Objetivos:

- Comenzar las transformaciones de las células del epitelio del esmalte interno que las permiten convertirse en células sintetizadoras de esmalte.

- Comentar la interrelación entre la formación del esmalte.- Describir el papel de la papila dentaria en el desarrollo del órgano del

esmalte y en la forma de la corona.- Describir las propiedades del esmalte y la estructura del prisma del esmalte.- Comprender la forma de cerradura del prisma del esmalte y la dirección de

los cristales de hidroxiapatita en las diferentes áreas de una sección transversal del prisma.

- Definir los siguientes términos: estría de Retzius, esmalte hipoplásico, esmalte hipocalcificado, lámina del esmalte, huso adamantino y huso del esmalte.

ESMALTE

Llamado tejido adamantino, es el tejido mas duro del organismo, se origina del ectodermo. Su matriz orgánica es de naturaleza proteica

Contiene cristales de hidroxiapatita

Los ameloblastos tras completar la formación del esmalte involucionan y desaparecen durante la erupción del diente mediante apoptosis

El esmalte maduro es una estructura a celular, a vascular y sin inervación

No posee poder regenerativo aunque hay un fenómeno de re mineralización

En los dientes erupcionados esta tapizado por una película primaria que ejerce una función protectora, posteriormente se cubre con una película secundaria de origen salival.

Por la superficie interna se relaciona con la dentina por medio de la CAD.

A nivel cervical el espesor del esmalte es mínimo y se relaciona con el cemento pudiendo hacerlo de varias maneras denominado casos de choquet

CASO DE CROQUET

El cemento cubre el esmalte: 60% de los casos observados

• El esmalte cubre el cemento: muy poco probable

• El esmalte y el cemento contactan y no queda dentina descubierta: 30% de los casos

• El esmalte y el cemento no contactan y queda dentina al descubierto

• En el cuello dentario el esmalte se relaciona con la encía

• El espesor del esmalte no es constante y varia en las distintas piezas dentales.

• Presenta mayor

• por vestibular que por lingual el espesor mayor se encuentra en nivel mesial

PROPIEDADES FÍSICAS:

Dureza:

5 en escala de Mohs y depende de la cantidad de apatita. La dureza adamantina decrece desde la superficie libre a la conexión amelodentinaria.

Las variaciones de macrodureza del esmalte dependen de la diferente orientación y cantidad de cristales en los prismas.

Elasticidad:

Es muy escasa, depende de la cantidad de agua y de sustancia orgánica. Es un tejido frágil con tendencia a las macro y microfracturas.

La elasticidad es mayor en la zona del cuello y vaina de los prismas por el mayor contenido y sustancias orgánicas.

Permeabilidad:

Es extremadamente escasa aunque puede actuar como una membrana semipermeable permitiendo la difusión de agua.

Posee propiedad de captación continua de iones de la saliva esto permite la remineralización.

La semipermeabilidad es muy reducida en los dientes viejos.

Radioopacidad:

Es muy alta, es la estructura mas radioopaca en el humano

COMPOSICIÓN QUÍMICA:

Matriz organica

El componente más importante es de naturaleza proteica y constituye un complejo sistema de multiagregados polipeptídicas, entre estas proteínas destacan:

- amelogeninas

- enamelinas,

- ameloblastinas o amelinas

- tuftelina

- parvalbumina

Las amelogeninas:

• Moléculas hidrofobicas, ricas en prolina, glutámico, histidina y leucina .

• Son las más abundantes y disminuyen progresivamente a medida que aumenta la madurez del esmalte.

• Denominadas proteínas del esmalte inmaduro y se localizan entre los cristales de los sales minerales sin estar ligadas a ellos

Enamelinas

Moléculas hidrofílicas ricas en serina, aspartico y glicina y se localiza en la periferia de los cristales formando las proteínas de cubierta

Ameloblastinas

Se localizan en las capas mas superficiales del esmalte y en la periferia de los cristales, representan solo el 5%

Tufletinas

Se localiza en la zona de unión amelodentinaria al comienzo del proceso de formación del esmalte representa el 1-2% del componente orgánico

Parvalbumina

Identificada en el polo distal del proceso de Tomes del ameloblasto secretor su función esta asociada al transporte de calcio del medio intracelular al extracelular

Además de estas proteínas existe proteínas sericas y enzimas en pequeños porcentajes de condrointin 4-sulfato

MATRIZ INORGÁNICA

Esta constituida por sales minerales cálcicas, básicamente de fosfato y carbonato que se depositan en la matriz del esmalte dando origen al proceso de cristalización que transforma la masa mineral en cristales de hidroxiapatita. Existen también oligoelementos como potasio, magnesio, hierro, flúor, manganeso, cobre etc.

Los iones de flúor pueden sustituir a los grupos hidróxilos en el cristal de hidroxiapatita y convertirlo en un cristal de flúor hidroxiapatita.

En el esmalte superficial existen dos componentes: el flúor y los carbonatos.

Fluor

Incorporado a los cristales aumenta su resistencia al ataque de caries mientras que un mayor porcentaje de carbonatos lo torna mas susceptible al inicio de la misma.

Agua

Tercer componente de la composición química del esmalte. Se localiza en la periferia del cristal constituyendo la denominada capa de hidratación o capa de agua absorbida.

FORMACION DEL ESMALTE:

Existe una mínima relación entre la formación del esmalte, de la dentina y de la pulpa. El esmalte deriva del órgano del esmalte, el cual tiene su origen ectodérmico, mientras que la dentina y la pulpa se desarrollan desde la papila dentaria, que procede del mesodermo. El mesodermo de la papila dentaria determina la forma de la corona del diente en desarrollo. Las experiencias con animales han demostrado que si se trasplanta la papila dentaria de un diente anterior por debajo del órgano del esmalte de un diente posterior, este último asumirá la forma del diente anterior del que procedía la papila dentaria. Aunque

exista una interrelación entre el esmalte y la dentina, es la papila dentaria la que posee el control genético sobre la forma del diente.

PAPILA DENTARIA:

Durante el estadio de yema las células del tejido conjuntivo embrionario profundas a ella recuerdan las grandes células poligonales denominadas células mesenquimatosas. A medida que el órgano del esmalte pasa al estadio de caperuza, las células mesenquimatosas adyacentes a la caperuza se vuelven mas redondeadas y se condensan y pasan a denominarse ahora células de la papila dentaria. El órgano del esmalte también esta aumentando en este periodo (fig.1). Esta condensación continúa durante el estadio de campana, en el que suceden nuevos cambios. Es en este momento cuando la relación entre la formación del esmalte y de la dentina se hace mas evidente. A continuación aparece una enumeración de acontecimientos que suceden durante su formación:

1- Durante el estadio de campana las células del epitelio del esmalte interno (EEI) crecen en altura. Aumentan entre 12 y 40um de longitud. Estas células mas altas se denominan entonces preameloblastos. A medida que aumentan, preparándose para transformarse en células secretoras, se multiplican sus organelas para esta función. Se podría esperar observar más mitocondrias y retículo endoplásmico, y un aparato de Golgi más evidente.

2- Las células periféricas de la papila dentaria adyacentes a los preameloblastos se transforman en células columnares bajas o cuboideas y se denominan odontoblastos. (fig.2)

3- Los odontoblastos se desplazan desde los preameloblastos hacia el centro de la papila dentaria y segregan una matriz de sustancia fundamental de mucopolisacaridos y fibras colágenas.

4- La secreción de esta matriz de la dentina provoca el cambio de la polaridad del preameloblasto (el núcleo se desplaza desde el centro de la célula al extremo mas cercano al estrato intermedio). Ello es atribuible al cambio en la vía de nutrición de los preameloblastos. Hasta es época la nutrición había ido desde la papila dentaria directamente a las células adyacentes. Sin embargo, después de que la matriz de la dentina se ha afirmado, actúa

como una barrera entre la papila dentaria y los preameloblastos, y estos necesitan encontrar una nueva ruta de nutrición. Comienzan a penetrar en el órgano del esmalte unos canales vasculares a través del epitelio del esmalte externo. Los nutrientes líquidos atraviesan el retículo estrellado, el estrato intermedio y a continuación los preameloblastos. El desplazamiento nuclear de estas células se vincula a la necesidad del núcleo de estar mas próximo al aporte de nutrientes. Con el cambio en la polaridad de la célula pasa a denominarse ameloblasto y esta preparada para comenzar la secreción de la matriz del esmalte.

5- El ameloblasto deposita una matriz de mucopolisacaridos y fibras organicas junto a la matriz de la dentina, y se forma la futura unión dentina-esmalte (UDE). A medida que el ameloblasto segrega la matriz, se desplaza desde la dentina hacia el epitelio del esmalte externo (EEE). (fig.3)

6- La dentina comienza a depositar cristales de hidroxiapatita y se calcifica (los cristales comienzan el crecimiento).

7- El esmalte comienza a depositar cristales de hidroxiapatita y se calcifica (los cristales comienzan el crecimiento).

Este proceso esidentico para todos los dientes en desarrollo. Se observa en primer lugar en los dientes anteriores y más tarde en los posteriores. Tiende a verse primero en la arcada mandibular ligeramente antes que en la arcada maxilar. Dentro de un diente individual, este tipo de interrelacion se observa primero en la punta de la cúspide y se extiende después hacia la línea cervical. Al observar un diente en desarrollo, se puede ver la formación del esmalte y de la dentina en la punta de una cúspide, y cerca de la línea cervical los odontoblastos no se han diferenciado, y las células del órgano del esmalte pueden estar aun en el estadio de EEI.

Este desarrollo tiene lugar en cada diente, sea primario o permanente. Los molares permanentes se desarrollan como un brote de una prolongación posterior de la lámina dentaria, mientras que los dientes permanentes anteriores y los premolares permanentes derivan de un brote de la lámina dentaria de los dientes

primarios en desarrollo en dicha posición. En cualquier diente, las fases de desarrollo son siempre las mismas.

COMPOSICIÓN DEL ESMALTE

El esmalte es la estructura mas dura del cuerpo. Suele ser blanco, pero en ocasiones aparece amarillento debido a que se transparenta el color de la dentina subyacente.

El esmalte tiene aproximadamente un 96% de sustancia inorgánica en su composición. Esta sustancia inorgánica esta compuesta de muchos de millones de cristales de hidroxiapatita, cuya formula química es Ca10(PO4).(OH)2. El 4% del esmalte restante esta compuesto de agua y material orgánico fibroso.

La estructura del esmalte comprende dos partes: la vaina del prisma y el prisma del esmalte. La vaina del prisma tapiza el prisma y contiene la mayor parte de la sustancia orgánica fibrosa (fig.4). Sin embargo, el prisma, que esta constituido por cristales de hidroxiapatita, es la unidad fundamental de la estructura del esmalte. El prisma es una columna de esmalte que se extiende a todo lo largo de él desde la unión dentina-esmalte hasta la superficie del diente.

Es ligeramente perpendicular a la unión dentina-esmalte y a la superficie de la corona (fig.5).

Existe una gran polémica respecto al desarrollo del prisma del esmalte. Sin embargo, en general se acepta que al menos tres o cuatro ameloblastos cooperan en la formación de un prisma del esmalte mediante el deposito de fibras y de una matriz compuesta de un material adherente llamado sustancia fundamental y depositando millones de cristales de hidroxiapatita en la matriz.

También es dudosa la forma de los prismas del esmalte. Estos prismas, que se mantienen unidos íntimamente debido a una sustancia que los consolida denominada interprisma, suelen describirse como en “forma de cerradura”. Sin embargo, pueden poseer diversos aspectos en distintas áreas del esmalte o debido a diferencias entre especies. Por ejemplo, los prismas del esmalte también se han descrito como redondeados o rectangulares.

Un prisma del esmalte “típico” con forma de cerradura (fig.6-A) tiene un extremo superior ancho y un extremo inferior mas estrecho. La razón de los distintos aspectos de las porciones superior e inferior de la cerradura es que los cristales se

orientan en direcciones diferentes en cada una de ellas. Cuando los ameloblastos producen la matriz y a continuación depositan los cristales en ella, los extremos secretores de los ameloblastos hacen relieve hacia afuera en dirección a la UDE. Esta proyección asimétrica se denomina prolongación de Tomes de un ameloblasto. Cada ameloblasto no se sitúa paralelo al eje longitudinal del prisma del esmalte sino que esta inclinado con un ángulo.

Cuando se segregan los cristales, surgen desde la porción saliente desde del ameloblasto con una orientación perpendicular a la membrana celular. El resultado es que los cristales en la porción superior de la cerradura se disponen en un patrón longitudinal al eje mayor del prisma, mientras que los cristales del extremo inferior se encuentran angulados casi 60 grados respecto al eje mayor.

La visión de una sección transversal del prisma muestra los cristales del extremo superior cortados verticalmente y los del extremo inferior cortados con un ángulo, confiriendo un aspecto diferente a cada área. Fue solo con la llegada de las nuevas técnicas y microscopios que permitían el estudio de cristales individuales como se adquirió una comprensión de las diversas descripciones del esmalte que se habían realizado. Observando los aspectos de los prismas del esmalte cortado en diferentes ángulos (fig.6-B) se puede entender la controversia sobre sus formas.

DESARROLLO DEL ESMALTE:

Como ya se comento previamente, los ameloblastos comienzan a depositar la matriz y en pocos días depositan millones de cristales de hidroxiapatita en una pequeña área de matriz. Ello se observa en primer lugar en la punta de una cúspide y a continuación progresa hacia la línea cervical. Es importante recordar que todos los cristales que existirán en cualquier zona concreta de un prisma se depositan en el periodo inicial. Ello se denomina estadio de mineralización de la calcificación del prisma del esmalte (fig.7-A).

La segunda fase de la calcificación se denomina el estadio de maduración (fig.7-B). Durante este estadio los cristales deberían crecer de tamaño hasta encontrarse íntimamente empaquetados. El ameloblasto sintetiza la matriz y el esmalte a un ritmo de unos 4mm cada día. Cada cuatro días parece haber un cambio en el desarrollo del prisma, y una línea parduzca surge en el esmalte. Estas líneas se denominan las estrías de Retzius y se curvan hacia fuera y en sentido oclusal desde la UDE (fig.8). Pueden observarse en la sección longitudinal de un diente y también pueden verse en las superficies de una serie de dientes. Si se observa la cara labial de un diente anterior se pueden ver unas líneas

horizontales en la corona. Estas se conocen como líneas de imbricación y son manifestaciones superficiales de las estrías de Retzius.

EVOLUCION DEL ORGANO DEL ESMALTE:

A medida que el ameloblasto se desplaza desde la UDE hacia el EEE, comienza a comprimir las dos capas intermedias, el estrato intermedio y el retículo estrellado. Estas dos capas intermedias acaban por perder su identidad y los ameloblastos entran en contacto con el EEE (fig.2). Esta es la señal para que los ameloblastos dejen de sintetizar el esmalte. La última función del ameloblasto es depositar una capa protectora sobre el esmalte, llamada cutícula primaria del esmalte o membrana de Nasmyth. Esta membrana cubre la corona y permanece allí durante muchos meses tras la erupción hasta que se desgasta por el cepillado del diente y otras erosiones. Esta es la membrana que se tiñe de verde o de amarillo en los dientes que acaban de hacer erupción en los niños pequeños, especialmente en el tercio cervical de la corona. La membrana teñida puede eliminarse puliéndola y con el empleo de otros instrumentos.

Después de que el ameloblasto ha sintetizado la cutícula primaria, comienza a enderezarse y se mezcla con las células del epitelio del esmalte externo en lo que se denomina el epitelio del esmalte reducido. Este epitelio del esmalte reducido produce una secreción adherente llamada cutícula secundaria del esmalte o reinserción epitelial, que se encarga de afirmar el diente en la encía. Este epitelio se adhiere al diente y se conoce como epitelio de inserción. Se encuentra en la base del surco gingival.

ANOMALÍAS DEL ESMALTE:

Existen una serie de anomalías del esmalte. Algunas se observan fácilmente en la exploración clínica, otras se confirman en el examen radiológico y otras sin embargo solo se ven mediante el estudio histológico del diente seccionado.

Esmalte hipocalcificado

En el esmalte hipocalcificado, manchas o áreas completas de los dientes aparecen de color blanco o amarillo blanquecino. Es fruto de un crecimiento insuficiente de los cristales del esmalte o de una cantidad insuficiente de cristales depositados inicialmente en la matriz. Si los cristales no crecen hasta su tamaño definitivo durante el estadio de maduración, no quedan empaquetados íntimamente, y el esmalte posee menos de un 96% de sustancia inorgánica, lo que provoca una hipocalcificacion o un “diente blando”. Debido a que el esmalte es menos denso que lo normal, puede cariarse mas rápidamente.

Esmalte hipoplasico

La densidad del esmalte hipoplasico suele ser normal, pero es delgado. El esmalte poseerá un tono entre amarillo y gris, y puede verse radiográficamente como una capa más fina que el esmalte normal.

Laminas del esmalte

Las grietas en el esmalte producidas por trastornos del desarrollo o por traumatismos se denominan laminas del esmalte. Los tipos mas frecuentes son los provocados por traumatismos. Aparecen clínicamente como grietas muy finas en el esmalte y pueden extenderse por toda su longitud e incluso en la dentina. El tipo menos frecuente de lamina es un trastorno del desarrollo y es la consecuencia del cese en la producción del esmalte de uno o mas ameloblastos y el espacio que dejan entre los otros prismas del esmalte, que proporciona una vía potencial a través del esmalte para las bacterias. Suelen verse histológicamente pero no clínicamente.

Huso adamantino

Un área pequeño de esmalte hipocalcificado observado en la UDE y que se extiende aproximadamente entre un cuarto y un tercio de toda la longitud del esmalte en un huso adamantino. No se ve clínicamente sino solo en una sección histológica del diente, y carece de gran significación clínica. Probablemente es el resultado de una formación precoz del esmalte en la UDE que no se completa y por tanto es un fragmento hipomineralizado. También parece ser un fragmento con más componentes orgánicos en esta área del esmalte.

Huso del esmalte

Un huso del esmalte es una prolongación odontoblastica, una extensión celular del odontoblasto, que queda atrapada entre los ameloblastos en el desarrollo precoz y así acaba en el esmalte (fig.9).

Solo se ve histológicamente. Puede contribuir en menor medida a un área de ligera hipersensibilidad en las personas jóvenes, pero es algo más teórico que clínico.

ANEXOS

Figura 1

Figura 2

Figura 3 Figura 4

Figura 5

Figura 6

A B

Figura 7 Figura 8

Figura 9 Figura 10