Nascimento da adolescência e da sociedade do Homo sapiens

Smith & Tafforeau, Evol Antropol, 2008

OS TECIDOS DENTAIS SÃO FORMADOS PARA RESISTIR AO DESGASTE E Á FRATURA COM EFICIÊNCIA: DIFEREM NAS ESTRUTURAS HISTOLÓGICAS E NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS Polpa: Forneça água para dentina e esmalte, diminuindo a friabilidade. Dentina: Menos dura e elástica, porém menos quebradiça. Esmalte: muito duro e elástico, mas quebradiço. Fonte: Lucas P et al., Bioessays, 30:374, 2008.

Desgaste (inicia na superfície) AS FORÇAS MASTIGATÓRIAS SÃO DE ATÉ 1000 N E PODEM GERAR DESGASTE E FRATURA Desgaste (inicia na superfície) Fratura (inicia na junção com a dentina) Fonte: Lawn B & Lee JJW, Acta Biomater, 2009.

Amelogênese histOdonto Características:   Fases: secreção e maturação (mais longa). Fases de secreção e maturação podem ocorrer ao mesmo tempo num mesmo germe dental; - Eventos básicos: secreção de matriz, mineralização, remoção de parte da matriz e continuação da mineralização.

Amelogênese histOdonto Fase secretória: 35% do tempo de formação do esmalte. Início: após (mínimo de 30h) mineralização da primeira camada de dentina; Cessa mitose no epitélio interno; Matriz orgânica: amelogenina (90%), enamelina, ameloblastina e proteases (enamelisina). É logo calcificada; Mineral: hidroxiapatita [(PO4)6Ca10OH] cristais crescem em comprimento; Processo de Tomes: regiões de crescimento interprismático (porção proximal) e prismático (porção distal). - Progressão: centrífuga. histOdonto

Amelogênese histOdonto Corte longitudinal Corte transversal Cabeça do prisma Bainha do prisma Corpo do prisma Bainha do prisma Bainha do prisma: matéria orgânica deixa o esmalte menos friável. A bainha cria linhas preferenciais para início de fratura.

Amelogênese histOdonto Amelogenina Dois tipos de genes: no cromossomo X (106 pb) e no Y (112 pb); Mulheres (XX) e homens (XY); Permite identificar sexo. Bainha do prisma – até 100 nm (mais proteínas)

Amelogênese histOdonto Matéria orgânica (espaço inter-cristalino) Dois tipos de isótopos de carbono: C12 e C13; C12 é mais abundante na natureza; C13 é menos frequente na natureza. Folhas e frutos de árvores têm menos C13 que a grama. Animais que comem grama ou carne de animais que comem grama têm mais C13. Science. 2006 Nov 10;314(5801):980-2. Bainha do prisma (mais proteínas)

Amelogênese histOdonto Pré-ameloblasto Epitélio interno 1º Molar permanente: secreção do esmalte inicia-se por volta de 15 dias antes do nascimento.

Amelogênese histOdonto RITMO BIOLÓGICO – produção Núcleo supra-quiasmático do hipotálamo: controle dos ritmos biológicos nos mamíferos, liberando hormônios que regulam a glândula pineal; Glândula pineal: produz melatonina que regula o ritmo circadiano; Olho: foto-receptores controlam produção de melatonina em ritmo circadiano. Os ritmos biológicos são refletidos nos tecidos dentais duros na forma de estruturas histológicas.    

Amelogênese histOdonto RITMO BIOLÓGICO – periodicidade Horas: intradianos; ~ 1 dia (circadianos): precisos (24h) ou livres (± 24h, sem fatores exógenos); ~ 1 semana: cercaseptanos; Outros: mensal e anual. Esmalte e dentina: intradianos, circadianos precisos (ET, linha de von Ebner) e livres (Retzius e Andresen). Cemento: anuais.    

Amelogênese histOdonto Matriz 24 h protéica 24 h Boyde, 1989. Estriações transversais: aumento do esmalte interprismático (perpendicular ao prisma). Matriz protéica 24 h 24 h Boyde, 1989.

Amelogênese histOdonto Boyde, 1989. Estrias de período longo: constrição unilateral do processo de Tomes (diagonal ao prisma). Boyde, 1989.

Amelogênese histOdonto Hipoplasia Causas (redução da espessura do esmalte secretado): Locais: Internamente: reduzida secreção diária Na superfície: Degrau (pode ser linear ou como um orifício). Causas disenteria; infecção respiratória febre. Pindborg, Int Dent J, 32:123-134, 1982; Mahoney, J Human Evolution,, 55: 131-147, 2008. .

Técnica não-invasiva de medir marcações periódicas Fóssil de 160 mil anos: crescimento = humanos Proc Natl Acad Sci U S A., 104(15): 6128–6133, 2007.

Amelogênese histOdonto Fatores Informa Oclusal Atividade dos ameloblastos Fatores Informa -doença febril; má nutrição; menarca; nascimento; lactação; desmame; diarréias. -idade ao morrer; cronologia de eventos de stress; cronologia de formação dental. Lateral

Amelogênese histOdonto Trajetória dos ameloblastos Como os mesmos ameloblastos formam uma área na superfície bem maior que aquela da junção amelo-dentinária? Mitose: não há formação de ameloblastos adicionais; Trajetória: é ondulada e angulada para possibilitas formar uma maior área da superfície em relação àquela da junção amelo-dentinária; Largura dos prismas: varia de 3 mm na JAD a 6 mm na superfície. Smith, Tania Michelle (2004) Trajetória dos prismas

Amelogênese histOdonto Trajetória dos ameloblastos Prismas mudam as relações de vizinhança desde a JAD até a superfície para aumentar resistência à fratura. Radlanski, Eur J Oral Sci, 2001. Trajetória dos prismas

Amelogênese histOdonto Fase de maturação: 65% do tempo de formação   Período: do final da secreção de matriz até a erupção; Secreção de protease (kalicreína); - Processos: remoção de água e proteínas e crescimento dos cristais em largura e espessura; - Alterações nos ameloblastos: 25% morrem, desaparecem os processos de Tomes, redução da altura, modulação dos ameloblastos: terminação rugosa e terminação lisa. - Progressão: centrífuga.

Amelogênese histOdonto Ameloblasto maturador: modulação de tipos e funções pH ácido pH neutro superfície rugosa superfície lisa Superfície rugosa: (1) injeta íons minerais para o esmalte, (2) secreta enzimas e (3) elimina matéria orgânica e água para o retículo estrelado. Superfície lisa: (1) recolhe material orgânico e água e (2) impede refluxo deste material para o esmalte e (3) neutraliza o pH para crescer HAP. Complexos juncionais Exposição ao plasma sanguíneo e a contaminantes (chumbo, zinco, etc)

Amelogênese histOdonto Ameloblasto maturador: modulação de tipos e funções Não ocorre nos outros tecidos dentais duros; Deixa o esmalte susceptível à penetração de metais pesados (Pb, Zn); Dentes permanentes passam mais tempo maturando; Susceptível à ação do flúor, que inibe a remoção de matéria orgânica e o crescimento dos cristais; Incorporação de estrôncio pode indicar quando o iniciou a dieta sólida. superfície rugosa superfície lisa

Microscópio eletrônico de transmissão Prismas ao microscópio óptico Cristalitos dentro do prisma Cristalito com células unitárias eixo a = 9,45 Å eixo c = 6,88 Å eixo b = 9,45 Å Célula unitária da hidroxiapatita Ca10(PO4)6OH2 OH A célula unitária da HAP do esmalte é um pouco diferente: tem Na, Mg, CO3, K,Cl e C. PO4 Ca

Trajetória da maturação: de dentro para a superfície e de incisal para cervical. Antes da maturação Após a maturação Mineral Matéria orgânica Mineral Mineral Mineral Água Aumento na espessura dos cristais do esmalte Simmer & Hu, J Dent Educ; (65):896-905, 2001

Amelogênese histOdonto Ameloblastos: ciclo vital Ameloblasto -- Antes da deposição de dentina: cúbico; -- Após a deposição de dentina: cilíndrico alto; -- Fase de maturação: cilíndrico baixo; -- Após maturação: cúbico      Ameloblastos: ciclo vital Ameloblasto secretor Epitélio reduzido do esmalte Ameloblasto maturador superfície rugosa superfície lisa

Amelogênese histOdonto Tempo de formação do esmalte (dias) Homo Nean- Australo- sapiens derthal pithecus 1 mm 300 300 200 Formação do esmalte (secreção) se correlaciona com o tamanho do cérebro e com o tempo de crescimento até a fase adulta. Dean et al., Nature, 414:628-631, 2001. Incisivo central sup. Formação da coroa: 1700 dias Maior tempo de formação do esmalte: -caninos permanentes inferiores = 5 anos Reid & Dean, Journal of Human Evolution, 2006

Maior Maior Maior Amelogênese histOdonto Mineralização final: gradiente de concentração Mineral (%) esmalte Menor Maior dentina Prismas hipomineralizados e ondulados perto da dentina: direcionam a formação de fraturas. Conteúdo mineral do esmalte pela microscopia de polarização Maior Maior Maior

Amelogênese histOdonto Epitélio reduzido do esmalte em fissuras oclusais

Amelogênese histOdonto Fluorose dental Conceito:   Conceito: Hipomineralização dos tecidos dentais duros causada pela flúor. Aspectos clínicos: Opacidades no esmalte e alterações decorrentes da atrição mecânica intra-oral. Etiologia: Ingestão de flúor durante a odontogênese. Afeta maturação do esmalte.

Amelogênese histOdonto Distúrbios 1) Secreção: - hipoplasias;   1) Secreção: - hipoplasias; 2) Maturação: - hipocalcificações 3) Secreção e maturação: - manchamento por tetraciclina

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