Diş Sürmesi

 animation of tooth eruption

Epitel füzyonunu vurgulayan diş erüpsiyonu. Gösterge: OE = oral epitel, REE = indirgenmiş mine epiteli, JE = birleşme epiteli.

Şimdi zamanda bir kez daha ileri gidiyoruz. Diş sürme süreci embriyolojik gelişimden çok sonra gerçekleşse de gelişimsel bir süreç olarak kabul edilmelidir. Bunu söylemenin bir başka yolu da dişlerin doğumdan sonra da morfogenez geçirmeye devam ettiğidir. Bu süreç IEE ve OEE hücrelerini içerdiği için burada tartışıyoruz.

Kökler geliştikten sonra, pre-dentin ile temas etmeyen diş kesesinin nöro-mezenkimal kök hücreleri fibroblastlara ve osteoblastlara farklılaşır. Bunlar PDL'yi ve alveolar kemiği oluşturur. PDL önce sementuma, sonra da erüpsiyondan sonra alveolar kemiğe bağlanır. Bu nedenle, PDL'nin gelişimi dişin çıkışı sırasında olur ve dentin ve mine oluşumundan çok daha sonra gerçekleşir.

İlk olarak, dişlerin sürmesine neden olan kuvvet veya kuvvetler üzerinde anlaşmaya varılamamıştır. Bunun bir itme ya da çekme kuvveti mi yoksa ikisinin bir kombinasyonu mu olduğu bile net değildir. Diş sürmesinin nedeni veya nedenleri ne olursa olsun, kronların ağız boşluğuna doğru hareketi aktif sürme olarak bilinir. Bir kök derinleştikçe ve kemik yuvasının kenarına sıkıştıkça, kökün daha da uzamasının kronu yukarı doğru zorlayacağı düşünülebilir. Bu, zıplamaya benzer: bacaklarınız bükülü ve ayaklarınız sert bir zemin üzerindeyken, bacaklarınızı hızlı bir şekilde açarak yukarı doğru zıplayabilirsiniz. Bu, kök oluşum teorisi olarak bilinir. Bunun diş çıkmasına neden olduğunu söyleyebilmek için hem gerekli hem de yeterli olması gerekir (biyolojik araştırmalarda yaygın olarak kullanılan bir ifade). Köksüz dişler sürebildiğinden, sürme için kök büyümesinin gerekli olmadığı düşünülmektedir.

Gerekli ve yeterli terimlerini birkaç kez daha kullanacağız. Bunu yapmadan önce, işte daha basit bir senaryo: Arabanızı kırmızı ışıkta durdurduktan sonra, arabayı tekrar hareket ettirmek için bir ayağınızı frenden çekmeniz, bir ayağınızı gaz pedalına basmanız ve benzin deposunda gaz olması gerekir. Üçü de gereklidir, ancak hiçbiri aracınızı kavşaktan geçirmek için yeterli değildir.

Kemiklerin yeniden şekillenmesinin gerekli olduğunu biliyoruz. Kemiğin yeniden şekillenmesi; osteoblastlar ve osteoklastlar (yeniden şekillenme birimi) arasındaki koordineli faaliyeti içerir. Ancak dişlerin sürmesi, kemik dokusunun dinamik dengesinden farklı bir durumdur. Diş sürmesi sırasında hem osteoklastlar hem de osteoblastlar aktiftir. Ancak, yeniden modelleme biriminin bir parçası olarak birlikte çalışmazlar, bunun yerine farklı yerlerde çalışırlar. Sonuç olarak, eşitlik korunmaz. Kemik dokusu dişin üstünden alınır, ancak dişin altına eklenir. Kleido-kraniyal disostozlu kişilerde daimi dişlerin nasıl çıkmadığını tartışırken buna ilişkin kanıtları ele almıştık. Burada, hatalı bir matriks metalloproteinaz enzimi ECM proteinlerinin parçalanamamasına yol açarak kalıcı dişlerin kemik kriptleri içinde sıkışıp kalmasına neden olur. Bu da kemiğin yeniden şekillenmesinin gerekli olduğunu ancak yeterli olmadığını göstermektedir.

Süt dişlerinde, büyüyen kökler alttaki mineralize kemik dokusuyla karşılaştıkça, mine organının hücreleri üzerinde hidrostatik basınç oluşur. Buna yanıt olarak, stellat retikulum kemik rezorpsiyonunu indükleyen morfojenler salgılar. Morfojenlerden biri, osteoklast farklılaşmasını indükleyen bir morfojen olan RANKL'dir. Bir diğeri ise kan dolaşımına salgılandığında hormon olarak adlandırılan Paratiroid Hormonudur (PTH). Burada ECM içine salgılanır ve yalnızca mine organının yakınındaki osteoklast aktivitesini uyarır. Stellat retikulum mine yüzeyinde olduğu için, bu sinyaller dişin üzerinde bir yol oluşmasına neden olarak dişin sürmesini sağlar.

Bir yolun açılması dişin sürmesi için gereklidir, ancak dişin hareket etmesine neden olmaz. Kökler büyüdükçe, aşağıdaki alveolar soketlerdeki kemik dokusuna baskı yaparlar. Kemik dokusu üzerindeki baskı BMP'lerin salınımını tetikleyerek kemik dokusunun birikmesine yol açar ve dişleri dışa doğru iter. Isırma kuvvetleri de BMP salgılanmasına katkıda bulunur. Daha önce de belirttiğimiz gibi, kök büyümesi gerekli değildir, ancak BMP salgılanması gereklidir. Bu pek mantıklı gelmiyor, değil mi? Bazı kritik bilgileri atlıyor olmalıyız.

BMP salgılanmasını indüklemek için kök büyümesinin yeterli olduğunu ve BMP salgılanmasının diş erüpsiyonu için gerekli olduğunu biliyoruz. Bununla birlikte, BMP salgılanmasını uyarabilecek başka bir şey de olabilir. Bu bizim için çok önemli bir bilgi. Basıncın gerekli olduğuna dair daha fazla delil, sağlıklı PDL yokluğunda dişlerin sürmediğinin gözlemlenmesinden gelmektedir. Aslında, PDL'nin fibroblastları tarafından oluşturulan basınç, osteoklast farklılaşmasını tetikleyen morfojenlerin salgılanması için stellat retikulumun yanı sıra BMP'lerin salgılanması için kemik dokusunu tetikleyebilir. Fibroblastlar sadece kolajen salgılamakla kalmaz, aynı zamanda onu yeniden şekillendirirler. Sementuma tutunan kolajen liflerin kısalması hem diş kökü hem de alveolar soket üzerinde baskı oluşturacaktır. Peki bu oluyor mu? PDL fibroblastlarının polarizasyonu diş sürmesinden önce gözlenir, bu da sementuma yerleştirilen PDL kolajen liflerinin yeniden şekillenmesinin dişi aktif olarak dışarı doğru çekebileceğini düşündürür. Bunun epitelyal hücreleri kutuplandırmada rol oynayan iyi belirlenmiş sinyaller olan düzlemsel hücre polaritesi morfogenlerini içerip içermediği şu anda bilinmemektedir. PDL fibroblastlarının soyu göz önüne alındığında bu mümkün görünmektedir: nöro-mezenşim (yani ektoderm, yüksek derecede polarize keratinositler ve ameloblastlarla aynı soy).

Ancak hala büyük bir soru ile karşı karşıyayız: Köksüz bir diş sürebiliyorsa PDL dişin sürmesi için nasıl gerekli olabilir? Köksüz bir dişte PDL olabilir mi? PDL hakkında bildiklerimizi tazeleyelim. PDL, dental papilladan bir sinyal aldıktan sonra kalan nöro-mezenkimal kök hücrelerden gelişir. Nöro-mezenkimal kök hücreleri odontoblastlara, sementoblastlara veya osteoblastlara dönüşmeye teşvik eden şeyin BMP sinyali olmadığını biliyoruz. PDL'nin ilk olarak erüpsiyon sırasında sementuma bağlandığını ve erüpsiyondan sonra alveolar kemiğe bağlandığını biliyoruz. Köksüz bir dişte PDL'nin gelişmesi pek olası görünmemektedir ve PDL gelişse bile tutunacağı bir şey olmayacaktır. Şimdi, diş sürmesi hakkında bildiklerimizi özetleyelim:

EylemTepkiDiş sürmesi için gerekli mi yoksa yeterli mi?
kök büyümesiaşağı iter (alveolar sokete karşı)gerekli değil
kök büyümesialveolar sokette BMP salgılanmasını tetikler
stellat retikulumdan PTH ve RANKL salgılanmasını tetikler
gerekli
bilinmeyen faktör(ler)aşağı iter (alveolar sokete karşı)gerekli değil
bilinmeyen faktör(ler)alveolar sokette BMP salgılanmasını tetikler
stellat retikulumdan PTH ve RANKL salgılanmasını tetikler
gerekli
PTH ve RANKL salgılanmasıdişin üzerindeki yolu temizlergerekli
BMP salgılanmasıalveolar sokette biriken kemikgerekli
alveolar sokette biriken kemikyukarı iter (diş köküne karşı)gerekli
PDL sementuma tutunurdişi yukarıdan çekergerekli
Diş sürmesi hakkında bilinenlerin ve potansiyel olarak bilinmeyenlerin özeti. Kök büyümesi, BMP salgılanması ve bunların diş sürmesi için gerekli mi yoksa yeterli mi olduğu konusunda netlik olmadığına dikkat ediniz.

Elimizdeki gerçekleri özetlediğimize göre, sorunlu varsayımımızı yeniden gözden geçirmenin tam zamanıdır: Dişler köksüz sürebilir. Profesyoneller köksüz dişlerin sürdüğünü bildirdiklerinde, bu dişlerin hiç kök oluşturmadığını mı yoksa sürme sırasında köklerin rezorpsiyona uğradığını mı kastediyorlar? Ne yazık ki, köksüz bir dişin sürdüğünü görene kadar beklemek bu soruyu yanıtlamak için çok geçtir. Zaman yolculuğuna, psişik yeteneklere ya da çok sayıda sürmemiş diş röntgenine ihtiyacımız var. Ayrıca, köksüz diş sürmesine ilişkin orijinal rapor eksik olduğunda kök büyümesinin gerekli olmadığına dair güçlü bir sonuca varmak zordur. Dişlerin sürme kuvveti üzerinde anlaşmaya varılamamasına şaşmamalı. Neyse ki bu tartışmayı burada çözmemize gerek yok. Ama önemli bir kavramı gündeme getiriyor: bi̇r şeyler mantikli gelmedi̇ği̇nde varsayimlarinizi sorgulayin! İşte nasıl ve neden olduğuna dair güzel bir makale: discussing assumptions using a gender-bias issue

Bilim, yanıtladığı her soru için iki soru ortaya atarsa hayal kırıklığına uğramayın. Diş sürmesi hakkında bildiklerimizi özetlerken araba metaforumuzu da tekrarlayalım. Şu anda en iyi kanıt, bir ayağın fren pedalından kaldırılması (RANKL ve PTH yukarıdaki kemik dokusunda bir yol açar), bir ayağın gaz pedalına basılması (BMP alveolar soketlerde kemik birikimine neden olur ve dişleri aşağıdan iter) ve benzin deposunda benzin olması (PDL dişleri dışarı doğru çeker) gerektiğidir.

scientific digram of fate mapping JE
Birleşim epitelinin (JE) oral epitelden değil REE'den (yeşil izleyici) geliştiğini göstermek için kullanılan biyomühendislik ürünü bir diş. Gösterge: OE = ağız epiteli, JE = birleşme epiteli, ES = Mine. [Image credit: "The JE attached to the bioengineered tooth was derived from the odontogenic epithelium." by Sara Yajima-Himuro, et al is licensed under CC BY 3.0]

Ama durun, dahası da var. Diş sürmesinin devam edebilmesi için diş etinde de değişiklikler meydana gelmelidir. Aktif erüpsiyondan sonra ağız mukozasının yeniden şekillenmesi pasif erüpsiyon olarak bilinir. Dişin sürmesi için bir yol açmak amacıyla eski doku kaldırılır. Dişler sadece diş etlerini yırtıp geçmez. Ancak bunu arabaların geçmesi için bir tünel kazmak gibi düşünmeyin. İlk fark, ağız mukozasının diş sürerken CEJ yakınında dişe bağlanmasıdır. Aksi takdirde, ağız bakterileri alt mukozaya girebilir ve gingivitise neden olabilir. İkinci fark ise tünelin olmamasıdır. Dişler sürerken arkalarına kemik dokusu eklenir. Yani bunu sadece bir araba için bir boşluk kazmak, araba ilerlerken arkasındaki boşluğu doldurmak ve arabayı tam ön tarafı diğer tarafı geçerken hapsetmek gibi düşünün.

Sürme başlamadan önce, dişin tepesi 2 epitel hücre tabakası, ameloblastlar ve OEE ile kaplanır. Bu iki epitel hücre katmanına toplu olarak İndirgenmiş Mine Epiteli (REE) adı verilir. Nörülasyon sırasında ektodermal hücrelerin invajinasyonu ve ayrılması gibi, REE de dentinogenez sırasında oral epitelden ayrılır. Diş sürmesi sırasında REE ağız epiteliyle yeniden birleşir. REE kaynaşırken desmozomları yeniden oluşturur ve CAM'leri oral epitel hücreleriyle eşleştirir, ama mine ile teması sürdürür. Birçok REE hücresi apoptozise uğrar, ancak kalanlar birleşme epiteli haline gelir. Bu özel epitel, dokunun her iki tarafında hemi-desmozom temaslarını sürdürür: apikal (mine) ve bazolateral (lamina propria).

REE'nin bir kısmı ağız epiteli ile kaynaşmayabilir veya apoptozise uğramayabilir ve yeni sürmüş bir dişin yüzeyine kısmen yapışmış olarak kalabilir. Bu, birincil mine kütikülü (veya daha eski moda adıyla Nasmyth zarı) olarak bilinir. Nazik fırçalama ile veya çiğneme ile kolayca çıkarılabilir.

REE'deki ameloblastlar diş sürmesiyle birlikte kaybedildiğinden, sonrasında insan hücreleri tarafından yeni mine üretilmez. Amelogenez, kristal oluşumunu katalize eden bir protein iskelesi içerdiği için pasif yeniden mineralizasyondan daha hızlı ve daha düzenlidir. Ayrıca, REE eksikliği diş etinin dental implantlarla birleşme epiteli oluşturamayacağı anlamına gelir. Birleşim epitelinin ilk etapta nasıl oluştuğunu anlamak, oral mukoza hücrelerini daha çok birleşim epiteli gibi davranmaları için yönlendirme becerimizi geliştirir.

Son olarak, bizi (ve çoğu memeliyi) diphyodont yapan, neden sadece iki set dişin çıktığını düşünmek ilginç olacaktır. Diğer birçok hayvanın dişleri dökülür ve yaşam boyunca tekrar tekrar değiştirilir (polifiyodontlar). Diş tomurcukları neden saç foliküllerinin pul pul dökülme modelini tekrarlamıyor? Fillerin ve denizayılarının dişleri bizimkilerden çok farklı büyür. Onların dişleri, çenelerin uzak ucundan çıkarak yaşamları boyunca sadece iki kez değil, tekrarlayarak daha eski dişleri çene ortasına doğru iterek büyür. Bunu insanlarda tekrarlayıp tekrarlayamayacağımızı görmek için filleri ve denizayılarını incelemeli miyiz?

Dental Dokuların Özeti

 

Mine

Dentin

Pulpa

Sement

PDL

Alveolar kemik

neyden üretildi

mine organı

dental papilla

dental papilla

diş kesesi

diş kesesi

diş kesesi

köken

ektoderm

nöro-mezenşim

nöro-mezenşim

nöro-mezenşim

nöro-mezenşim

nöro-mezenşim

doku tipi

epitel

bağ

bağ

bağ

bağ

bağ

biçimlendirici hücreler

ameloblastlar

odontoblastlar

fibroblastlar

sementoblast

fibroblastlar

osteoblastlar

olgun dokudaki hücreler


odontoblastik prosesler

odontoblastlar

fibroblastlar

NMSCs

sementosit

fibroblastlar

semento-blastlar

osteoblastlar

PDLSCs

osteositler

rezorptif hücreler


odontoklastlar


sementoklast


osteoklastlar

rezorptif hücre aktivitesi


eksfoliasyon


eksfoliasyon


yaşam boyunca, erüpsiyon ve eksfoliyasyon sırasında değişiklikler

mineral yüzdesi

%96

%70


%50


%66

organik madde ve su yüzdesi

%1 protein

%3 su

%20 protein

%10 su


%38 protein

%12 su


%21 protein

%12 su

ana protein(ler)

amelogenin

enamelin

kolajen

kolajen

fibronektin

kolajen

kolajen

kolajen

şekillenme dönemi

embriyonik

embriyonik (kron)

post-natal (kökler)

embriyonik (kron)

post-natal (kökler)

post-natal (kökler)

diş sürmesi

diş sürmesi

damarlanma



damarlı


damarlı

damarlı


Daha önceki bölümlerde ele alınan diş dokusu özelliklerinin özeti. NMSCs = nöro-mezenkimal kök hücreler, PDLSCs = PDL kök hücreleri


Yorumlar

Bu blogdaki popüler yayınlar

Gelişim ve Kalıtım Eleştirel Düşünme Soruları

Periodonsiyum Klinik Uygulamalar

Dentin Oluşumu