СТРОЕНИЕ ПУЛЬПЫ ЗУБА: КЛЕТКИ И МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ВЕЩЕСТВО
Рыхлая волокнистая соединительная ткань, составляющая основу пульпы, образована клетками и межклеточным веществом. Клетки пульпы включают одонтобласты и фибробласты, в меньшем числе — макрофаги, дендритные клетки, лимфоциты, плазматические и тучные клетки, эозинофильные гранулоциты.
Рис. 8-1. Ультраструктурная организация одонтобласта.
T — тело одонтобласта; О — отросток одонтобласта; M — митохондрии; ГЭС — гранулярная эндоплазматическая сеть; КГ —комплекс Гольджи; СГ —секреторные гранулы; ДС — десмосомы; ПД — предентин; Д — дентин.
- Одонтобласты — клетки, специфические для пульпы, образуют дентин (в ходе развития и после прорезывания) и обеспечивают его трофику. Клеточные тела одонтобластов располагаются на периферии пульпы, а их отростки (волокна Томса) направляются в дентин (см.рис. 6-2, 6-3). Форма тела одонтобластов варьирует от призматической или грушевидной до кубической. Одонтобласты грушевидной и призматической формы обычно встречаются в коронковой пульпе, где они лежат очень плотно (около 45 ООО/мм2 поверхности дентино-пульпарной границы); наиболее компактное расположение одонтобластов характерно для рогов пульпы. В корневой пульпе плотность расположения одонтобластов ниже, причем вблизи коронки они имеют веретеновидную форму, а по мере удаления от нее — кубическую или уплощенную. Форма клетки может изменяться не только в зависимости от ее расположения, но и в связи с функциональной активностью — чем выше активность, тем ббльшую высоту имеет клетка.
В ядрах одонтобластов преобладает эухроматин; небольшие скопления гетерохроматина лежат под ядерной оболочкой. Имеются 1-4 крупных ядрышка. В призматических клетках овальное ядро расположено в их базальной части, а в кубических — сферическое ядро лежит центрально.
Для цитоплазмы одонтобластов (рис. 8-1) характерны хорошо развитый синтетический аппарат и секреторные гранулы (содержащие преколлаген и протеогликаны предентина), расположенные в апикальной части. Митохондрии тесно связаны с цистернами ГЭС. Под внешней клеточной мембраной и в других участках цитоплазмы располагаются многочисленные элементы цитоскелета, ориентированные преимущественно по длиннику клетки. Промежуточные филаменты одонтобластов содержат виментин. В цитоплазме выявляются гранулы гликогена и мелкие липидные капли. Некоторые одонто- бласты содержат большое число лизосом.
Апикальная часть тела одонтобласта, сужаясь, продолжается в длинный ветвящийся отросток, который направляется в дентинную трубочку . В отростке органеллы немногочисленны, встречаются лишь отдельные митохондрии, короткие цистерны АЭС; хорошо развиты элементы цитоскелета, гладкие и окаймленные пузырьки (подробнее см. главу 6). Соседние одонтобласты связаны межклеточными соединениями (щелевыми, плотными и десмосомами), благодаря которым слой одонтобластов способен выполнять барьерную функцию, регулируя перемещение молекул и ионов между пульпой и предентином. Многочисленные межклеточные соединения имеются также между одонтобластами и другими клетками пульпы (фибробластами, малодифференцированными клетками). Одонтобласты считают терминально дифференцированными клетками, поэтому продолжительность их жизни может достигать длительности существования зуба.
- Фибробласты являются наиболее многочисленными клетками пульпы, в особенности у молодых людей. Их число особенно велико в коронковой пульпе, где они образуют внутреннюю зону промежуточного слоя (см. ниже). Фибробласты пульпы характеризуются отростчатой формой, светлым ядром с мелкодисперсным хроматином и крупным ядрышком, слабобазофильной цитоплазмой, содержащей хорошо развитый синтетический аппарат.
Функция фибробластов состоит в выработке и поддержании необходимого состава межклеточного вещества соединительной ткани пульпы. Помимо синтетической активности, для них характерна функция поглощения и переваривания компонентов межклеточного вещества. Ультраструктурные признаки высокой синтетической активности клеток свойственны фибробластам зубов молодых людей; с возрастом увеличивается доля клеток с низкой синтетической активностью. Фибробласты часто формируют в пульпе трехмерные сети, в которых отдельные клетки связаны с другими фибробластами и с одонтобластами межклеточными соединениями (десмосомами, щелевыми контактами).
- Макрофаги пульпы — крупные овальные, веретеновидные или отростчатые клетки с компактным ядром и электронно-плотной цитоплазмой, образующей выросты. В последней выявляются крупные лизосомы. Цитоплазма макрофагов, находящихся в активном состоянии, имеет зернистую или вакуолизированную структуру. Макрофаги обеспечивают обновление пульпы, участвуя в захвате и переваривании погибших клеток и компонентов межклеточного вещества. При воспалении макрофаги фагоцитируют микроорганизмы и взаимодействуют с клетками других типов, участвуя в развитии иммунных реакций в качестве антиген-представляющих и эффекторных клеток. Макрофаги особенно многочисленны в пульпе зубов молодых людей. Они располагаются преимущественно в центральных участках пульпы.
- Дендритные клетки типа клеток Лангерганса кожи и слизистых оболочек являются постоянным компонентом пульпы. Это — клетки вариабельной формы с большим количеством ветвящихся отростков. Для них характерно ядро с множественными инвагинациями ядерной оболочки, наличие в цитоплазме многочисленных пино- цитозных пузырьков, хорошо развитого лизосомального аппарата. В отличие от клеток Лангерганса, дендритные клетки не содержат гранул Бирбека. Они являются антиген-представляющими клетками, поэтому их функция заключается в поглощении различных антигенов, их процессинге и представлении лимфоцитам.
Совместно с макрофагами содержание дендритных клеток составляет около 8 % общей клеточной популяции пульпы. По числу дендритные клетки пульпы превосходят макрофаги в соотношении 4:1. Дендритные клетки преобладают в периферических отделах пульпы, располагаясь вдоль сосудов, около одонтобластов и в субодонтоблас- тическом слое (см. ниже). В наибольшем количестве они сосредоточены в коронке, в особенности, в рогах пульпы. По способности индуцировать пролиферацию Т-лимфоцитов дендритные клетки пульпы зуба намного превосходят макрофаги. Содержание дендритных клеток в пульпе невелико после рождения, оно увеличивается по мере созревания пульпы. Число этих клеток резко возрастает при антигенной стимуляции.
- Лимфоциты присутствуют в нормальной пульпе в небольшом количестве, преимущественно в периферических ее участках; их содержание резко возрастает при воспалении. Ббльшую часть лимфоцитов пульпы (88 %) составляют малые лимфоциты; на долю больших приходится лишь 12%. Из всех лимфоцитов пульпы 90% находятся вне митотического цикла, тогда как 10 % — готовятся к делению или делятся. Лимфоциты пульпы относятся к различным субпопуляциям Т-клеток, среди них преобладают клетки с фенотипом CD8+ (цитотоксические/супрессоры). Соотношение супрессоры/ хелперы составляет, в среднем, I : 3 в молярах и I : 1,6 — в пре- молярах.
В-лимфоциты в нормальной пульпе почти не обнаруживаются. Могут встречаться конечные стадии дифференцировки В-клеток — плазматические клетки, которые в пульпе обычно единичны, но становятся более многочисленными при воспалении. Плазматические клетки характеризуются округлой формой, резко базофильной цитоплазмой с околоядерным просветлением («двориком»), эксцентрично лежащим ядром с крупными глыбками хроматина, расположенными в виде «спиц колеса». Эти клетки активно синтезируют иммуноглобулины (преимущественно IgG) и обеспечивают реакции гуморального иммунитета.
- Тучные клетки располагаются периваскулярнс, преимущественно в коронковой пульпе и характеризуются присутствием в цитоплазме крупных метахроматически окрашивающихся гранул, содержащих биологически активные вещества: гепарин, гистамин, эозинофильный хемотаксический фактор и лейкотриен С. На внешней мембране тучных клеток находятся рецепторы IgE. Дегрануляция тучных клеток вызывает ряд эффектов, наиболее важными из которых являются увеличение проницаемости сосудов, сокращение гладких миоцитов. Вопрос о присутствии тучных клеток в интактной пульпе зуба взрослого человека является предметом дискуссии. По сведениям некоторых авторов, тучные клетки присутствуют в пульпе только у детей. Существует мнение о том, что они характерны для пульпы лишь при ее воспалении. Другие исследователи полагают, что они являются обычными клеточными элементами пульпы, причем при воспалении их число резко увеличивается.
- Малодифференцированные клетки мезенхимного происхождения сосредоточены, преимущественно, в субодонтобластическом слое (см. ниже). Они характеризуются базофильной отростчатой цитоплазмой со слабо развитыми органеллами. Могут давать начало одонтобластам (отчего их часто именуют преодонтобластами); по мнению ряда исследователей, они способны дифференцироваться и в фибробласты. Содержание этих клеток с возрастом падает, что, вероятно, обусловливает снижение способности пульпы к регенерации при старении.
Межклеточное вещество пульпы включает коллагеновые волокна, погруженные в основное вещество. Коллаген составляет 25-30 % сухой массы пульпы зуба человека (что значительно выше, 'чем у животных), причем его содержание с возрастом увеличивается. Коллаген пульпы относится к I и III типам; объемы, занимаемые коллагеновыми (коллаген I типа) и ретикулярными (коллаген III типа) волокнами, находятся в соотношении 55-60 :40-45. Указанное соотношение практически не меняется от начала развития зуба до его зрелости. Высказано предположение, что коллаген I типа синтезируется исключительно одонтобластами без участия фибробластов.
Собственно коллагеновые волокна (образованные коллагеном I типа) пульпы располагаются в коронке без особой ориентации, формируя сети. В периферических участках коронковой пульпы они образуют более плотные скопления, а в центральных — лежат сравнительно рыхло. В корневом канале волокна в значительной части ориентированы по его длине, располагаются более плотно, чем в коронковой пульпе, и образуют пучки. Волокна, проникающие между одонтобластами, ориентированы под прямым углом к стенке пуль- парной камеры и смешиваются с волокнами предентина.
Ретикулярные волокна (образованные коллагеном III типа) располагаются в виде сеточки по всей пульпе. При образовании дентина эти волокна толстые и многочисленны на периферии пульпы, где они первоначально лежат между одонтобластами и называются волокнами Корфа.
Эластические волокна имеются только в стенке сосудов.
Окситалановые волокна не имеют строгой ориентации, более многочисленны в периферической части пульпы и связаны с кровеносными сосудами; некоторые из них проходят между одонтобластами.
Основное вещество пульпы сходно с таковым рыхлой волокнистой соединительной ткани: оно содержит высокие концентрации гликозаминогликанов (преимущественно гиалуронатов, в меньшей степени хондроитин- и дерматансульфатов), гликопротеинов (в том числе фибронектина) и воды.
Различия структуры коронковой и корневой пульпы наиболее отчетливо выражены в постоянных зубах. Они имеют большое значение, определяя неодинаковый характер течения патологических процессов и различную тактику лечебных воздействий.
Коронковая пульпа — очень рыхлая, богато васкуляризованная и иннервированная соединительная ткань. Она содержит разнообразные клетки; расположенные в ней одонтобласты имеют призматическую или грушевидную форму и располагаются в несколько рядов. Цитоархитектоника этой части пульпы наиболее дифференцирована.
Корневая пульпа содержит соединительную ткань с большим количеством коллагеновых волокон и обладает значительно большей плотностью, чем в коронке. Ближе к апикальному отверстию коллагеновые волокна в трети зубов формируют плотные пучки. Корневая пульпа слабее васкуляризована и иннервирована, чем коронковая, ее клеточный состав менее разнообразен, а лежащие в ией одонтобласты кубической или уплощенной формы располагаются в 1—2 ряда. Промежуточный слой (см. ниже) не выражен.
Пульпа содержит три нерезко разграниченных слоя (см. рис. 6-2, 8-2):
- периферический слой — образован компактным слоем одонтобластов толщиной в 1-8 клеток, прилежащих к предентину. Одон- тобласты связаны межклеточными соединениями; между ними проникают петли капилляров (частично фенестрированиых) и нервные волокна, вместе с отростками одонтобластов направляющиеся в дентинные трубочки. Одонтобласты в течение всей жизни вырабатывают предентин, сужая пульпарную камеру;
- промежуточный (субодонтобластический) слой развит только в коронковой пульпе; его организация отличается значительной вариабельностью. В состав промежуточного слоя входят наружная и внутренняя зоны:
а) наружная зона (слой Вейля) — во многих отечественных и зарубежных источниках традиционно именуется бесклеточной (cell- free zone в англоязычной и zellfreie Zone — в немецкой литературе), что, по существу, неправильно, так как она содержит многочисленные отростки клеток, тела которых располагаются во внутренней зоне. В наружной зоне располагаются также сеть нервных волокон (сплетение Рашкова) и кровеносные капилляры, которые окружены коллагеновыми и ретикулярными волокнами и погружены в основное вещество. В новейшей немецкой литературе используется термин «зона, бедная клеточными ядрами» (zellkernarme Zone), более точно отражающий особенности строения наружной зоны. Представления о возникновении этой зоны в результате артефакта не нашли дальнейшего подтверждения. В зубах, характеризующихся высокой скоростью образования дентина (при их росте или активной продукции третичного дентина), эта зона сужается или целиком исчезает вследствие заполнения клетками, мигрирующими в нее из внутренней (клеточной) зоны;
б) внутренняя (клеточная, правильнее — богатая клетками) зона — содержит многочисленные и разнообразные клетки: фибробласты, лимфоциты, малодифференцированные клетки, преодонтобласты, а также капилляры, миелинорые и безмиелиновые волокна;
- центральный слой — представлен рыхлой волокнистой тканью, содержащей фибробласты, макрофаги, более крупные кровеносные и лимфатические сосуды, пучки нервных волокон.