XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

КЛЕТОЧНЫЕ ДИФФЕРОНЫ ЭПИТЕЛИАЛЬНЫХ ТЕЛЕЦ МАЛАССЕ

Актуальность. В стоматологии для проведения успешных имплантационных мероприятий необходима патогенетически обусловленная периодонтальная терапия для эффективного восстановления повреждённых тканей периодонта [1]. В структуру периодонта входят тельца Малассе (ЭОМ), наименее изученные. Роль ЭОМ в физиологической и репаративной регенерации пародонта на современном этапе служит предметом острых дискуссий и до конца не изучена.Известно, что 90% гранулем является следствием разрастания эпителия пролиферирующих телец Малассе. Предполагают, что ЭОМ могут участвовать и в регуляции перестройки периодонта, а также являются непосредственным источником цементиклей, в силу наличия фосфатазной активности кератиноцитов, они способны служить в качестве индукторов как цементогенеза, так и остеогенеза. С возрастом их количество увеличивается, при этом они не теряют пролиферативную активность in vitro. Разрастаясь, эта группа клеток образует опухоли и кисты зуба [2]. Эти факты свидетельствуют о высокой актуальности изучения ЭОМ для разработки стратегий консервативного лечения пародонта.

Цель исследования. Провести анализ современных данных по вопросу клеточного состава телец Малассе в структуре периодонта.

Материал и методы. В нашем исследовании использованы современные доступные данные литературы, содержащие сведения о структуре телец Малассе.

Результаты исследования и их обсуждение. Островки Малассе образуются в процессе формирования корня зуба в результате распада Гертвиговского влагалища и зубной пластинки. В ходе развития корня зуба эпителиальное гертвиговское влагалище распадается на многочисленные анастомозирующие тяжи, называемые в совокупности с сохранившимися фрагментами зубной пластинки эпителиальными остатками (островками Малассе) (ЭОМ) – по имени французского исследователя Louis-Charles Malassez (1842-1909), давшего в 1884 г. их первое гистологическое описание. Топографически элементы ЭОМ в дальнейшем включаются в состав периодонтальной связки и описываются как её постоянный компонент [3].

У человека и млекопитающих животных эпителиальные клетки изначально образуют плотную сеть, окружающую корень зуба, которая постепенно редуцируется. Элементы этой сети располагаются внутри периодонтального пространства в пределах его трети по толщине, ближайшей к цементу, от которого они отделяются расстоянием в 30-40 мкм. В недавно прорезавшихся зубах эпителиальная ткань представлена перфорированными клеточными пластами, которые в дальнейшем приобретают вид двухмерной сети эпителиальных тяжей. Такая сеть особенно отчётливо выявляется на гистологических срезах, параллельных поверхности корня зуба: на горизонтальных и вертикальных срезах видны лишь поперечные и косые сечения её тяжей, которые не дают возможности проследить связь отдельных частей эпителиальной клеточной сети. Взаимоотношения и взаимосвязь структурных элементов ЭОМ наиболее отчётливо обнаруживаются при изучении серийных срезов.

Морфологически островки Малассе представлены тремя типами. ПокоящиесяЭОМ представляют собой компактные скопления мелких клеток с большими ядрами, окружены базальной мембраной. В их цитоплазме выявляется гликоген. По своей ультраструктуре эти клетки напоминают базальные клетки дифферона кератиноцитов эпидермиса. ДегенерирующиеЭОМ представлены типом клеток с уменьшающимся размером эпителиальных клеток, в которых пикнотизируются ядра. Эти группы островков могут кальцифицироваться и служить источником образования цементиклей. По нашему мнению, сами они не могут быть непосредственным источником цементиклей, просто в силу наличия фосфатазной активности кератиноцитов, они способны служить в качестве индукторов как цементогенеза, так и остеогенеза. Третья группа пролиферирующих ЭОМ содержит эпителиальные клетки, имеющие крупные размеры, обладающие высокой синтетической активностью. С возрастом их количество увеличивается, при этом они не теряют пролиферативную активность in vitro. Разрастаясь, эта группа клеток образует опухоли и кисты зуба. Известно, что 90% гранулем является следствием разрастания эпителия пролиферирующих телец Малассе . В пролиферирующих ЭОМ клетки становятся крупнее и характеризуются повышенным содержанием цистерн гранулярной эндоплазматической сети и свободных рибосом, нарастанием числа активных микрофиламентов и снижением тонофиламентов. По некоторым данным, в пришеечной части периодонтальной связки клетки ЭОМ более крупные, чем в периапикальной зоне.

По данным многих авторов, на срезах периодонтальной связки человека ЭОМ представлены небольшими, окружёнными базальной мембраной компактными скоплениями, состоящими из 2-10 клеток. Клетки ЭОМ мелкие, с относительно высокими ядерно-цитоплазменными отношениями. Ядра крупные, неправильной формы, с инвагинациями оболочки, содержат примерно в равной пропорции эу- и гетерохроматин. Эти данные противоречивы, некоторые авторы утверждают, что гетерохроматин преобладает. Ультрпаструктурно идентифициовано, что в цитоплазме клеток преобладают скопления гликогена, липидные капли и пучки тонофиламентов, наблюдаются сравнительно многочисленные митохондрии, слабо развитая гранулярная эндоплазматическая сеть. В периферических отделах цитоплазмы обнаруживаются окаймлённые пузырьки и ямки.

Клетки ЭОМ связаны друг с другом соединениями типа десмосом и щелевых контактов. Отмечено, что между пролиферирующими и активно мигрирующими клетками ЭОМ соединения заметно редуцируются. На поверхности отдельных клеток ЭОМ встречаются единичные реснички, ассоциированные с базальным тельцем. Некоторые клетки ЭОМ, судя по ультраструктурным признакам, обладают более высоким уровнем дифференцировки, чем остальные.

В целом, по своей ультрастуктурной организации клетки ЭОМ напоминают базальные клетки многослойного эпителия. В условиях in vitro первоначально однородная популяция клеток ЭОМ разделяется на два типа: наружно расположенные клетки, напоминающие базальные, и лежащие внутри – богатые тонофиламентами и сходные с шиповатыми. Независимо от конфигурации, тяжи клеток ЭОМ покрыты типичной базальной мембраной, которая отделяет их от окружающей соединительной ткани. К базальной мембране эпителиальные клетки прикреплены полудесмосомами, со стороны соединительной ткани в неё проникают якорные фибриллы.

Гистохимически в клетках ЭОМ выявляются гликоген и сравнительно низкая активность ферментов цикла Кребса, гликолитического пути и пентозофосфатного шунта. Иммуноцитохимическое исследование показало, что они содержат белки, которые характерны для эпителия, включая сложный набор цитокератинов, белки десмосом, полудесмосом и базальной мембраны. Совокупность цитокератиновых промежуточных филаментов, которые экспрессируются клетками ЭОМ, в сочетании с десмосомными кадгеринами Dsg2 и Dsc2 и цитоплазматическим белком плакофиллином -1, связанным с пластинками прикрепления десмосом, свидетельствуют о том, что клетки ЭОМ близки по своим характеристикам клеткам базального слоя многослойных плоских эпителиев, а не клеткам однослойного или нейроэпителия.

Таким образом, в процессе превращения из эпителия корневого влагалища в ЭОМ клетки последних сохраняют главные признаки, свойственные эпителию, хотя такие из них, как поверхностное расположение и полярность в ходе этого преобразования частично утрачиваются. Пролиферация клеток в патологических условиях сопровождается изменением экспрессии цитокератинов, причём при формировании кист фенотип эпителия ЭОМ приближается к таковому у многослойного плоского неороговевающего.

Независимо от области расположения, ЭОМ обладают некоторыми признаками гетероморфии. Последняя может являться отражением гистогенетической неоднородности материала ЭОМ, их циклической активности или прогрессирования процесса деструктивно-дегенеративных изменений.

Клетки ЭОМ благодаря своей секреторной активности могут оказывать и прямое и косвенное действие на различные клетки пародонта. Непрямое действие ЭОМ опосредовано периодотальным матриксом- ЭОМ способны вырабатывать ряд веществ, входящих в состав межклеточного вещества и влияющих на его состояние, что вызывает его вторичные изменения активности ряда клеток периодонт. Прямое влияние ЭОМ связано с тем, что их клетки являются продуцирующими биологически активные вещества (факторы роста, цитокины, простагландины и др.), которые играют роль сигнальных молекул, воздействующих как на сами эти клетки (аутокринная регуляция)так и на близко расположенные клетки других тканей-паракринная регуляция .

Помимо типичных эпителиоцитов, ЭОМ содержат клетки, которые относят к нейроэндокринным, поскольку они вырабатывают нейропептиды. В ЭОМ иммуногистохимически постоянно обнаруживаются клетки, содержащие в своей цитоплазме пептид, связанный с кальцитониновым геном (ПСКГ)., вещество Р (ВР) и вазоактивный интестинальный пептид. Наибольшая концентрация иммунореактивных клеток выявлена в эпителиальных соединениях и тяжах, расположенных в шеечной области периодонтальной связки. Нейропептиды ПСКГ или ВР выявляются одновременно с ВИП в цитоплазме одних и тех же клеток. Иммунореактивные клетки местами связаны с нервными волокнами, содержащими нейропептиды. Таким образом, присутствие нейроэндокринных клеток в ЭОМ подтверждает неоднородность этих структур и указывает на их активную секреторную деятельность, которая, вероятно, обеспечивает регуляторные функции в периодонтальной связке. Установлено, что клетки ЭОМ способны синтезировать провоспалительные цитокины – интерлейкины (ИЛ-!а; ИЛ-1в; ИЛ-6; ИЛ-8; ИЛ-11), трансформирующий фактор роста – А(ТРФР-А), основной фактор роста фибробластов (оФРФ). В некоторых случаях отмечается также экспрессия белков RANTES-фактора, регулируемого активацией, экспрессируемого и секретируемого нормальными Т-клетками) и MIP-1а (макрофагального воспалительного белка – 1а), колониестимулирующих факторов (КСФ) гранулоцитов, макрофагов (ГМ-КСФ) и моноцитов (М-КСФ), фактора некроза опухолей (ФНО-а), ТРФР-в.

В норме ЭОМ не содержат внутриэпителиальных лимфоцитов, а также моноцитов/макрофагов. Между тем, при патологических разрастаниях ЭОМ часто инфильтрированы и окружены Т-лимфоцитами, моноцитами и макрофагами. Предполагают, что факторы, выделяемые этими клетками, способствуют пролиферации ЭОМ. Дендритные антигенпредставляющие клетки Лангерганса, подобно Т-лимфоцитам, в ЭОМ в норме отсутствуют, однако, они появляются среди их клеток в случае разрастания эпителия, а также при его инфильтрации Т-лимфоцитами. Поскольку количество клеток Лангерганса коррелирует со степенью инфильтрации ЭОМ лимфоцитами, предполагают, что клетки Лангерганса принимают участие в регуляции миграции лимфоцитов в ЭОМ. Увеличение содержания дендритных антиген представляющих клеток и макрофагов, тесно контактирующих с ЭОМ, отмечено при ортодонтическом перемещении зубов [4]. В разнообразных периапикальных образованиях (гранулёмах, гранулёмах с эпителиальными компонентами, радикулярных кистах) клетки Лангерганса более многочисленны в эпителиальном компоненте, нежели в соединительной ткани.

Благодаря способности воздействовать на клетки различных типов, ЭОМ, по-видимому, участвуют в регуляции процессов регенерации периодонтальной связки и некоторых тканей зуба. Это, например, обнаружено в участках репарации корня зуба при его резорбции, связанной с ортодонтическими нагрузками. На ультраструктурном уровне эпителиальные скопления численностью от 2-х до 8-и клеток, и более крупные, выявляются в зонах репаративного цементогенеза. Эти клетки мигрируют в резорбционную бухту, характеризуются присутствием десмосом и тонофиламентов, а также признаками высокой функциональной активности. При реплантации зубов ЭОМ оказывают действие, препятствующее резорбции корней. В области регенерирующей периодонтальной связки всегда выявляются многочисленные клетки ЭОМ, а также сосуды, что, возможно, отражает связь активации ЭОМ с неоваскулогенезом.

На экспериментальной модели показано, что ЭОМ играют важную роль в поддержании целостности и нормальной ширины периодонтального пространства, в частности, при повреждениях поверхности корня зуба. Помимо стимуляции отложения репаративного цемента на поверхности корня, клетки ЭОМ способствуют резорбции альвеолярной кости и тем самым препятствуют прикреплению корня зуба ко дну альвеолы (возникновению анкилоза).

1. Skobe Z, Prostak KS. and Stern DN. Scanning electron microscopy of monkey secretory- and transitional-stage enamel organ cells. J Dent Res.- 1989.- 68:1173–1181.

2. Kawano S, Saito M, Handa K, Morotomi T, Toyono T, Seta Y, Nakamura N, Uchida T, Toyoshima K, et al. Characterization of dental epithelial progenitor cells derived from cervical-loop epithelium in a rat lower incisor. J Dent Res. 2004. .- 83:129–133

3. Melino G, Memmi EM, Pelicci PG. and Bernassola F. Maintaining epithelial stemness with p63. Sci Signal.- 2015.- 8:re9.

4. Blanpain C. and Fuchs E. p63: revving up epithelial stem-cell potential. Nat Cell Biol.- 2007.- .9:731–733.