camada entre os

odontoblastos e a dentina mineralizada. Esta camada é denominada de pré-dentina, que será

num futuro próximo mineralizada transformando-se na dentina (Fig. 7).

Figura 7. Dentina observada em microscopia eletrônica de varredura. Prolongamentos citoplasmáticos dos odontoblastos dentro dos canalículos dentinários. Observe os prolongamentos secundários ().

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Figura 8. Corte de dente humano descalcificado, corado por HE mostrando: camada de odontoblastos (O), pré-dentina (PD), dentina (D). Note a grande quantidade de canalículos dentinários presentes na dentina.

Existem dois tipos principais de dentina:

A dentina fisiológica é formada desde o início da odontogênese até o final da vida do

indivíduo. A velocidade de formação da dentina fisiológica é de aproximadamente 4 um/dia

durante a odontogênese, que se prolonga até aproximadamente a formação do ápice da raiz.

Após este período a velocidade de formação da dentina diminui progressivamente.

A dentina de reparação é formada em resposta a um estímulo físico (temperatura) ou químico

(toxinas produzidas pelas bactérias da cárie, químicos liberados pelos materiais restauradores

usados pelos dentistas, etc) na dentina ou polpa. Esta dentina é formada em um ritmo mais

acelerado sendo por isso menos calcificada e menos organizada. Os canalículos são tortuosos

e freqüentemente se observam odontoblastos que não conseguiram acompanhar o ritmo de

crescimento e são aprisionados na matriz dentinária. A dentina de reparação, também

chamada de dentina terciária, é feita numa tentativa de se isolar a polpa do estímulo agressor.

Outra região com características especiais é a junção entre o esmalte e a dentina,

chamada de junção amelodental. Esta região possui um relevo irregular que aumentam de

tamanho na região incisal ou oclusal (onde incidem os impactos da mastigação). Acredita-se

que este padrão serve para aumentar a adesão entre o esmalte e a dentina (Fig. 5).

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Assim como no esmalte dental existem linhas que marcam variações no ritmo de

crescimento da dentina. Linhas incrementais que marcam a variação no ritmo de crescimento

diário da dentina podem ser observadas com o uso de técnicas especiais. Existem ainda linhas

que demarcam um ritmo de 5 dias no crescimento da dentina. Estas linhas denominadas de

linhas incrementais de von Ebner (Fig. 9). Da mesma maneira que o esmalte dental as

alterações metabólicas (linha neonatal da dentina), processos patológicos ou ingestão de

drogas ou medicamentos durante a formação da dentina podem ficar registrados neste tecido

sob a forma de linhas que acompanham o contorno das linhas de von Ebner.

Figura 9. Corte descalcificado, corado por HE, de dente mostrando dentina. Localize os canalículos dentinários. As linhas de incrementais de von Ebner aparecem marcadas em duas áreas (-). Observe as marcações e responda em qual das duas áreas o crescimento da dentina foi mais rápido.

3. Alterações fisiológicas

Durante o envelhecimento a luz dos canalículos dentinários vai lentamente

diminuindo. Este processo ocorre devido à síntese progressiva da dentina intratubular. A

síntese desta dentina pode levar a oclusão dos canalículos, num processo chamado de

esclerose dentinária.

POLPA

A polpa dental é um tecido vivo formado por uma porção celular e porção extracelular

(estroma). O estroma é formado principalmente pelos colágenos I e III que formam uma rede

de fibras que apóiam os componentes celulares (Fig. 10). Um resumo dos principais

componentes da polpa e sua função são mostrados abaixo.

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Figura 10. Corte de dente humano descalcificado mostrando: camada de odontoblastos (O), pré-dentina (PD), dentina (D) e polpa (P). Os núcleos das células aparecem como pequenos pontos escuros. Observe vasos sanguíneos (v) e feixe nervoso (n).

1. Células.

- odontoblasto- responsável pela síntese da dentina

- fibroblasto – o fibroblasto é o principal tipo celular responsável pela produção da

matriz extracelular (estroma) da polpa (colágeno)

- leucócitos- células de defesa.

- células endoteliais – forma a parede dos vasos – sanguíneos e linfáticos. Os vasos

penetram na polpa pelo forame periapical e vão se ramificando conforme penetram na polpa.

O grau máximo de ramificação ocorre na periferia da polpa, quando os vasos sanguíneos

formam uma extensa rede de capilares que penetra entre os odontoblastos. Estes vasos têm a

função de nutrir e oxigenar estas células, que permanecem metabolicamente ativas durante

toda a vida do dente.

- nervos – a polpa apresenta apenas axônios (não tem corpo celular), os estímulos

nervosos da polpa dental são traduzidos principalmente como dor pelo sistema nervoso

central. Assim como os vasos sanguíneos os feixes nervosos contendo axônios penetram pelo

forame apical e vão se ramificando conforme se aproximam da camada de odontoblastos. Os

axônios formam uma extensa rede entre os odontoblastos podendo inclusive penetrar nos

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canalículos dentinarios. É importante salientar que os axônios penetram apenas alguns

micrometros nos canalículos dentinários, nunca atravessam toda a extensão da dentina.

2. Estroma

- colágeno tipo I e III O colágeno I é o principal componente protéico da polpa

dental e o colágeno III existe em menor quantidade. Estas moléculas possuem a capacidade de

se polimerizar e formarem fibras que dão sustentação para os componentes celulares da polpa.

fibras

- glicoproteínas

- proteoglicanas

- sais e H2O

3. Alterações fisiológicas (envelhecimento)

-Diminuição do tamanho- a diminuição no tamanho da polpa ocorre em função da

síntese permanente da dentina fisiológica da dentina. No entanto a diminuição do volume da

polpa pode ser acelerada pela síntese da dentina de reparação.

-Diminuição dos componentes celulares. Ocorre uma diminuição progressiva dos

componentes celulares da polpa dental. A diminuição da vascularização tem como

conseqüência à diminuição da capacidade regenerativa da polpa. Assim sendo, a idade do

indivíduo é um fator importante no planejamento do tratamento odontológico da exposição da

polpa. Em indivíduos jovens devido à alta capacidade regenerativa, o dentista pode optar por

preservar a polpa dental. Já em indivíduos adultos o tratamento de escolha, é a remoção da

polpa e obturação do canal radicular. Esta segunda opção é desvantajosa, pois leva a um

enfraquecimento da estrutura da dentina. Existe também uma diminuição do número de fibras

nervosas na polpa dental o que causa uma diminuição progressiva da sensibilidade.

-Aparecimento de calcificações (nódulos pulpares). Os nódulos pulpares são

calcificações que aparecem no interior da polpa dental e são geralmente independentes da

dentina. Estes nódulos podem crescer ocupando um tamanho relativamente grande e

fundirem-se com a dentina. Nestes casos estas estruturas podem se tornar um fator

complicador do tratamento endodôntico.

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