Гистологическое и электронно-микроскопическое исследование архитектуры и ультраструктуры периодонтальных тканей человека

Резюме: Структура периодонтальных тканей все еще гораздо менее понятна, чем того требует клиническая практика. В данной статье периодонтальная связка и цемент корня здоровых человеческих зубов были изучены с помощью световой микроскопии и растровой (сканирующей) электронной микроскопии. Эти наблюдения показали, что внеклеточная матрица периодонтальной связки составлена из свободного сплетения волокон коллагена, погруженных в высокогидратированную межволокнистую матрицу. Только с приближением к цементу эти волокна собираются в толстые, параллельные пучки (Шарпеевы волокна). Поскольку они пересекают границу минерализации, они пропитываются минеральной фазой и продолжаются непосредственно матрицей цементного вещества зубов. Волокна Шарпи, 'внешние' и 'внутренние' волокна являются теми же волокнами, которые неоднократно сгибаются и ветвятся на своем протяжении в толще цементного вещества. Из-за физической непрерывности с цементным веществом ограниченная часть периодонтальной связки, приблизительно соответствующая длине волокон Шарпи, остается нетронутой ферментативным перевариванием межволокнистой матрицы, в то время как оставшаяся часть связки полностью разрушается. Результаты данного исследования доказывают непрерывность, а не смежность, структур периодонтальной связки и цементного вещества зубов; а так же то, что соотношение коллаген/минеральное вещество в цементе зубов является отличным от такового в других костных тканях; что внешние и внутренние волокна цемента зубов и смежная с ним часть периодонтальной связки формируют структурную, механическую и метаболическую единицу, отличающуюся от центральной, более метаболически активной части периодонтальной связки.

Введение: Клиническая значимость тканей пародонта превосходит современные знания их ультраструктуры. Регенеративные и репаративные процессы цемента корня и соединительнотканного прикрепления к костным тканям вызывает больший интерес, чем ультраструктура и структурная биология этих тканей, и много недавних исследований сосредоточились на цементогенезе (Боссхардт и Шредер, 1991a, b) или на метаболизме клеток периодонта (Ямамото и Хинричсен, 1993; Yama-Moto и др., 1996; Боссхардт и Шредер, 1996). Цементная составляющая периодонтальной связки в частности заслуживает особого внимания из-за растущей важности управляемых методов регенерации и зависимости разработки новых соединительнотканных прикреплений от биоактивности их субстратов (Нисимура и др., 1991; Takata и др., 1994, 1995).

Хотя ультраструктурные и аналитические исследования ранее проводились на периодонтальных тканях, данные результаты значительно различаются. Новые исследования сходятся на моделях животных (Картер и Слоан, 1994; Matsukawa, 1994; Kuroiwa и др., 1994, 1996), но показывают, что широкое расхождение существует среди эквивалентных тканей у разных видов, следовательно, данные, полученные на животных, зачастую невозможно распространять на людей. Существующие ультраструктурные исследования человеческих тканей — недостаточные и устаревшие (Furseth, 1967; Берки и Франк, 1980). Несмотря на несоответствия среди исследований, отличия в структуре периодонтальной связки в разных ее участках были недавно выявлены иммуногистохимическим (Романос и др., 1992), иммуноэлектромикроскопическим (Беккер и др., 1991; Чжан и др., 1993) и морфологическим методами (Картер и Слоан, 1994). В целом эти исследования указывают на сосуществование в периодонтальной связке очень разнородных структур. Детали их взаимодействий друг с другом и с разнообразными неоднородными тканями зуба все еще не ясны.

Нами было выполнено ультраструктурное исследование периодонтальной связки и бесклеточного цементного вещества здоровых человеческих зубов, удаленных по ортодонтическим показаниям. Эти ткани и их взаимосвязь были изучены с помощью поляризованной световой микроскопии и растровой электронной микроскопии.