Биологическая химия (стр. 5 )

Роль гипертрофированных хондроцитов в преобразовании хряща в кость: деградация и резорбция хрящевого матрикса с заменой его остеоидом; освобождение хондрокалыщна из коллагена-П; создание матриксных везикул как мест накопления фосфорно-калыщевых солей. Механизм непрямой кристаллизации (образование гидроксиапатита из кристаллов октакальцийфосфата, возникающих в матриксных везикулах).

Гормональная регуляция остеогенеза, ремоделирования и минерализации костной ткани. Роль клеточных рецепторов Са2+ в регулировании секреции паратгормона и кальцитонина. Главные мишени и механизмы действия этих гормонов; их синергизм в стимуляции выработки 1-гидро-ксилазы калыщдиола; угнетение ее избытком продукта. Внутриклеточный рецептор кальцитриола. Эффекты кальцитриола на уровне генома: влияние на экспрессию 24-гидроксилазы в почках и остеобластах, на биосинтез остеопонтина, остеокальцина и транспортных белков для Са2+ и фосфата. Возрастная динамика интенсивности обновления костной ткани.

Дефицит минерализации костей (рахит у детей; остеомаляция взрослых). Остеопороз как уменьшение количества костной ткани без изменений соотношения всех органических и минеральных компонентов; механизмы лечебного действия бисфосфонатов.

Биохимия тканей зуба

Многообразие морфологических структур зуба, Эмаль как продукт эпителиальных клеток (амелобластов). Мезенхимное происхождение остальных частей зуба.

Пульпа зуба: вариант рыхлой соединительной ткани. Особенности фибробластов пульпы. Спектр клеток защиты (макрофаги; антиген-представляющие клетки; лимфоциты; тучные клетки); его изменения при воспалении. Состав и строение коллагеновых волокон. Высокая степень гидратации основного вещества и преобладающие его компоненты (гиалуронан, гиалектаны, фибронектин). Особенности кровоснабжения и иннервации пульпы. Интенсивность ее метаболизма. Возрастная динамика состава клеток и ВКМ.

Дентин: продукт деятельности одонтобластов. Состав предентина и плащевого дентина. Минерализация плащевого дентина механизмом непрямой кристаллизации гидроксиапатита с участием матриксных везикул. Особенности органического матрикса интертубулярного дентина: отсутствие фибронектина; специфичные гликопротеины (фосфофорин; дентинный сиалопротеин). Структура и функциональная роль основного вещества пе-риплазматической зоны дентинных трубочек. Дентинная жидкость. Гидродинамическая концепция болевой чувствительности дентина. Минерализация интертубулярного дентина механизмом прямой кристаллизации гидроксиапатита на реактивных группах центров нуклеации. Доставка фосфофо-рина и дентинного сиалопротеина к фронту минерализации в обход предентина. Высокая скорость обновления кальция в одонтобластах и включения его в дентин в зоне минерализации. Механизмы транспорта Са2+ одонтобластами; роль Са2+-связывающих белков и транспортных АТФаз. Степень минерализации интертубулярного дентина. Пожизненный харакер образования дентина. Возрастное развитие перитубулярного дентина. Вторичный дентин, его биохимические параметры. Особенности репаративного дентина.

Цемент зуба: фенотипическая специфика пементобластов; сходство и различия между цементом и костной тканью; содержание воды, органических и минеральных веществ; метаболическая инертность цемента как следствие диффузионного типа питания. Пожизненность отложения цемента и его усиление (цементоз) при повышении нагрузки на зуб, повреждениях периодонта и переломах корня зуба.

Периодонтальная связка: высокая метаболическая активность фибробластов; клетки защиты (макрофаги, антиген-представляющие клетки, тучные клетки, лейкоциты); строение коллагеновых волокон, их проникновение в дентин и альвеолярную кость; фибронектин как преобладающий гликопротеин периодонта; обилие протеогликанов, ассоциация декорина с волокнами коллагена. Высокая скорость обновления коллагена. Воспалительные заболевания периодонта, резкое усугубление их у курильщиков.

Эмаль: продукт эпителиальных клеток (амелобластов). Уникальность органической основы: особые белки эмали и отсутствие в ней коллагена и неколлагеновых белков костной ткани. Особенности строения амелогенина, амелобластина, энамелина. Две стадии формирования эмали: секреторная (синтез эмалевых белков и секреция их амелобластами в сторону дентина) и стадия созревания (деградация белков эмали; удаление продуктов деградации и большей части воды). Своеобразный характер процесса минерализации эмали: отсутствие матриксных везикул и центров нуклеации (зарождения кристаллов); быстрое появление первичных кристаллов апатита на границе с дентином и постепенный рост только в длину (секре­торная стадия) или в толщину (стадия созревания); роль амелогенина в реализации смены вектора роста. Цикличность работы амелобластов стадии созревания: фаза «накачки» матрикса ионами Са2+ и фосфата, а также бикарбонатом, смягчающим подкисление среды из-за образования кристаллов апатита; фаза перестройки амелобластов и "разрыхления" межклеточных соединений; фаза выравнивания ионного состава эмалевой жидкости и плазмы крови; фаза перехода к новому циклу. Исчезновение амелобластов в ходе прорезывания зуба. Зрелая эмаль как наиболее минерализованная, самая твердая и долговечная биологическая структура. Водная фаза (эмалевая жидкость): вода гидратных оболочек кристаллов и свободная вода внутри - и межпризматических пространств. Эмалево-дентинный барьер.

Отсутствие ремоделирования - принципиальное отличие всех минерализованных тканей зуба от костной ткани. Диффузия ионов из полости рта как единственный источник обновления кристаллов эмали. Физико-химическое обновление минеральной фазы путем ионного обмена. Деминерализация и реминерализация эмали. Изоморфное замещение. Кислотная деминерализация как пусковой механизм кариеса. Защитный эффект фторидов. Особенности корневого кариеса: бактериальный протеолиз коллагена.

Биохимия слюны

Слюна как секрет слюнных желез. Основные типы секреторных клеток, специфика их секрета. Суточный объем и физико-химические параметры слюны (вязкость, ионная сила, рН, буферная емкость). Рефлекторные влияния на скорость секреции и состав слюны; роль вкусовых, пищевых и гормональных факторов; раздельная регуляция выделения белков и жидкости. Низкомолекулярные органические вещества слюны как отражение их уровня в плазме крови. Возрастные особенности состава слюны и суточного ритма секреции.

Функциональное предназначение слюны: создание влажного скользкого покрытия поверхностей полости рта; их антимикробная защита; поддержание долговечности эмали.

Муцины слюны: главный компонент секрета мукоцитов. Гликопротеиновая природа муцинов, микрогетерогенность их олигосахаридных структур. Особенности первичной структуры и пространственной организации апомуцинов; внутриклеточное образование разветвленных мультимерньгх ансамблей из гликозилированных линейных димеров. Роль изобилия углеводных фрагментов (50-90% массы) в обеспечении высокой степени гидратации, вязкой эластичности муцинов и защищенности их от протеолиза. Деградация муцинов в кишечнике: постепенное укорочение олигосахарид-ных цепей микробными гликозидазами и последующий тотальный протеолиз корового белка.

Белки, синтезируемые сероцитами: статерин, цистатины, лактофер-рин, секреторный компонент IgА, строго специфичные для слюны гиста-тины и "белки, богатые пролином" (ББП). Особенности строения белков слюны, асимметричность их первичной структуры (удаленность заряженных доменов от гидрофобных). Многоликость антибактериальных, фунгицидных, противовирусных качеств белков слюны. Сочетание их с высоким сродством к ионам Са2+, адгезивностью, антигистаминными или иными свойствами (мультифункциональность). Противомикробные эффекты сс-амилазы, лизоцима, лактопероксидазы. Роль других ферментов слюны (карбоангидраза, калликреин). Липокалины — специфичные продукты желез фон Эбнера.

Состав десневой жидкости. Вклад эпителия, плазмы крови, лейкоцитов и микрофлоры в белковый и ферментный спектр жидкости десневых бороздок. Соотношение нейтрофильной миелопероксидазы десневой жидкости и лактопероксидазы слюны. Антимикробная эффективность продуцируемого ими гипотиоцианата; угнетение этой продукции фторидом в кислой среде. Отсутствие эозинофильной пероксидазы в смешанной слюне здоровых людей. Появление в ней альбумина как ранний признак воспаления слюнных желез; увеличение его содержания при гингивите и периодонтите.

Протеолитические ферменты смешанной слюны. Происхождение и полиморфизм металлопротеиназ; латентные формы. Металлопротеиназы фибробластного и лейкоцитарного типов в десневой жидкости, смешанной слюне, зубном налете. Высокое сродство металлопротеиназ нейтрофилов к коллагену, их роль в деструкции периодонта. Участие фосфолипазы С в деградации нейтрофилов десневой бороздки с освобождением коллаге-наз. Угнетение коллагеназ производными тетрациклина. Ингибиторы про-теиназ в смешанной слюне. Роль слкйгаых цистатинов в торможении ауто-протеолиза слюны; их защитная донкция при гингивитах и периодонтитах. Диагностическое значение исследований протеиназ и их эндогенных ингибиторов в слюне и десневой жидкости.

Минеральный состав слюны. Механизмы формирования "первичной" жидкости в ацинарных просветах слюнных желез и корректировки ее электролитного состава в слюнных протоках. Концентрации Са2+, неорганического фосфата и других электролитов в секрете слюнных желез. Буферные системы смешанной слюны. Циркуляция минералов в системе: кровь - слюна - пищеварительный тракт - кровь ("слюнный шунт"). Роль шунта и костных депо в обеспечении гомеостаза кальция, фосфата, фторида и в созда­нии условий для поддержания сохранности и долговечности зубной эмали.

Белки слюны как главный источник формирования пограничной биопленки на поверхности твердых и мягких тканей полости рта (приобретенная пелликула). Главные компоненты биоготенки: статерины, ББП, гистатины, цистатины, α-амилаза. Роль фосфосериновых фрагментов, обилия карбоксильных групп и спирализации N-концевого домена статеринов и ББП в обеспечении "прилипания" этих белков к кристаллам апатита и формирования ими сплошного амфифильного покрова. Влияние ионной силы, рН и детергентов на этот процесс. Способность статеринов, ББП и цистатинов подавлять осаждение кальций-фосфатов и рост кристаллов в жидкой среде (включая слюнные протоки) и на границе с твердой фазой (противодействие формированию зубных камней).