Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 11
1.1. Онтогенез пульпы зубов (эмбриогенез и гистологическая характеристика) 18
1.2. Ультраструктурная организация клеточных элементов пульпы 26
1.3. Изучение пролиферативной активности клеточных элементов пульпы 43
Глава II. Материалы и методы 47
Глава III. Элекгронномикроскопическое изучение строения клеточных элементов пульпы зубов в различных фазах функциональной активности (собственные наблюдения)
3.1. Пульпы непрерывно растущевэ резца 55
3.2. Пульпы растущих моляров 82
3.3. Пульпы сформированных моляров 97
Глава ІV. Пролиферативная активность клеток пульпы зубов
4.1. Распределение меченых элементов в зачатках зубов 121
4.2. Пульпы зубов половозрелых крыс
Глава V. Обсуждение результатов и заключение 151
Выводы 178
Литература 180
- Ультраструктурная организация клеточных элементов пульпы
- Изучение пролиферативной активности клеточных элементов пульпы
- Пульпы непрерывно растущевэ резца
- Распределение меченых элементов в зачатках зубов
Введение к работе
Последние десятилетия в биологии и медицине ознаменовались бурным развитием фундаментальных направлений исследований, что непосредственно связано с внедрением в практику научных разработок электронномикроскопического и радиоизотопных методов. Широкое использование этих методов породило качественно новый методологический подход к решению многих проблем, связанных с установлением основных закономерностей развития и жизнедеятельности биологических систем на различных уровнях структурной организации.
К числу важных признаков, характеризующих любую клеточную популяцию,относятся такие, как соотношение клеток, находящихся в стадии деления, клеточной дифференцировки, в стадии активного функционирования, либо покоя, к этим признакам относятся в равной мере и механизмы поддержания гомеостаза клеточных популяций во взрослом организме в условиях различной функциональной активности.
Методы электронной микроскопии и гистоавторадиографии успешно применяются для решения многих вопросов, связанных с выявлением морфофункциональных корреляций в различных клеточных популяциях и установлением основных закономерностей внутри- и межпопу-ляционных взаимоотношений в различных органах и тканях как в норме, так и в условиях патологии.
Актуальность указанных проблем определяется как их большим значением для теории в плане выявления основных закономерностей структурно-функциональной перестройки различных биологических систем в ходе онтогенеза, так и для установления тонких механизмов инициации и развития многих патологических состояний, от чего, в свою очередь, зависит позиция клиницистов при выборе и разработке теоретически обоснованных, патогенетических средств профи- лактЕки и лечения многих видов патологии.
Пульпа зуба представляет собой специализированный орган, выполняющий многочисленные функции, из которых наиболее важные: трофическая, пластическая и защитная.
С точки зрения структурной организации, характерной особенностью пульпы является ее морфологическая неоднородность. В то время как центральный и промежуточный слои пульпы представлены мезенхимоподобной рыхлой соединительной тканью, в состав которой входят все типичные соединительнотканные элементы, ее периферический слой представлен высокоспециализированными клеточными элементами - одонтобластами, наделенными специфическими функциональными и морфологическими признаками.
Несмотря на то, что они (одонто^бласты) осуществляют также, как и фибробласты из пульпы и других видов соединительной ткани наработку и секрецию тропоколлагена, они по многим признакам совпадают с костными клетками и, по существу, могут быть отнесены к этому классу.
В онтогенезе пульпы и вместе с тем ее клеточных элементов можно выделить ряд важных этапов, соответствующих стадиям развития самого зуба - период дифференцировки (эмбриональный, ранний постнатальный)с, период функционирования в условиях структурной и функциональной стабильности и период угасания функций с соответствующей структурной редукцией.
Учитывая вышеизложенное,можно говорить об известной адекватности клеточных популяций пульпы в качестве модели для изучения основных закономерностей морфофункциональной популяционной динамики, что является одним из важных аспектов фундаментальной биологической проблематики. В этом плане исследование морфофункцио-нальных и популяционных характеристик клеток пульпы представляет- ся важной вехой на путях раскрытия жизненного цикла таких высокоспециализированных клеток, как одонтобласты. Трудно переоценить значение и другого, так сказать, прагматического аспекта поставленного вопроса, так как уточнение морфофункциональных характеристик и популяционной кинетики одонтобластических клеток должно способствовать выявлению механизмов, лежащих в основе репаратив-ных реакций пульпы и послужит базой для развития и рационализации методов профилактики и лечения таких распространенных заболеваний, как кариес зубов и его осложнения.
Следует заметить, что большинство уже проведенных исследований на пульпе зубов хотя и осуществлялось с общебиологических позиций, но касалось, главным образом, изучения такого достаточно узкого вопроса>как молекулярные механизмы коллагеногенеза,й каковой целью использовали в качестве модели специфических кол-лагенообразующих клеток одонтобласты. Именно направленность таких исследований и определила наиболее полное освещение в литературе морфофункциональных характеристик клеточных элементов пульпы непрерывно растущих резцов и зачатков зубов-животных и человека ( Reith, 1968,Mattiessen, v.Billow, 1970 и др.)- В то же время строение пульпы сформированных зубов описано на электронно-микроскопическом уровне лишь в отдельных исследованиях (Л.А. Иванчикова, 1973; Г.Г.Муртазалиев, 1979). Вне сферы исследований оказались такие важные аспекты проблем жизнедеятельности пульпы зубов, как ее жизненный цикл, морфофункциональные корреляции, то-есть все то, что призвано, на наш взгляд, сыграть существенную роль не только в плане теоретической оценки соотношения структуры и функции клеток пульпы в норме, но и явиться базисом, отталкиваясь от которого, можно было бы ответить на многие еще не решенные вопросы патологии зубных тканей.
Одним из важнейших свойств пульпы является ее способность к компенсаторным реакциям при повреждении твердых тканей зуба, которая выражается в наработке клетками пульпы слоя репаратив-ного дентина, препятствующего, в частности при разрушении кариесом поверхностного слоя дентина, перфорации стенки полости зуба. В случае уже наступившей перфорации нередко отмечается дифференциация отдельных элементов из пула фибробластических клеток в одонтобластоподобные клетки, формирующие дентинный мостик.
Репаративные потенции пульпы в значительной мере определяются способностью ее клеточных популяций к восстановлению утраченных элементов. В свете сказанного,основополагающим для понимания этой стороны жизнедеятельности пульпы служит выявление клеточных ресурсов отдельных популяций, в частности, изучение пролифе-ративной активности их клеточных элементов. Особо важным исследование этого вопроса представляется для клеток периферического слоя пульпы, что связано как с многочисленностью выполняемых ими функций, так и с практически полным отсутствием в литературе данных о популяционной кинетике одонтобластических клеток.
Из анализа имеющихся в литературе сведений явствует, что одонтобластическая популяция пульпы закончивших рост зубов единодушно рассматривается как популяция, лишенная механизмов клеточного обновления. Такое представление основывается, главным образом, на впечатлении исследователей об отсутствии в периферическом слое пульпы фигур кариокинеза (Л.И.Фалин, 1963; ОгЪап, 1944). В то же время известен факт смены клеточных генераций в периферическом слое пульпы непрерывно растущих резцов грызунов, где в качестве единственного источника для пополнения одонтобластичес-кой популяции признаются недифференцированные клетки пульпы, расположенные в зоне эмалевого органа (Л.И.Фалин, 1963; smith и War-shawsky , 1976 И др.).
Хорошо известно, что для любой клеточной популяции способность к замещению утраченных элементов вновь образованными является одной из важнейших функций, обеспечивающих ее жизнестойкость. Применительно к пульпе зуба исследование этого вопроса представляется особо значимым еще и потому, что показатель уровня пролиферации ее клеточных элементов может служить критерием для оценки состояния пульпы при разработке эффективных средств терапии кариеса и его осложнений.
Роль пролиферативных процессов в осуществлении репаративных реакций пульпы диктует также необходимость изучения возрастных изменений популяционной кинетики, и в частности, жизненного цикла составляющих ее клеточных элементов с тем, чтобы выявить динамику репаративной активности пульпы в зависимости от стадии формирования зуба и его онтогенетической эволюции.
Ответ на многочисленные вопросы, связанные с основными характеристиками жизнедеятельности пульпы,требует, в первую очередь, выбора адекватной модели исследования. С нашей точки зрения, наиболее приемлемым объектом для сравнительного изучения ультраструктурных характеристик клеточных элементов пульпы и их популяционной кинетики представляются зубы крыс. Известно, что клетки пульпы зубов млекопитающих выполняют многочисленные функции по отношению к твердым тканям зуба, из которых наиболее значимыми являются дентинобразующая и трофическая. С точки зрения изучения функциональных особенностей и специфических структурных характеристик зубы крыс представляют собой наиболее удобный объект, поскольку специфическая функция дентинопоэза и более-общая - трофики присуща пульпе зубов крыс также, как и других млекопитающих. Сочетание у крыс непрерывно растущих зубов и моляров, находящихся в "статическом" состоянии, позволяет успешно решать вопросы кор- реляции структуры и функции. Учитывая общность функциональных характеристик пульпы зубов млекопитающих,можно полагать, что закономерности структурно-функциональных отношений, выявленные при изучении пульпы зубов крыс, распространяются на зубы других млекопитающих, в том числе и человека.
Преимущество зубов крыс как объекта для изучения структурных особенностей пульпы заключается также в том, что их использование позволяет исключить многочисленные методические трудности, возникающие при обработке пульпы для электронномикроскопического исследования. Окружающие пульпу твердые ткани затрудняют доступ в нее фиксирующих растворов, что замедляет процесс фиксации и приводит к развитию постмортальных аутолитических изменений в ее структурных компонентах. Метод механического устранения твердых тканей, нередко используемый при предварительной обработке пульпы для электронномикроскопического изучения, на наш взгляд, не является оптимальным, так как приводит,в ряде случаев, к нарушению целостности пульпы, дезорганизации одонтобластического слоя и может способствовать появлению артефактов в клеточном материале пульпы.
Как показывают данные литературы, значительные успехи в изучении тонкого строения клеток пульпы были достигнуты с внедрением в практику исследований перфузионного метода введения фиксирующих pacTBopoB(Warshawsky и Moore , 1964). Использование этого метода не только способствует лучшей сохранности тканевого материала пульпы, но и обеспечивает возможность последующей декальцинации зубо-челюстных блоков. Благодаря сохранению нормальных анатомических соотношений в тканевом материале,облегчается ориентация объектов исследования, что позволяет получать срезы в исследуемом тканевом материале с любого заданного участка пульпы и твердых тканей зубов.
Цели и задачи исследования. Настоящее исследование предпринято с целью изучить на крысах основные закономерности жизнедеятельности пульпы зубов, связанные с популяционной кинетикой и жизненным циклом составляющих ее клеточных элементов, выявить адаптивные механизмы пульпы в ее онтогенетической эволюции.
В соответствии с поставленной целью в задачи исследования входило:
Установить корреляцию между ультраструктуро* клеточных элементов пульпы и напряженностью ее функциональной активно
Выявить возрастные аспекты тонкого строения клеточных элементов пульпы путем сопоставления их ультраструктуры в пульпе растущих и сформированных моляров крыс различных возрастных групп.
Решить в принципе вопрос о наличии пролиферирующих клеток в одонтобластической популяции закончивших формирование моляров. Изучить удельный вес пролиферирующих клеток в различных клеточных популяциях пульпы на различных этапах онтогенеза зубов (резцов и моляров).
Провести оценку корреляции между тонким строением клеточных элементов одонтобластической популяции пульпы, пролифератив- ной активностью и напряженностью функциональных характеристик, растущих полученных посредством сравнительного анализа на моделях и сформированных моляров крыс различных возрастных групп.
Научная новизна. В работе впервые установлен факт смены клеточных генераций одонтобластических клеток пульпы сформированных зубов. Показано, что гибель части одонтобластов имеет место не только в пульпе непрерывно растущих резцов, как было показано ранее ( Smith, Warshaws3cy,l976 )» но закономерно происходит и в пульпе моляров крыс, как в ходе формирования зуба, так и на всем протяжении его существования и представляет собой необходимый компонент популяционной кинетики пульпы в норме. Выявлен механизм восполнения утраченных клеточных элементов периферического слоя пульпы, показано, что частично оно осуществляется за счет пролиферации самих одонтобластов.
Продемонстрирована динамика репродуктивной способности клеточных элементов различных слоев и отделов пульпы в ходе ее формирования и роста и в зависимости от фазы функциональной активности. Показано, что наибольшей пролиферативной активностью обладают клетки центрального слоя пульпы, по мере приближения к периферии органа способность клеточных элементов к цролиферации значительно снижается.
Установлена корреляция между фазой функциональной активности одонтобластических клеток пульпы и особенностями их ультраструктурной организации. Показано, что с завершением роста зуба цитоплазма одонтобластических клеток утрачивает большинство ор-ганелл, задействованных в процессе белкового синтеза.
Практическая ценность. Полученные в работе данные о существовании в периферическом слое пульпы механизма обновления клеточных элементов и участии в этом процессе одонтобластических клеток создают теоретическую базу для разработки лекарственных средств, направленных на стимуляцию репаративных реакций пульпы в терапии кариеса зубов и его осложнений.
Показатели пролиферативной активности клеток периферического слоя пульпы могут служить критерием оценки лечебного эффекта указанных лекарственных веществ при их экспериментальной апробации.
Объем и содержание работы. Работа состоит из введения, обзора литературы, 2 глав, излагающих результаты собственных ис- следований, обсуждения полученных результатов, заключения, общих выводов, библиографии. Диссертация содержит 125 страниц машинописного текста, 9 таблиц и 62 иллюстраций. Библиографический указатель включает в себя 272 источника.
Работа выполнена в лаборатории патологической анатомии Центрального научно-исследовательского института стоматологии МЗ СССР.
Ультраструктурная организация клеточных элементов пульпы
Одонтобласты, образующие периферический слой пульпы представляют собой высокие цилиндрические клетки высотой около 40 и шириной около 7 микрон ( Seaxls , 1967; Jessen, I967;Mattiessen и von Buiow , 1970 и др.). Пространство между ними заполнено аморфным веществом, содержащим небольшое число коллагеновых фибрилл (ШоЪе1 и соавт., 1962; Reith , 1968 и др.). На уровне предентина количество коллагеновых фибрилл, ассоциирующихся с плазматической мембраной одонтобластической клетки резко возрастает. Диаметр фибрилл по мере приближения к предентину возрастает от 16р-20рнМ до 60Р-70Р нм( Jessen , 1967; Reith , 1968; Mattiessen и von Bulow , 1970). Коллагеновые волокна имеют типичное строение (Л.А.Иванчикова, 1973).
Одонтобласты взаимодействуют между собой посредством нескольких типов различно организованных контактов, из которых самыми распространенными являются контакты, организованные по типу дес-мосом (Л.А.Иванчикова, 1973; Jessen , 1967 и др.). Они представляют собой утолщение плазматических мембран соседних клеток со слабой конденсацией подлежащего цитоплазматического матрикса. Расстояние между мембранами составляет приблизительно 20 ни. Межкле-точное вещество в зоне контакта характеризуется слабой конденса-цией зернистой субстанции. Л.А.Иванчикова (1973) показала, что десмосомоподобные контакты в одонтобластическом слое пульпы отличаются по своему строению от истинных десмосом.
Второй тип клеточных контактов - плотное соединение (tight junction) характеризуется более тесным и непосредственным смыканием клеточных мембран, расстояние между которыми не превышает 10,0.нм и заполнено веществом высокой электронной плотности ( Jessen , 1967; Stoclcinder , Pritz, I970;Mattiessen и von Bulow , 1970). Описанные выше типы контактов встречаются как между одонтобластами, так и между одонтобластами и клетками подлежащих слоев пульпы. Jessen (1967), Takuma и Hagai (1971), Boyde и соавт., (1978) показали, что на границе пульпа-предентин одонтобласты образуют третий тип клеточных контактов, сопровождающийся терминальной сетью, который характеризуется значительной конденсацией цитоплазматического матрикса клеток в зоне контакта, в результате чего образуется плотная бляшка. Межклеточное вещество имеет слабо зернистую структуру. При описании одонтобластов на основе светомикроскопических исследований было принято подразделять клетку на две части - тело клетки и клеточный отросток. Полученные на электронномикроскопическом уровне более подробные данные о строении одонтобластических клеток показали, что тело и отросток одонтобласта отличаются по составу клеточных ор-ганелл и, по всей вероятности, имеют разную функциональную направленность. Тело клетки. Основную массу цитоплазмы тела клетки занимает крупное овальное ядро, около 8 мк в диаметре, характеризующееся частичной маргинацией хроматиновой субстанции и наличием I или нескольких ядрышек (Л.А.Мванчикова, 1973; Jessen , 1967).
Наиболее характерной особенностью одонтобластов резцов крыс является наличие специфического внутриядерного включения (О.И.Ба-улина и соавт., 1976; Jessen , 1967). Оно представляет собой пучок параллельно идущих нитей, ориентированных по длинной оси ядра. Включение содержит 6-7 нитей диаметром около 7,5 нм каждая, расположенных на расстоянии 20 нм одна от другой. Общий диаметр включения составляет 100-150 нм, а наибольшая протяженность -около 5 мк. Прямого контакта между ядерным включением и ядерной мембраной не обнаружено.
Включения, подобные описанному выше,были обнаружены в ядрах некоторых нейронов: в экстрагломерулярных клетках обонятельной луковицы беличьей обезьяны, в развивающихся нейронах крыс, в ядрах нейронов из симпатических и сенсорных ганглиев цыпленка и других нервных клетках ( Siegesmund и соавт., 1964; Coionier , 1965; Nathaniel и Nathaniel, 1966; David, Nathaniel , 1978; Kim и соавт., 1970). Вопрос о природе и функциональном назначении этих включений остается невыясненным. Важно отметить, что они, по-видимому, являются общим признаком нервных и одонтобластических клеток.
На всех стадиях развития одонтобластических клеток их характеризует наличие хорошо развитой гранулярной эндоплазматической сети. Она образована системой цистерн, каждая из которых представляет собой пару параллельно расположенных мембран, к наружной поверхности которых прикреплены многочисленные рибосомы (Л.А. Иванчикова, 1973; Г.Г.Муртазалиев, 1979; Watson , Avery , 1954; Mattissen , von Biilow , 1970 и др.). Расстояние между мембранами составляет около 40P-5Q0 ни. Содержимое цистерн тонкогранулярное или гомогенное, плотность его несколько выше плотности окружающего цитоплазматического матрикса. Searls (1967), Jessen ,(1967), їакшаа, Nagai (1971) обнаружили, что цистерны эндоплазматической сети могут образовывать расширения, достигающие значительных размеров. Reith (1968) отметил, что в различных одонтобластах элементы гранулярной эндоплазматической сети имеют различное строение: в одних клетках они представлены узкими цистернами с плотным содержимым, в других - образуют расширения с содержимым менее плотной консистенции. Takuma a. Hagai (1971) связывают изменение формы элементов эндоплазматической сети с процессами созревания одонтобластических клеток. По их мнению, расширение цистерн свидетельствует о повышении активности синтеза белка в одонтобластах. По ходу развития одонтобластических клеток элементы гранулярной эндоплазматической сети теряют прикрепленные к их поверхности рибосомы, превращаясь в гладкую эндоплазматическую сеть.
В супрануклеарном регионе цитоплазмы одонтобласта располагается хорошо развитый аппарат Гольджи (Л.А.Иванчикова, 1973; Watson Avery , 1954; Frank , 1966; Jessen 1967 и др.). Он состоит из нескольких групп цистерн, крупных вакуолей и большого количества микропузырьков.
Изучение пролиферативной активности клеточных элементов пульпы
Вопросо пролиферативной активности клеток различных отделов пульпы изучен недостаточно. Основная часть работ этого плана использует в качестве объекта исследования непрерывно растущие резцы и зачатки зубов разоичных животных. Что касается сформированных зубов, то их пульпа под указанным углом зрения црактически не изучалась.
В последние годы для выявления пролиферативного пула в клеточных популяциях различных тканей широко применяется метод гис-тоавторадиографии с использованием меченых предшественников ДНК.
Этот метод неоднократно применялся для изучения пролифера-тивных процессов в зубных тканях, в частности, в клетках эмалевого органа растущих зубов ( starkey , 1963; Hwang и соавт., 1966; Smith , Warshawsky , 1975; Yee и соавт., 1976).
Особенно интенсивно использован гистоавторадиографический метод для изучения процессов клеточной пролиферации в пульпе постоянно растущих резцов крыс и других грызунов, причем особое внимание было уделено клеткам пульпы, расположенным в зоне эмалевого органа. Показано, что именно в этом участке (в области верхушки корня зуба) сосредоточена основная масса меченых клеток, в том числе и клеток периферического слоя, которые непосредственно контактируют с развивающимися амелобластами (Blackwood , Robins , 1964; Cotton , 1964; Chiba , 1965; Robins , 1967; Smith , Warshawsky , 1975 и др.). За пределами этого участка, который Smith и Warshawsky (1975) называют пресекреторным,метку в пульпе включают фибробласты, клетки промежуточного слоя, клеточные элементы сосудистых стенок ( Hwang и Tonna , 1965; Smith и Warshawsky , 1975).
В периферическом слое пульпы метка выявлеяется только в эн-дотелиальных клетках и перицитах ( Metelova , sindelka , 1970). Значительная часть работ с использованием метода гистоавто-радиографии посвящена изучению скорости роста зубов и связанной с ней скорости миграции клеток различных слоев пульпы и эмалевого органа (Chiba и соавт., 1967; Smith и Warshawsky , 1975, 1976 и др.).
Изучалось также влияние на пролиферативную активность клеточных элементов пульпы (в основном, резцов грызунов) различных экзогенных факторов, таких как гормональные препараты и механическое повреждение твердых тканей зуба ( Lavelle , 1968; Kiely , Domm , 1973; Ківіїу , 1977; Walsaw и соавт., 1977). Показано, что кортизон обладает стимулирующим влиянием на рост тканей в верхушке корня резца, а механическое прерывание прорезывания зуба не вызывает снижения пролиферативной активности в основных формообразующих клетках зуба (наружный эмалевый эпителий, звездчатый ретику-лум, преамелобласты и преодонтобласты). Что касается зрелых одон-тобластов, то по данным stahl и соавт. (1970), несмотря на общее повышения пролиферативной активности всех клеточных элементов пульпы, расположенных в области травмы, одонтобласты проявляют себя как клетки, неспособные к синтезу ДНК.
При изучении пролиферативных процессов в зачатках зубов морских свинок двухдневного возраста меченый предшественник включался в значительную часть клеток зубного сосочка, а в одонтобласти-ческих клетках обнаруживался через 1,5 часа после введения (Hunt , Paunter , 1961). В зачатках моляров крыс при введении Н3-тимидина меченые клетки в большом количестве располагались во всех слоях пульпы в области верхушки корня зуба. Во всей остальной пульпе пролиферативная активность была выражена значительно слабее ( Paunter , Hunt , 1961).
Scott (1969) с использованием метода электронномикроско-пической авторадиграфии показал, что в промежуточном слое зубного зачатка крыс в возрасте от І до 13 суток постнатального развития содержатся меченые клетки, которые он расценивал, как предшественники одонтобластических клеток (преодонтобласты).
Как упоминалось выше, одонтобластическая популяция пульпы сформированных зубов не служила объектом специальных исследований, направленных на изучение пролиферативной активности ее клеточных элементов или выявление возможных источников их дифференцировки.
Представляет особый интерес тот факт, что при изучении процесса пролиферации в клеточных слоях постоянно растущих резцов Smith и warshawsky (1975) обнаружили отдельные меченые одонто-бласты в пульпе на уровне активного дентинопоэза, то-есть, среди зрелых одонтобластических клеток. Авторы высказали предположение, что эти клетки представляют собой одонтобласты дифференцировавшиеся в ходе опыта из меченых клеток-предшественников промежуточного слоя. Однако, они не отрицают возможности включения метки самими зрелыми одонтобластами. Последняя точка зрения подтверждается данными Chiba (1965), который обнаружил в слое зрелых одонтобластов отдельные фигуры кариокинеза.
Таким образом, результаты исследования процессов клеточной пролиферации в пульпе крайне противоречивы. Отдельные работы, посвященные этому вопросу не могут дать всеобъемлющей информации о популяционной кинетике отдельных клеточных популяций пульпы. Обращает на себя внимание методическое несовершенство этих работ. В целом проблема смены клеточных генераций и возможных механизмов обновления одонтобластической популяции пульпы остается нерешенной. Резюме. В отечественной и зарубежной литературе накоплена значительная информация, характеризующая структуру и функцию пульпы зубов.
Наряду с этим, определенная часть вопросов, касающихся ультраструктурной организации клеточных элементов пульпы на различных этапах ее онтогенеза, тонких морфофункциональных корреляций, механизмов пополнения и восполнения ее клеточных популяций, и в частности, такой специфической, как одонтобластическая, оказались не освещенными. В связи с этим следует признать актуальным проведение углубленных исследований по динамике клеточных популяций дульпы (в частности, одонтобластической), а также проведение морфофункциональных параллелей с использованием электронномикро-скопического метода изучения пульпы в условиях различной функциональной активности ее клеточных элементов и на различных этапах ее онтогенеза.
Пульпы непрерывно растущевэ резца
Как показали проведенные нами исследования, как коронковая, так и корневая часть пульпы содержит однотипный набор клеточных элементов: в состав периферического слоя входят, в основном, одонтобласты, а также немногочисленные нервные волокна и эндоте-лиальные клетки, составляющие стенку врастающих сюда капилляров; промежуточный слой представлен фибробластами и малодифференциро-ванными клетками, среди которых находятся в большом количестве кровеносные сосуды и нервные волокна; в центральном слое корневой и коронковой пульпы основу клеточного пула составляют фибро-бластические клетки, а также клеточные элементы сосудистых стенок и нервные волокна (как мякотные, так и безмякотные).
Анализ полученных нами данных показывает, что не только клеточный состав, но и субклеточное строение отдельных элементов корневого и коронкового отделов не имеет существенных различий в каждом из изученных типов зубов и находится в прямой зависимости от стадии развития зуба и функциональной активности пульпы.
Строение резцов грызунов в общих чертах повторяет строение резцов других систематических групп млекопитающих. Пульпа заполняет полость зуба как в корневой, так и в коронковой части зуба. Она окружена твердыми тканями - дентином и эмалью (в области корня - цементом) и содержит 3 основных клеточных слоя - периферический, промежуточный и центральный.
Наряду с этим, резцы грызунов имеют ряд отличительных черт, обусловленных присущей им уникальной способностью к непрерывному росту в течение всей жизни животного. Формообразовательные процессы в пульпе непрерывно растущих резцов обеспечиваются наличием в них эмалевого органа, который сохраняется в этих зубах на протяжении всего периода их существования. В то время как в зоне апекса зуба происходит постоянная наработка основных тканевых компонентов пульпы, на дисталъном его конце происходит постоянное стирание твердых тканей зуба и деструкция элементов подлежащей пульпы. Одонтобласты из пульпы непрерывно растущих резцов крыс массой тела 200-250 г представляют собой поляризованные клетки, длина которых составляет 30-35 мк, а ширина достигает 7-8 мк. Располагаясь на периферии пульпы тела одонтобластов образуют 3-4 -рядный слой, клетки которого настолько тесно прилегают друг к другу, что зачастую разделены только клеточными мембранами. (Рис.1). Небольшие межклеточные пространства заполнены аморфным веществом умеренной электронной плотности, в котором встречаются в небольшом числе преколлагеновые волокна. Цитоплазматический матрикс средней электронной плотности содержит крупное овальное ядро, длина которого достигает 7-8 мк. Ядро окружено двойной мембраной. Расстояние между внутренней и внешней мембраной ядра составляет около 10 нм, наружная поверхность ядерной оболочки усеяна плотно упакованными рибосомами. Нуклеоплазма представлена гранулярной субстанцией средней электронной плотности, содержащей I или несколько ядрышек и глыб-ки хроматина, равномерно распределенные по всему объему ядра с частичной маргинацией. (Рис.2). Отличительной особенностью ядер одонтобластов из пульпы непрерывно растущего резца является наличие в них специфического внутриядерного включения, состоящего из 7-8 фибрилл, образующих комплекс, расположенный вдоль продольной оси ядер. Общий диаметр включения составляет 130 нм, а диаметр составляющих его фибрилл -7,0 - 7,5 нм.
Значительное большинство клеточных органелл располагается в супрануклеарном регионе одонтобласта. Для одонтобластических клеток из пульпы непрерывно растущего резца характерно наличие хорошо развитой гранулярной эндоплазматической сети, представленной системой цистерн диаметром около 20 нм, ограниченных мембранами типичного строения, к наружной поверхности которых прикреплены многочисленные рибосомы (рис.3). В ряде случаев цистерны образуют расширения различного диаметра, достигающего 100.и более нм. Содержимое цистерн гомогенное или тонко гранулярное, а его электронная плотность несколько выше плотности окружающего цитоплазмати-ческого матрикса. Как указывалось выше, значительная часть элементов гранулярной эндоплазматической сети расположена в супранукле-арной зоне одонтобласта, однако некоторое количество цистерн встречается также в базальной части цитоплазмы и в дистальных ее отделах вблизи к основанию одонтобластического отростка.
Митохондрии в большом числе обнаруживаются во всех отделах цитоплазмы одонтобластов пульпы резца. Они представляют собой овальные или округлые образования, диаметр которых колеблется от 0,5 до 1-2 мк, окруженные двойной мембраной, внутренний листок которой образует плотно упакованные кристы правильной формы, погруженные в митохондриальный матрикс высокой электронной плотности. (Рис.4).
Распределение меченых элементов в зачатках зубов
В дентине отростки располагаются в составе дентинных канальцев и прослеживаются приблизительно на протяжении 1/3 - 1/2 толщины дентина. По мере вхождения отростков в дентин они утрачивают значительную часть цитоплазматических включений, сохраняя в большом количестве лишь микротрубочки и отдельные микропузырьки.
В каждом дентинном канальце располагается по одному клеточному отростку, плазматическая мембрана которого тесно примыкает к стенке дентинного канальца: расстояние между ними, как правило, не превышает 60-80 нм.
На уровне предентина к наружной поверхности мембраны отростка прикреплены многочисленные коллагеновые фибриллы типичного строения, в ориентации которых относительно поверхности клетки не выявляется четкой закономерности. В ряде случаев коллагеновые волокна ориентированы параллельно длинной оси отростка. Одонтобласты из области пульпы, расположенной непосредственно под режущей поверхностью зуба значительно отличаются по своей ультраструктуре от клеток других участков периферического слоя пульпы непрерывно растущего резца. Как правило они располагаются в виде 1-2 -рядного слоя параллельно кромке резца. Расстояние между отдельными одонтобласта-ми различно, нередко они отделены друг от друга обширными межклеточными пространствами. Клетки из этой области пульпы сохраняют цилиндрическую форму и выраженную полярность строения. Терминально расположенное ядро окружено оболочкой, несущей на своей поверхности многочисленные рибосомы, хроматиновая субстанция проявляет выраженное тяготение к периферии ядра. В отдельных клетках ядра имеют неправильную форму. Цитоплазма содержит хорошо сохранившуюся эндоплазматическую сеть, расположенную, как правило, на периферии клетки. Цистерны гранулярной эндоплазматической сети имеют значительную протяженность и небольшой диаметр (до 10-15 нм). (Рис.13). В клетке обнаруживается довольно много митохондрий. Как правило, они характеризуются упорядоченностью расположения крист и высокой плотностью матрикса. Диаметр митохондрий составляет около 0,5-1,0 мк. В цитоплазме встречаются отдельные пиноцитозные и окаймленные пузырьки, последние в непосредственной близости от клеточной мембраны. В отдельных клетках сохраняется пластинчатый комплекс. По своему строению он не отличается от пластинчатого комплекса одон-тобластов из других участков пульпы резцов. Вместе с тем в одонтобластических клетках из области рога пульпы резцов отмечаются признаки деструктивных процессов, такие как многочисленные и иногда довольно обширные очаги лизиса цитоплазмы, в которых, как правило, содержатся фрагменты клеточных органелл. (Рис.14). В отдельных одонтобластах отмечается скопление крупных жировых включений. (Рис.15). Указанные изменения тонкого строения одонтобластов сопровождаются значительным уплотнением их цитоплазматического матрикса, что дает основание отнести эти клетки к группе "темных" одонтобластов. Отростки одонтобластов из области рога пульпы резцов, как правило, разрушены. Дентинные канальцы содержат продукты их распада в виде аморфных неструктурированных масс.
Клетки промежуточного (субодонтобластического) слоя пульпы непрерывно растущих резцов. Цромежуточный слой пульпы состоит из фибробластических клеток веретенообразной или полигональной формы, соединяющиеся как между собой, так и с клеточными элементами прилегающих слоев пульпы посредством десмосомоподобных и плотных контактов. Морфологически эти клетки разделены на две части - тело клетки и клеточные отростки. В цитоплазме тела клеток промежуточного слоя сосредоточено подавляющее большинство клеточных органелл. В центре клетки расположено крупное ядро овальной или округлой формы, покрытое двуслойной мембраной с многочисленными рибосомами на ее наружной поверхности. В нуклеоплаз-ме содержатся глыбки хроматина, равномерно распределенные по ее объему и 1-2 ядрышка. Цитоплазма содержит элементы гранулярной эндоплазматической сети, цистерны которой концентрически располагаются вокруг ядра. Цистерны обладают различной длиной и диаметром около 20-25 нм, иногда несколько больше. Митохондрии относительно многочисленны и характеризуются правильной овальной или округлой формой и большим количеством крист, что свидетельствует об их функциональной активности. Размеры митохондрий значительно варьируют. (Рис.16).
Аппарат Гольджи состоит из микропузырьков, вакуолей и нескольких групп диктиосом. Кроме того, в цитоплазме фибробластопо-добных клеток промежуточного слоя пульпы растущих моляров крыс имеется большое количество клеточных включений, таких как пиноци-тозные пузырьки, электронноплотные гранулы, микротрубочки и тонкие нити.
