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TEMA 5: EMBRIOLOGÍA DENTAL (ODONTOGÉNESIS) 1.Generalidades. La odontogénesis es la formación de los elementos dentarios en el seno de los huesos maxilares. ! Existen dos tipos de dentición:! -Primaria ( decidua o de leche)! -Permanente o definitiva. El inicio de la formación del diente se realiza en la región anterior de los maxilares y avanzan en dirección posterior. ! El origen de las estructuras del diente como el esmalte, derivan del epitelio ectodermico.! La dentina, pulpa, cemento, ligamento periodontal, hueso alveolar tienen un origen derivado del ectomesenquima (celulas derivadas de la cresta neural)! Papel inductor del ectomesenquima—> va a inducir a las células del epitelio bucal que reviste al estomodeo (origen ectodermico) ! Interrelación que existe entre ambos tejidos ( epitelio-ectomesenquima) ! 2. Morfogénesis del órgano dentario. -Desarrollo y formación del patrón coronario. ! Este desarrollo y formación de la corona del diente comienza a formarse a la 6º semana, la cavidad bucal primitiva (estomodeo) esta revestida por una mucosa que tiene un epitelio bucal de origen ectodermico, y por debajo de ese epitelio nos encontramos con un ectomesenquima, este es un tejido conjuntivo embrionario que puede estar formado por dos o tres capas de células.! El ectomesenquima induce a que las células del epitelio bucal proliferen, de manera que cuando esas células proliferan se invaginan y se introducen en el ectomesenquima, estas células que se invaginan se llama banda epitelial primaria. La banda epitelial primaria se va a extender a lo largo del borde libre de los maxilares. ! A partir de esa banda se van a formar dos laminas : una lamina denominada lamina vestibular (LV) y otra lamina dental. (LD) Las células de la lamina vestibular crece ya que comienzan a proliferar, mientras que la lamina dental no prolifera y es mas pequeña. ! Las células de la lamina vestibular aumentan de volumen y comienzan a degenerar y va apareciendo un surco y posteriormente ese surco se va haciendo mas grande y ese surco se va a llamar vestíbulo (zona entre las mejillas y la region de los futuros arcos dentarios) !

2 En la 8º semana, a partir de la lamina dental se va a formar el diente. Se forman en cada maxilar 10 crecimientos epiteliales redondeados (dentro del ectomesenquima) y esos 10 crecimientos epiteliales se van a corresponder con los 20 dientes deciduos. ! Etapas para la formación de la corona del diente: A. Estadío de brote. Surge a partir de la LD, que se forman esos 10 crecimientos epiteliales redondeados (10 arriba y 10 abajo) introducidos en el ectomesenquima, son los brotes. En la periferia las células adoptan una forma cilíndrica mientras que en interior las células adoptan una forma polígonal, comienza a producirse una proliferación celular en la región central. Hay una condensación del ectomesenquima en la region subyacente y lateral del brote. ! B. Estadío de casquete. En la 9-13º semana, va a adoptar una morfología de casquete, ese cambio se realiza de forma paulatina. ! En este estadio diferenciamos dos periodos: Inicial (9º semana) y Avanzado. (13º semana con morfología casquete) ! Inicial. Se va a producir una proliferación epitelial desigual del brote (mas intenso en sus caras laterales) determinados una concavidad, poco profunda, en la cara profunda del brote. ! Al mismo tiempo que se esta produciendo esa proliferación se produce una condensación del mesenquima. Como consecuencia de la proliferación desigual y de la condensación del mesenquima, tenemos una nueva morfología de la misma estructura, a la que se denomina germen dental. Ese germen dental esta formado por el órgano del esmalte, la papila dental y por el saco/ folículo dentario. (ectomesenquima que rodea al órgano del esmalte y a la papila dentaria) ! En el organo dentario existe:! -Un epitelio externo que es el que reviste las caras laterales del órgano del esmalte (formado por células cubicas)! -epitelio interno formado por células cilíndricas bajas. ! -Retículo estrellado que es la zona central del órgano del esmalte. Los espacios entre la celular están rellenos por una matriz extracelular rica en glucosaminoglicanos (GAG). ! -Membrana basal que separa lo separa del ectomesenquima o tejido conjuntivo embrionario. ! -Zona de reflexión: o asa cervical se encuentra en la union del epitelio externo con el epitelio interno. ! La papila dental esta formada por celulas mesenquimaticas voluminosas, sustancia fundamental y vasos) ! Saco/foliculo dentario.

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Hay una gran cantidad de celulas madre en el reticulo estrellado y en la zona de reflexión o asa cervical. ! Avanzado.

! ! Nudo del esmalte

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La concavidad es mas profunda porque hay una proliferación desigual y condensacion del mesenquima. ! Órgano del esmalte: tiene lo mismo de antes pero se le añade el nudo del esmalte y la cuerda del esmalte. Son estructurales temporales y en la fase de campana desaparecen. ! El nudo del esmalte aparece en la futura región cuspídea del diente y avanza hasta llegar hasta el asa cervical. La cuerda del esmalte tambien es un cordón de celulas epiteliales que une al nudo del esmalte con el epitelio externo del organo del esmalte. ! Al final de la fase de casquete, aparece en brote del diente permanente. El nudo y cuerda del esmalte como hemos dicho antes es una estructura temporal, parece ser que ambas estructuras no son mas que centros reguladores de la morfología dentaria, a través de la producción de factores que participan en la interacción epiteliomesénquima. ! -Shh (proteínas hedgehog) ! -BMP-2, BMP-4, BMP-7! -Wnt-10 (proteínas)! En dientes multicuspídeos existen nudos del esmalte secundarios que regulan la morfogénesis de cada región cuspídea. !

C. Estadío de campana. Se produce entre la 14º-18º. Dos estadíos:! Existen procesos de histodiferenciacion y de morfodiferenciación. ! Inicial. -Organo del esmalte: sigue porduciendose esa proliferación epitelial desigual y la condensación del mesenquima ! -Epitelio externo: esas celulas cubicas pasan a adoptar una morfología plana.! -Reticulo estrellado: existe un incremento del liquido intercelular, aparece un nuevo estrato, que es el estrato intermedio (aparece donde estaba antes el nudo del esmalte) ! -Celulas del epitelio interno: esas celulas que son las responsables de formar el esmalte, van pasando por distintas fases para convertirse en ameloblastos, ademas inducen a las celulas perifericas de la papila que se diferencien en odontoblastos y esto se inicia en la región cuspídea y va avanzando progresivamente hasta llegar a la region cervical ! !

5 Los odontoblastos comienzan a fabricar dentina. Entre el epitelio y los odontoblastos antes de que estas fabriquen dentina, encontramos la membrana basal ameloblastica que sera la futura conexion amelodentinaria. ! Estadío intermedio formado por: -varias hileras de celulas aplanadas ! -mayor numero de capas en la region cuspidea! -origen en celulas madre del reticulo estrellado! -unidas por desmosomas, ocluyentes se dividen por mitosis y se diferencian en ameloblastos.! -participación indirecta en la mineralización del esmalte (fosfatasa alcalina)!

DESARROLLO DE LA PULPA.! En la papila dentaria, cuando se diferencian las celulas se pasa a llamar pulpa, hay algunas celulas de la papila que se diferencian en fibroblastos. Hay una mayor vascularización e inervación.! Hay un cambio en la corriente nutritiva. Para que esa difusion de los nutrientes sea mas facil y sea el aporte a mayor escala, se producen una serie de pliegues en el epitelio externo. con esos pliegues se pretende que aumente la superficie de contacto por lo que en esos pliegues es donde se van a encontrar una mayor cantidad de vasos, que son los encargados de nutrir a partir de ahora a todo el órgano del esmalte. ! En el saco/foliculo dentario nosotros vamos a poder diferenciar dos capas: !

- Capa interna: que es la que esta en intimo contacto con el organo del esmalte, nos -

enfcontramos con una gran cantidad de celulas y vasos,tambien hay fibras pero no es su predominio. ! Capa externa: mayor predominio de fibras de colageno, tambien hay celulas pero no es su predominio. !

La lamina dental que en un principio era rectilinea ahora presenta una serie de pliegues y comienza a romperse por lo que se produce la desintegración, y cuando esto se produce totalmente hay una desconexion del germen dentario con el epitelio bucal. Pueden quedar restos epiteliales de la lamina que se denominan perlas de serres que pueden ser el origen de aparición de quistes.! D. Estadío aposicional. Se produce en la 18º semana. Se da cuando se ve la primera capa de esmalte. Se deposita el esmalte sobre las capas de dentina en desarrollo. La formacion del esmalte se inicia a nivel cuspideo y va avanzando hasta que llegue a la region cervical. !

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-Desarrollo y formación del patrón radicular. ! La raiz comienza a formarse una vez completada la formación de la corona dentaria. La raiz del diente para que se produzca tiene que aparecer una nueva estructura y esa estructura es la vaina epitelial de Hertwig ! La vaina epitelial de hertwig es una lamina o estructura de doble hoja formada por la fusión a partir del asa cervical del epitelio interno y externo del órgano del esmalte, y va penetrando entre la papila y el saco.! Tiene dos laminas una interna que mira hacia el epitelio interno y otra externa que mira al epitelio externo.! El foramen apical está delimitada por los extremos de la vaina.! Las celulas del epitelio interno inducen a las celulas perifericas de la papila a que se diferencien en odontoblastos. Las celulas del epitelio interno jamas se van a diferenciar en ameloblastos. ! Los odontoblastos van a fabricar la dentina radicular, una vez que esta se forma , la vaina comienza a desintegrarse, y va a ir desapareciendo, pero pueden quedar algunos restos epiteliales en el saco o foliculo dentario y esos restos se denominan restos epiteliales de malassez. ! Una vez que esa vaina desaparece totalmente, la dentina estaria en contacto con el saco o foliculo dentario, entonces la dentina induce a las celulas mas perifericas del saco se diferencien en cementoblastos ! 3. Formación de la dentina circumpulpar. 1. Secreción en la region proximal: -Fibras colagena (finas) de disposición irregular! -proteoglicanos.! 2. Secrecion en el limite existente entre la predentina y la dentina del manto (frente de mineralización) -DPP (molecula iniciadora de la mineralizacion ! -Proteinas gla! -proteoglicanos ! -Ca y P! Esos iones calcio y esos iones fosfato a la hora de depositarse no lo hacen siguiendo una trayectoria lineal como en la dentina del manto sino que se deposita en distintos puntos sin guardar un orden especifico. ! 3. Formacion de calcosferitos en el frente de mineralización. Se disponen de forma irregular, y los cristales de hidroxiapatita hacen formaciones globulares en las que se depositan iones calcio y fosfato haciendo que crezcan las estructuras globulares, para concluir unos con otros y formarse toda la dentina. ! DENTINOGÉNESIS IMPERFECTA.

7 -Es un transtorno en el desarrollo de origen hereditario.! -Defecto en la formacion de la matriz orgánica.! -Asociada a la osteogenesis imperfecta.! -Mas severa en la denticion temporal que en la permanente. ! DISPLASIA DENTINARA. Son alteraciones tambien de origen genetico, alterado por la dentina. ! 5. Histogénesis del esmalte (Amelogénesis) Generalidades. La amelogenesis se encarga de estudiar el ciclo vital de los ameloblastos, concretamente a lo largo del epitelio interno del organo del esmalte. ! -Proceso de formacion del esmalte. (otra forma de definirlo) ! Etapas: -Elaboración de matriz organica.! -Mineralización de la matriz organica. ! Ciclo vital de los ameloblastos. La formacion del esmalte se inicia a nivel cuspideo. A lo largo del epitelio interno, vamos a ver ameloblastos en distintas fases o estadios ya que su formacion es homogenea. ! ETAPA MORFOGENÉTICA. Se inicia en la etapa o fase de campana, donde las celulas del epitelio interno se diferencian en preameloblastos. Y se van a ir preparando para formar el esmalte de la etapa aposicional. ! Son celulas cilindricas bajas, con un nucleo voluminoso y central, está en mitosis continuamente. ! Hay una interacción: preameloblastos con las celulas ectomesenquimaticas determinando la forma de la CAD y de la corona dentaria. ! Se encarga de elaborar la tuftelina, sialofosfoproteina dentinaria (DSP), ATPasa dependiente del calcio. ! Membrana basal Ameloblastica: laminina, colagena I, IV, VI, entactina, heparan sulfato, fibronectina. ! PREAMELOBLASTO Se unen unas con otras con uniones comunicantes de tipo nexus o tipo gap. ! Estrato intermedio: Capas de celulas aplanadas, numerosas mitocondrias, actividad fosfatasa alcalina y ATPasa. ! Uniones gap entre ellas y con los preameloblastos.!

8 ETAPA DE DIFERENCIACIÓN/ ORGANIZACIÓN. (fase inicial)

Pasa a denominarse ameloblasto joven, hay un cambio de polaridad, el nucleo pasa a posicion distal (ya no esta en el centro de la celula). Comienza a desarrollarse determinadas organelas (RER,golgi, citoesqueleto, microtubulos, microfilamentos) ! El ameloblasto joven va a producir el factor de crecimiento TGF- beta, que inicia a las celulas mesenquimaticas que se diferencian en preodontoblastos. Por lo que debajo del ameloblasto joven vamos a encontrar preodontoblastos. ! (fase avanzada) Esos preodontoblastos, que se encuentran en su ciclo, y en un momento determinado se va a diferenciar en odontoblasto secretor, que va a fabricar la predentina. una vez elaborada la predentina, se produce un cambio de la corriente nutritiva. ! El ameloblasto secretor es una celula cilindrica alta, es una celula especializada y diferenciada, no se va a dividir mas. ! Se une por zonulas adherentes y desmosomas, nucleo en posición distal, y hay un mayor desarrollo de organelas implicadas en la sintesis de proteínas. ! Gran cantidad de vesiculas llamadas granulos secretores o cuerpos ameloblasticos que tienen: !

9 -Sales minerales calcicas Ca10(PO4)6(OH)2 cristales de hidroxiapatita que se forman por que se depositan sales de iones calcio e iones fosfato. El esmalte es aprimastico e inmaduro. ! Ameloblasto secretor que va emitiendo una proyección conica denominado proceso de Tomes. ! El proceso de Tomes es el responsable de la formacion de los prismas y la disposición de los cristales en el interior de los mismos. Es responsable de la ruptura de la membrana basal ameloblastica. Contiene granulos secretores. La membrana presenta dos patrones de superficie, por una cara es lisa y por otra presenta una serie de invaginaciones. !...