T. C. EGE ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MİNE MATRİS PROTEİNİ ve KALSİYUM HİDROKSİT ile YAPILAN VİTAL PULPA GİRİŞİMLERİNİN KARŞILAŞTIRMALI OLARAK ARAŞTIRILMASI Diş Hastalıkları ve Tedavisi Anabilim Dalı Programı Doktora Tezi Dişhekimi Özlem ERTÜRK DANIŞMAN Doç. Dr. Hüseyin TEZEL İZMİR 2007
DEĞERLENDİRME KURULU ÜYELERİ Adı Soyadı: Dt. Özlem Ertürk İmza Başkan : Doç. Dr. Hüseyin TEZEL (Danışman) Üye : Prof. Dr. Ferit ÖZATA.. Üye : Prof. Dr. Ece EDEN Üye : Prof. Dr. Fatma KORAY Üye : Prof. Dr. Müge TUNÇYÜREK Doktora Tezinin kabul edildiği tarih:
ÖNSÖZ Doktora konusunun belirlenmesinde ve tezimin hazırlanmasında değerli fikirleriyle bana yol gösteren, başta doktora danışmanım Sayın Doç. Dr. Hüseyin Tezel e, çalışmamızın genel anestezi aşamasında emeği geçen Sayın Veteriner Hekim Muhittin Yalçın ve eşi Sayın Hemşire Elfide Yalçın, çalışma günü tüm yardımlarından dolayı Şenay Karaçay a, Dt. Hande Dalgar a, Dt. Musani Franko ya, solüsyonların hazırlanması esnasındaki katkılarından Ege Üniversitesi Eczacılık Fakültesi Analitik Kimya Anabilim Dalı Öğretim Üyesi Sayın Doç. Dr. Özlem Söğüt e ve asistanı Görkem Yalçın a, histolojik kesitlerin hazırlanması esnasında yardımlarını esirgemeyen Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Patoloji Anabilim Dalı çalışanlarına ve Süleyman Tosun a, histolojik kesitlerin fotoğraflanması ve yorumlanması esnasındaki değerli katkılarından dolayı Sayın Uzman Doktor Murat Sezak a, Ege Üniversitesi Tıp Fakültesi Patoloji Anabilim Dalı Öğretim Üyesi Sayın Prof. Dr. Müge Tunçyürek e, Diş Hastalıkları ve Tedavisi Anabilim Dalı Başkanı Sayın Prof. Dr. M. Kemal Çalışkan a, Diş Hastalıkları ve Tedavisi Anabilim Dalı Konservatif Diş Tedavisi B. D. Başkanı Sayın Prof. Dr. Ferit Özata ya, Pedodonti Anabilim Dalı Öğretim Üyesi Prof. Dr. Ece Eden e, Anabilim Dalımızda görevli Değerli Hocalarıma ve çalışma arkadaşlarıma teşekkürü bir borç bilirim. İstatistiksel değerlendirmelerindeki katkılarından dolayı E. Ü. Biyoistatistik ve Tıbbi Bilişim Anabilim Dalı Öğretim Üyesi Doç. Dr. Mehmet N. Orman a ve Yrd. Doç. Dr. Timur Köse ye ve araştırmamızın yapılması için maddi imkan sağlayan E.Ü. Rektörlüğü Araştırma Fonu na teşekkürü borç bilirim. Ayrıca her zaman yanımda olan ve bana sonsuz destek veren eşime ve ikizlerime, bugünlere gelebilmem için büyük özveriler göstermiş olan anneme, babama ve tüm aileme sonsuz teşekkür ederim. İzmir- 25 Eylül 2007 Dt. Özlem ERTÜRK i
İÇİNDEKİLER SAYFA RESİM DİZİNİ TABLO DİZİNİ vii xii BÖLÜM I GİRİŞ 1.1. Genel Bilgiler 4 1.1.1. Dentin-Pulpa Dokusunun Yapısı ve Fonksiyonu 4 1.1.1.1. Pulpa Dokusunun Yapısı ve Fonksiyonu 4 1.1.1.1.1. Pulpanın Histolojik Yapısı 4 1.1.1.1.1.1. Odontoblast Tabakası 4 1.1.1.1.1.1.1 Odontoblast Hücresi 5 1.1.1.1.1.1.2 Odontoblast Biyolojisi: Kökeni ve Odontoblastların Farklılaşması 6 1.1.1.1.1.1.3 Odontoblastların Farklılaşmasında Bio-aktif Molekülerin Rolü 7 1.1.1.1.1.1.4 Odontoblast Benzeri Hücreler 8 1.1.1.1.1.2 Hücreden Fakir Tabaka (Weil Tabakası) 9 1.1.1.1.1.3 Hücreden Zengin Tabaka 9 1.1.1.1.1.3.1. Fibroblastlar ve Farklılaşmamış Mezenşim Hücreleri 9 1.1.1.1.1.3.2. Makrofaj 11 1.1.1.1.1.3.3. Dentritik Hücre 11 ii
1.1.1.1.1.3.4. Lenfositler 11 1.1.1.1.1.3.5. Mast Hücresi 11 1.1.1.1.2. Pulpanın Bağ Dokusu 11 1.1.1.1.3. Pulpanın Sinir Yapısı 12 1.1.1.1.4. Pulpanın Vasküler Yapısı 12 1.1.1.1.5. Pulpanın Histopatolojisi 13 1.1.1.1.6. Pulpanın Dejeneratif Değişimleri 15 1.1.1.2. Dentin Dokusunun Yapısı ve Fonksiyonu 15 1.1.1.2.1. Primer Dentinogenezis ve Primer Dentin 16 1.1.1.2.2. Sekonder Dentinogenezis ve Sekonder Dentin 17 1.1.1.2.3. Tersiyer Dentinogenezis ve Tersiyer Dentin 17 1.1.1.2.4. Tamir Dentinogenezis ve Tamir Dentini 19 1.1.1.2.4.1. TGF-β ların Tamir Dentinogenezisindeki Rolü 21 1.1.1.2.4.2. Dentin Köprüsünün Oluşumu ve Kalitesi 22 1.1.2. Vital Pulpa Tedavileri 24 1.1.2.1. Endikasyonları 24 1.1.2.2. Kontraendikasyonları 25 1.1.2.3. Vital Pulpa Tedavilerinde Başarıyı Etkileyen Faktörler 26 1.1.2.3.1. Perforasyon Büyüklüğü 26 1.1.2.3.2. Perforasyon Bölgesinin Konumu 26 1.1.2.3.3. Bakteri Kontaminasyonu ve Mikrosızıntı 27 1.1.2.3.4. Kanamanın Kontrol Altına Alınması 29 1.1.2.3.5. Dentin Talaşları 29 1.1.2.3.6. Pulpanın Yaşı ve Durumu 30 1.1.2.3.7. Pulpal Açılımın Etiyolojisi 31 iii
1.1.2.3.8. Kuafaj Maddesinin Seçimi 31 1.1.2.3.9. İyatrojenik Faktörler 32 1.1.2.3.10. Sistemik Faktörler 33 1.1.2.4. Vital Pulpa Tedavilerinde Kullanılan Maddeler 34 1.1.2.5. Kalsiyum Hidroksit 39 1.1.2.5.1. Kullanım Şekilleri 40 1.1.2.5.2. Sertleşen Kalsiyum Hidroksit Formülleri 40 1.1.2.5.3. Kalsiyum Hidroksitin Etki Mekanizması 41 1.1.2.5.4. Matris Oluşumu ve Matrisin Kireçlenmesi 43 1.1.2.5.5. Dentin Köprüsü 44 1.1.2.5.6. Matrisin Oluşumu ve Kireçlenmesinde Ca 2+ Rolü 45 1.1.2.5.7. Oluşturulan Doku Nekrozunun Rolü 46 1.1.2.5.8. Cerrahi Travmanın Etkisi 47 1.1.3. Mine Matris Proteinleri 48 1.1.3.1. Mine Matris Proteinlerinin Tarihsel Gelişimi 48 1.1.3.2. Amelogenezis 50 1.1.3.3. Mine Matris Proteinleri Türleri 52 1.1.3.3.1. Amelogenin 52 1.1.3.3.2. Ameloblastin (Amelin /Sheathlin) 53 1.1.3.3.3. Diğer Mine Matris Elemanları 55 1.1.3.4. Ticari Ürün: Emdogain Jel 56 1.1.3.4.1. Propilen Glikol Aljinat 56 1.1.3.4.2. Emdogain Jel in Çökelme Mekanizması 57 1.1.3.4.3. Emdogain Jel in Periodontolojide Etki Mekanizması 58 1.1.3.4.4. Emdogain Jel in Vital Pulpa Tedavilerinde Etki iv
Mekanizması 59 1.1.3.4.5. Emdogain Jel in Sağlık Açısından Güvenirliliği 60 1.1.3.4.6. Emdogain Jel in Gelişimi 61 1.1.4. Dolgu Maddelerinin Pulpa Üzerine Etkisi 61 1.1.4.1. Çinko Oksit Öjenol 61 1.1.4.2. Amalgam 62 1.1.5. Görüntü Analiz Sistemleri (İmage Analysis) 63 BÖLÜM II GEREÇ ve YÖNTEM BÖLÜM III BULGULAR 3.1. Kontrol Grubu ( A Grubu) 81 3.2. Kalsiyum Hidroksit Grubu (B Grubu) 83 3.2.1. Birinci Haftanın Histopatolojik Bulguları 83 3.2.2. İkinci Haftanın Histopatolojik Bulguları 86 3.2.3. Üçüncü Haftanın Histopatolojik Bulguları 90 3.2.4. Dördüncü Haftanın Histopatolojik Bulguları 94 3.2.5. Sekizinci Haftanın Histopatolojik Bulguları 97 3.3. Emdogain Jel Grubu (C Grubu) 102 3.3.1. Birinci Haftanın Histopatolojik Bulguları 102 3.3.2. İkinci Haftanın Histopatolojik Bulguları 104 3.3.3. Üçüncü Haftanın Histopatolojik Bulguları 108 3.3.4. Dördüncü Haftanın Histopatolojik Bulguları 114 v
3.3.5. Sekizinci Haftanın Histopatolojik Bulguları 118 3.4. Dördüncü ve Sekizinci Haftaya Ait Köprü Ölçümleri 124 BÖLÜM IV TARTIŞMA BÖLÜM V SONUÇ ÖZET 167 SUMMARY 169 KAYNAKLAR 171 ÖZGEÇMİŞ 202 EKLER Ek-1 203 Ek-2 204 Ek-3 204 Ek-4 205 vi
RESİM DİZİNİ RESİM SAYFA Resim 1. Emdogain jel (Biora AB, Malmö, İsveç) 56 Resim 2. Emdogain jel in kök yüzeylerindeki etki mekanizması. 59 Resim 3. Kuzuların Numaralandırılması. 65 Resim 4. Citanest-Octapressin %3 (Eczacıbaşı, İstanbul) ile lokal anestezi uygulaması. 66 Resim 5. Çalışmada kullanılan çalışma aletleri. 66 Resim 6. Çalışmada kullanılan çalışma aletleri. 67 Resim 7. Pulpasına giriş sağlanmış kuzu alt süt keser dişler. 67 Resim 8 Çalışmada kullanılan Emdogain jel örnekleri. 68 Resim 9. Pulpa yüzeyine uygulanan pulpa örtüleme ajanları. 69 Resim 10. Çinko oksit öjenol (Kemdent, Associated Dental Products, İngiltere) kaide. 69 Resim 11. Amalgam Restorasyon (Cavex Avalloy, Hollanda). 69 Resim 12. 30 ml %10 luk formaldehite (Merck, Almanya) konulmuş bir diş. 71 Resim 13. Leica ASP 300 otomatik takip cihazı (Leica Instruments GmbH, Almanya). 72 Resim 14. Shandon Histocentre 2 cihazı (Thermo Shandon, İngiltere). 72 Resim 15. Leica RM 2145 (Leica Instruments GmbH, Almanya) mikrotom cihazı. 73 Resim 16. Etüv (Heraeus Hanau, Almanya). 74 Resim 17. Shandon Varistain 24/4 (Life Sciences Int, İngiltere). 74 Resim 18. Preparatların lamel ile kapatılması. 75 vii
Resim 19. Olympus BX52 ışık mikroskobu (Minneapolis, A.B.D.) ve mikroskoba bağlı bir kamera (Olympus Camedia C5060WZ, A.B.D.). 75 Resim 20. AxioVision LE software programı 77 Resim 21. x2 büyütmede uzunluğu 1cm olan mikrometre üzerinde µm cinsinden yapılan ölçüm. 78 Resim 22. Gerçek uzunluğu 1 cm olan mikrometrenin x 4 büyütme altındaki görüntüsü. 78 Resim 23. AxioVision LE Rel. 4.2 kullanılarak yapılan kalınlık ölçümüne ait bir fotoğraf. 79 Resim 24. AxioVision LE Rel. 4.2 kullanılarak yapılan bir alan ölçümüne ait fotoğraf. 80 Resim 25. Kontrol grubuna ait 48 nolu örneğin koroner kesiti. 81 Resim 26. Kontrol grubuna ait 36 nolu örneğin orta üçlü kesiti. 82 Resim 27. Kontrol grubuna ait 36 nolu örneğin apikal kesiti. 82 Resim 28. Birinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 41 nolu örneğin koroner kesiti. 84 Resim 29. Birinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 40 nolu örneğin koroner kesiti. 84 Resim 30. Birinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 46 nolu örneğin koroner kesiti. 85 Resim 31. Birinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 47 nolu örneğin koroner kesiti. 85 Resim 32. İkinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 5 nolu örneğin koroner kesiti. 87 Resim 33. İkinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 53 nolu örneğin koroner kesiti. 87 Resim 34. İkinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 4 nolu örneğin koroner kesiti. 88 Resim 35. İkinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 52 nolu örneğin koroner kesiti. 88 Resim 36. İkinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 53 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 89 Resim 37. İkinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 4 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 89 viii
Resim 38. Üçüncü hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait restorasyonu düşmüş olan 10 nolu örneğin koroner kesiti. 90 Resim 39. Üçüncü hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait restorasyonu düşmüş olan 11 nolu örneğin koroner kesiti. 91 Resim 40. Üçüncü hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 58 nolu örneğin koroner kesiti. 92 Resim 41. Üçüncü hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 59 nolu örneğin koroner kesiti. 92 Resim 42. Üçüncü hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 10 nolu örneğin koroner kesiti. 93 Resim 43 Üçüncü hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 11 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 94 Resim 44. Dördüncü hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 16 nolu örneğin koroner kesiti. 95 Resim 45. Dördüncü hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 17 nolu örneğin koroner kesiti. 95 Resim 46. Dördüncü hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 22 nolu örneğin koroner kesiti. 96 Resim 47. Dördüncü hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 23 nolu örneğin koroner kesiti. 96 Resim 48. Sekizinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 28 nolu örneğin koroner kesiti. 98 Resim 49. Sekizinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 29 nolu örneğin koroner kesiti. 98 Resim 50. Sekizinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 34 nolu örneğin koroner kesiti. 99 Resim 51. Sekizinci hafta kalsiyum hidroksit grubuna ait 35 nolu örneğin koroner kesiti. 99 Resim 52. Birinci hafta Emdogain grubuna ait 38 nolu örneğin koroner kesiti. 102 Resim 53. Birinci hafta Emdogain grubuna ait 39 nolu örneğin koroner kesiti. 103 Resim 54. Birinci hafta Emdogain grubuna ait 44 nolu örneğin koroner kesiti. 103 Resim 55. İkinci hafta Emdogain grubuna ait 51 nolu örneğin koroner kesiti. 104 Resim 56. İkinci hafta Emdogain grubuna ait 2 nolu örneğin koroner kesiti. 105 Resim 57. İkinci hafta Emdogain grubuna ait 50 nolu örneğin koroner kesiti. 106 Resim 58. İkinci hafta Emdogain grubuna ait 3 nolu örneğin koroner kesiti. 106 Resim 59. İkinci hafta Emdogain grubuna ait 2 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 108 ix
Resim 60. Üçüncü hafta Emdogain grubuna ait 57 nolu örneğin koroner kesiti. 109 Resim 61. Üçüncü hafta Emdogain grubuna ait dolgusu düşmüş 8 nolu örneğin koroner kesiti. 110 Resim 62. Üçüncü hafta Emdogain grubuna ait dolgusu düşmüş 9 nolu örneğin koroner kesiti. 110 Resim 63. Üçüncü hafta Emdogain grubuna ait 56 nolu örneğin koroner kesiti. 111 Resim 64. Üçüncü hafta Emdogain grubuna ait 57 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 112 Resim 65. Üçüncü hafta Emdogain grubuna ait 8 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 112 Resim 66. Üçüncü hafta Emdogain grubuna ait 9 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 113 Resim 67. Üçüncü hafta Emdogain grubuna ait 9 nolu örnekte bakteri kolonizasyonu (B) izlenmektedir. 113 Resim 68. Üçüncü hafta Emdogain grubuna ait 56 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 114 Resim 69. Dördüncü hafta Emdogain grubuna ait 21 nolu örneğin koroner bölgesinden bir kesit. 115 Resim 70. Dördüncü hafta Emdogain grubuna ait 15 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 116 Resim 71. Dördüncü hafta Emdogain grubuna ait 14 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 117 Resim 72. Sekizinci hafta Emdogain grubuna ait 27 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 118 x
Resim 73. Sekizinci hafta Emdogain grubuna ait 32 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 119 Resim 74. Sekizinci hafta Emdogain grubuna ait 33 nolu örneğin koroner pulpasından bir kesit. 120 Resim 75. Sekizinci hafta Emdogain grubuna ait 27 nolu örneğin koroner pulpasında orta şiddette bir yangısal yanıt (Y) izlenmektedir. 121 xi
TABLO DİZİNİ TABLO SAYFA Tablo 1. Çalışma grubuna dahil edilen kuzu dişlerinin çalışma gruplarına göre dağılımı. 70 Tablo 2. Kuzu Dişlerin Numaralandırılması. 70 Tablo 3. Emdogain jel grubunda oluşan dentin köprüsü kalınlıklarına ait ortalama ve standart sapma değerleri (µm). 124 Tablo 4. Kalsiyum hidroksit grubunda oluşan dentin köprüsü kalınlıklarına ait ortalama ve standart sapma değerleri (µm). 125 Tablo 5. Emdogain jel ve kalsiyum hidroksit gruplarına ait alan ölçümlerin ortalama ve standart sapma değerleri (µm 2 ). 126 Tablo 6. Emdogain jel grubuna ait ortalama kalınlık (µm) ve alan değerleri (µm 2 )(± SS). 127 Tablo 7. Kalsiyum hidroksit grubuna ait ortalama kalınlık (µm) ve alan değerleri (µm 2 )(± SS). 127 xii
BÖLÜM I GİRİŞ Vital pulpa tedavileri; pulpayı bakterilerin toksik etkilerinden, kimyasal, mekanik ve termal etkilerinden koruyan, ve pulpa yaralanmasını azaltan tüm tedavileri kapsamaktadır. Vital pulpa tedavilerinde açılmış olan pulpa yüzeyine koruyucu bir madde uygulanmaktadır. Vital pulpa tedavilerindeki amaç, dönüşümlü pulpa yaralanmalarını tedavi ederek, pulpayı uygun bir madde ile örtmek ve tamir dentin oluşumunu tetiklemektir. Böylece pulpanın kendini iyileştirmesi, canlılığını ve fonksiyonunu sürdürmesi hedeflenmektedir (262). Pulpanın tedavisi sonucunda, yüzeyde yeni bir sert doku oluşumu izlenmelidir ve bu doku, pulpanın yüzeyini tam olarak örtmelidir. Dentin köprüsü oluşturmak ve pulpanın vitalitesinin devamını sağlamak amacıyla çeşitli osteojenik ve klinikte uygulanan restoratif maddeler kullanılmıştır (54, 64, 102, 125, 129, 185, 210, 236, 248, 256). Kalsiyum hidroksit geçmişten günümüze en sık uygulanan vital pulpa ajanıdır ve bu konuda yeni bir madde deneneceği zaman, en çok kullanılan kontrol maddesi olmuştur (54, 82, 130, 256). Son yıllarda pulpa fizyolojisi ve biyolojisi hakkında edilen yeni bilgilerle, tedavi yaklaşımlarında değişiklikler olmaya başlamıştır. Konu ile ilgili birçok alanda yürütülen araştırmalardaki amaç, doğadaki oluş şekillerinin açıklanmasıdır. Böylece doku yaralanmalarında veya kayıplarında aynı çalışma yolları uyarılarak ilgili dokuların iyileştirilmesi veya tamir olması hedeflenmektedir. Buna Biyomimetik adı verilmektedir.
Biyomimetik, doğanın mekanik olarak kopyalanması anlamına gelmektedir. Bu yönelim aynı zamanda yeni bir bilim dalı doğurmuştur. Doğadaki canlılardan taklit anlamına gelen ve özellikle son dönemlerde teknoloji dünyasında adından sıkça söz edilen bu bilim dalı, insanlara önemli ufuklar açmıştır. Günümüzde de dişhekimliğini ilgilendiren araştırmaların bir kısmı, dişin gelişimi esnasında görülen ve pulpa hücrelerinin odontoblast hücrelerine farklılaşmasına neden olan uyarıcı epitel-mezenşim etkileşimlerini açıklamaya çalışmaktadır (1, 98). Araştırmalar, dişin embriyolojik gelişimi esnasında salgılanan çeşitli büyüme faktörlerinin ve ekstrasellüler matris moleküllerinin, tekrardan çürük ve dişsel yaralanmalarda, salgılandığını bildirmiştir (228, 262). Amelogenin, mine dokusunun temel proteinlerindendir. Embriyolojik dönemde, minenin oluşumu esnasında, salgılanan mine matris proteinlerinin %90 ına yakınını amelogenin proteini oluşturmaktadır (66). Ayrıca amelogenin proteininin odontoblastların son farklılaşma aşamasında ve dentinogenezis esnasında etkili olduğu (192), odontoblastların amelogenin proteinini aktif olarak sentezlediği ve salgıladığı bildirilmiştir (276). Günümüzde mine matris proteinleri, ticari şekli ile Emdogain jel (Biora AB, Malmö, İsveç), ileri periodontotitis vakalarında periodontal ligamentin rejenerasyonu ve sementogenez için gerekli olan mezenşim hücre farklılaşmasını uyarmak için kullanılmaktadır (94, 198). Mine matris proteinlerinin, normal odontogenezi taklit eden işlemlere neden olduğu görülmektedir. Mine matris makromoleküllerin, bu işlemleri kontrol eden ve yönlendiren karşılıklı ektoderm-mezenşim sinyallerine ve hücre-matris etkileşimlerine katıldıkları düşünülmektedir (86, 87, 101, 150). Bu çalışmanın amacı, kalsiyum hidroksit yoluyla uyarılan çalışma yollarından farklı, dişin gelişimi esnasında epitel-mezenşim etkileşimlerinde etkili iyileşme mekanizmalarını, 2
mine ve dentin oluşumunda rolü olduğu düşünülen amelogenin proteini (ticari şekli ile Emdogain jel) ile uyarmak ve sonucunda gelişen dentin köprüsünü ve pulpada gözlenen değişiklikleri karşılaştırarak incelemektir. 3
1.1. Genel Bilgiler 1.1.1. Dentin-Pulpa Dokularının Yapısı ve Fonksiyonu Pulpa ve dentin dokusu, yapı ve içerik olarak farklılıklar göstermektedir. Ancak fizyolojik ve patolojik reaksiyonlar açısından bakıldığında, bir dokuyu ilgilendiren bir olay diğer dokuyu da etkilemektedir. Embriyonik kökenleri aynı olup yaşamları boyunca sıkı ilişkileri ömür boyu devam etmektedir. 1.1.1.1. Pulpa Dokusunun Yapısı ve Fonksiyonu Diş pulpası, bir bağ dokusudur ve diğer bağ dokulardan farklı olarak mineralize dentin dokusu ile sınırlanmıştır. Diğer bağ dokularına benzemesine rağmen, sert doku ile sınırlanmış olması, diş pulpasına diğer bağ dokularından farklı özellikler kazandırmıştır. Pulpa dokusunun bileşimi ve yapısı, dentin dokusundan oldukça farklıdır. Ancak embriyolojik gelişimleri ve fonksiyonel ilişkileri nedeniyle iki doku beraber değerlendirilip pulpa-dentin kompleksi olarak adlandırılmaktadır (89). 1.1.1.1.1.Pulpanın Histolojik Yapısı 1.1.1.1.1.1.Odontoblast Tabakası Odontoblast tabakası, pulpanın periferinde, predentinin hemen altında odontoblast hücre gövdelerinin dizilmesi ile meydana gelmektedir. Burada odontoblast hücrelerinin gövdesi dışında, odontoblast hücresinin gövdesi üzerinde sonlanmış sinirler ve kapiller görülmektedir (31, 89, 163). Genç pulpanın koroner bölgesinde odontoblast hücreleri silindirik gövdelidir ve yan yana dizilişleri palizatik (çit dizilimli) bir görünüm göstermektedir. Histolojik olarak bakıldığında 3-5 hücre kalınlığında bir tabaka görünümü vermektedir (163). Odontoblast 4
hücreleri dişlerin koroner bölgesinde, özellikle de pulpa boynuzlarında yoğunlaşmıştır. Bu nedenle buradaki görünümleri çok tabakalıdır. Odontoblast hücreleri birbirlerine birleştirici komplekslerle bağlıdır ve aralarında 300-400 Å hücreler arası boşluklar vardır. Hücre yoğunluğu açısından koroner pulpadaki odontoblast tabakası, kök pulpasından daha yoğundur (31). 1.1.1.1.1.1.1. Odontoblast Hücresi Pulpa-dentin organının en belirgin hücreleri, odontoblast hücreleridir ve odontoblast hücreleri gevşek bağ dokusunu predentin tabakasından ayırmaktadır. Her bir odontoblast hücresi, kendisiyle ilişkili olan dentin tübülü içerisine bir odontoblastik uzantı bırakmaktadır (163). Odontoblast hücreleri, primer, sekonder ve tersiyer dentini oluşturmaktadır. Birincil odontoblast hücreleri, zarar görmedikçe ömür boyu dentin yapma özelliğine sahiptir. Ancak zarar gördüklerinde, pulpanın mezenşimal öncü hücreleri, yeni odontoblast benzeri hücrelere dönüşmektedir. Bu hücreler, subodontoblastik hücrelerden ve perisitlerden köken almaktadır. Bu yeni, posterüptif, odontoblast benzeri hücreler veya sekonder odontoblastlar, tamir dentinini oluşturmaktadır (89). Odontoblast hücreleri, matris oluşturan hücrelerin tüm özelliklerini göstermektedir. Protein (primer kollajen) ve proteoglikan (temel madde) üretimi ile ilgili tüm karakteristik organellere sahiptir. Odontoblast hücresinin aktivitesi, sitoplazmasındaki organellerin sayısına ve tipine göre belirlenmektedir. Granüllü endoplazmik retikulum, gelişmiş Golgi aygıtı, dağılmış ribozomlar, mitokondri, keseler ve vakuoller protein sentezinin karakteristik yapılarıdır. Mikrotübüler ve filamentler de görülebilmektedir (163). Odontoblastik uzantıda ise, hücre gövdesindeki organellerin çoğu bulunmamaktadır. Yalnızca mikrotübüler ve filamentlerle karakterizedir. Normal koşullar altında içinde 5
mitokondri ve ribozom benzeri yapılar görülebilmektedir. Herhangi bir operatif işlem sonucu peritübülermatris oluşumu söz konusu olduğunda, odontoblastik uzantı içerisinde endoplazmik retikulum ve mitokondri görülebilir (163). Odontoblast hücresi ve uzantısı, pulpa sinirleri ile sıkı bir ilişki içindedir. Sinir uçları, odontoblast hücresinin gövdesinde sonlanmaktadır (134). 1.1.1.1.1.1.2 Odontoblast Biyolojisi: Kökeni ve Odontoblastların Farklılaşması Diş gelişiminin çan safhasında, odontoblast hücrelerinin asıl farklılaşması gerçekleşmektedir ve ektoderm kökenli mine organı ile kraniyal nöral kret kökenli dişsel papilla arasındaki bir dizi karşılıklı etkileşimden odontoblast hücreleri etkilenmektedir. Bugünkü literatür bilgileri, tek bir sinyal molekülünün odontoblastların farklılaşmasından sorumlu olmadığını, aksine karmaşık bir sinyal dizisinin odontoblastların farklılaşmasından sorumlu olduğunu göstermektedir (253). Odontoblast farklılaşması, dişsel papilla hücrelerinin sıralanmış olduğu epitelmezenşim aralığın en perifer tabakasında başlamakta uyarılma, yeterlik ve terminal farklılaşma olarak üç aşamada gerçekleşmektedir. İç epitel hücrelerinden gelen uyarıcı sinyaller, ağırlıklı olarak TGF-β ailesini (BMP-2 ve BMP-4, TGF-β 1 ) kapsamaktadır. Bunlar kısmen bazal lamina içerisinde kalmaktadır. Daha sonra, dişsel papilladan buraya gelen perifer hücreler dizilmektedir. Belli sayıda hücre bölünmeleri tamamlandıktan sonra yeterlik aşamasına geçilmekte ve bu aşamada hücreler özgün büyüme faktörlerinin reseptörlerini salgılamaktadır. Son hücre bölünmesinden sonra, bazal laminaya komşu hücrelerin en dışındaki hücre tabakası, iç mine epitelinden gelen sinyallere yanıt vererek, tam bir odontoblast hücresine dönüşmektedir. Dolayısıyla dişsel papilla hücrelerinin subodontoblastik tabakadaki dişsel papilla hücreleri, tamamen farklılaşmış olan odontoblastların uyarıcı sinyallerine son sinyal haricinde maruz kalmışlardır. Bunlar daha 6
sonra hücreden zengin Höhl tabakasında, barınmakta ve tamir dentinogenezisi söz konusu olduğunda, öncü hücre topluluğu olarak görev almaktadır. Aynı şekilde zengin bir damar ağı, aktif dentinogenezis esnasında ihtiyaçları karşılamaktadır (89). 1.1.1.1.1.1.3 Odontoblastların Farklılaşmasında Bio-aktif Molekülerin Rolü Yıllarca odontoblast farklılaşmasında, mine organının iç mine epitelinin ve ona bağlı bazal membranın etkili olduğu düşünülmüştür. Yapılan çalışmalar bu düşünceyi desteklemiştir (207, 208). Bu olayların sinyalizasyonları esnasında, büyüme faktörlerinin rolü ve önemi son yıllarda belirginleşmiştir. Peptit moleküllerin sınıfından olan büyüme faktörlerinin, sağlıklı veya hastalıklı tüm dokuların hücresel faaliyetlerinde etkili olduğunun saptanması ile birlikte, bu moleküllerin diş gelişimi esnasındaki varlıkları araştırılmaya başlanmıştır (89). Çalışmalar, dentin matrisi içerisinde büyüme faktörlerinin olduğunu göstermiştir (25, 203). Bu faktörlerin, iyileşmeyi aktive edecek sinyal molekülleri olarak görev yaptıkları düşünülmektedir (229, 262). Transforming Growth Factor-Beta (TGF-β) süper ailesi, Bone Morphogenetic Proteinler (BMPs) ve başka büyüme faktörleri ilgi çekmiştir. Bu bio-aktif moleküllerin birçoğu (TGF-β1, 2, 3, BMP-2, -4 ve -6) diş dokularının odontogenezisi esnasında salgılanmaktadır (10, 23, 95, 194). İnsan dentininde TGF-β 1 tespit edilmiştir (25, 283). Odontoblastların temel görevi, dentin organik matrisini oluşturan kollajen ve çeşitli non-kollajen proteinleri salgılamaktır. Buna ek olarak TGF-β süper ailesinden olan sinyal moleküllerini salgılamaktır (25). Dentin-pulpa yapısında TGF-β ların ve BMP lerin diş gelişimini yönlendirdikleri düşünüldüğü gibi, dışsal iritanlara karşı tepkileri yönettikleri de düşünülmektedir (95, 180, 262). 7
Büyüme faktörleri, dişin gelişimi esnasındaki düzenleme görevleri ile, hem diş dokularının gelişimi bakımından hem de tamir esnasında önemlidir. 1.1.1.1.1.1.4 Odontoblast Benzeri Hücreler Pulpanın açılmasını takiben ilgili bölgeye ait birincil odontoblast hücreler zedelenmektedir. Komşu hücrelerin çoğalma özelliği olmadığından, bu birincil hücrelerin yeni nesil odontoblastoid hücreler tarafından telafi edilmesi gerekmektedir (262). Odontoblast benzeri hücrelerin, immün sisteme bağlı hücreler, perivasküler hücreler, farklılaşmamış mezenşim hücreler, subodontoblastik tabakadaki hücrelerden veya pulpa fibroblastlarından geliştiği düşünülmektedir (83). Odontoblast tabakasına komşu, hücreden zengin Höhl tabakasında bulunan farklılaşmamış mezenşim hücreleri, odontoblast benzeri hücrelere en uygun kaynak olarak görülmektedir çünkü gelişimsel olarak birincil odontoblastlarla aynı geçmişe sahiptirler (89). Odontoblast benzeri hücreler morfolojik olarak çeşitlilik göstermekle birlikte, birincil odontoblastlara göre daha az silindirik şekilli ve daha seyrek dizilimlidirler (89). Fitzgerald ve arkadaşları (69), primatlarda pulpanın açılmasına bağlı olarak gözlenen odontoblast değişiklerini incelemişler ve pulpa açılmasının hücreden zengin tabakadaki fibroblastlarda mitotik aktiviteye neden olduğunu göstermiştir. Bu hücreler dentin yüzeyine göç edip, önce preodontoblastlara sonra da odontoblast benzeri hücrelere dönüşmektedir. 8
1.1.1.1.1.2. Hücreden Fakir Tabaka (Weil Tabakası) Odontoblast tabakasının hemen altında bulunan hücreden fakir tabakadan, kan damarları, myelinsiz sinir lifleri ve fibroblastların ince sitoplazmik uzantıları geçmektedir (89). Bu tabakanın varlığı veya yokluğu, pulpanın faaliyet durumuna bağlıdır. Örneğin: genç bir pulpada hızlı dentin yapımı veya yaşlı bir pulpada tamir dentini oluşuyorsa, bu tabaka izlenmeyebilir (31). 1.1.1.1.1.3. Hücreden Zengin Tabaka Hücreden zengin tabaka, pulpanın merkezine göre daha çok fibroblast hücresi içermektedir. Bu durum, koroner pulpada kök pulpasına göre daha belirgindir. Fibroblastların yanında bu tabakada farklı sayıda makrofajlara, lenfositlere veya plazma hücrelerine rastlanmaktadır (89). Normal bir pulpada, bu bölgede hücre çoğalması pek görülmezken, odontoblastların ölmesi halinde, hızlı bir mitoz izlenmektedir. Dönüşümsüz olarak zedelenmiş odontoblastlar, hücreden zengin tabakadan göç eden hücrelerle yer değiştirmektedir. Bu tabakada izlenen mitotik hareketler, odontoblast tabakasının yenilenmesinin ilk basamağıdır. Primatlarda yapılan çalışmalar, hücreden zengin tabakadaki fibroblastların, pulpa açılımı sonrasında artmış mitotik hareketler gösterdiğini bildirmiştir (68, 69). 1.1.1.1.1.3.1. Fibroblastlar ve Farklılaşmamış Mezenşim Hücreleri Fibroblast hücreleri, bağ dokusunun temel hücrelerindendir. Bu hücrelerin önemli özelliği, bağ dokusu matrisini sentezlemeleri ve idame ettirmeleridir. Pulpanın bağ dokusu içerisinde yayılmışlardır ancak özellikle pulpa koronerinde hücreden zengin tabakada daha yoğunlaşmışlardır. Temel görevleri tip I ve tip II kollajen sentezlemektedir. Ayrıca 9
kollajen olmayan ekstrasellüler, hücre matris içeriklerinin sentezlenmesinde ve salgılanmasından sorumludurlar. Bunlar, proteoglikan ve fibronektindir (83). Hücre sitoplazmasında oldukça fazla organelleri olmasına karşın, bu hücrelerin metabolik aktiviteleri oldukça düşüktür. Histolojik olarak düzensiz görünürler ve pulpanın iç sıvısı içersinde uzun sitoplazmik uzantıları vardır. Genel bakıldığında fibroblastlar, morfolojik olarak aynı görünmektedir ancak yapılan çalışmalar hücre çoğalma aktivitelerindeki farklılıkların, onların heterojen bir hücre popülasyonu olduğunu düşündürmektedir (168). Tsukamoto ve arkadaşları (257) ise, insan daimi dişlerinden izole ettikleri 183 farklı fibroblast zincirinden, sadece altı tanesinin kireçlenme nodülü oluşturabildiğini bulmuştur. Fibroblast hücreler, geniş çekirdeği olan ve gelişmiş granüllü endoplazmik retikuluma sahip hücrelerdir. Çekirdeğe yakın konumlanmış Golgi aygıtı ve keseciklerin varlığı, bu hücrelerin sentezleme kapasitelerini göstermektedir. Fibroblastlar, birbirlerine desmosom benzeri bağlantılar ve Gap junction larla (haberleşme kanalları) bağlıdır ayrıca bu bağlantılar, hücrelerarası iletişimi sağlamaktadır (83). Farklılaşmamış mezenşim hücreleri, hücreden zengin tabaka ile pulpa merkezine dağılmışlardır. Özellikle perivasküler bölgede konumlanmışlardır. Bu hücrelerin çekirdekleri, tüm hücre hacimlerine göre fazladır. Ancak bunları ışık mikroskobu altında diğer fibroblastlardan ayırmak çok zordur. Uygun bir uyaran geldiğinde, bu hücreler son bir farklılaşma göstererek fibroblastlara ve odontoblastlara dönüşmektedir. Yaşlı pulpalarda farklılaşmamış mezenşim hücrelerinin sayısı azalmaktadır. Bu da pulpanın tamir kapasitesinde bir azalmaya neden olabilmektedir (89). 10
1.1.1.1.1.3.2. Makrofaj Normal pulpada izlenebilen makrofajların sayısı bir travma söz konusu olduğunda artmaktadır. 1.1.1.1.1.3.3. Dentritik Hücre Dentritik hücrelerin bir kısmı odontoblastlara yakın, diğer bir kısmı ise daha çok pulpanın merkezinde bulunmaktadır. Bu hücreler T-lenfositlerinde çoğalmaya neden olabilmektedir. Pulpa yangısı esnasında sayıca artarlar ve pulpanın tamir işlemlerinde rol oynarlar. 1.1.1.1.1.3.4. Lenfositler Lenfositler, gezici lenfoid hücreler veya gezici amiboid hücrelerdir. Yangı durumunda o bölgeye göç etmelerine karşın, buradaki görevleri tam olarak bilinmemektedir. 1.1.1.1.1.3.5. Mast Hücresi Mast hücreleri, normal pulpada bulunmazlar ancak pulpada bir yangı söz konusu olduğunda görülürler. Pulpaya gelişleri, yangısal eksudanın bir parçası olarak, kan dolaşımı ile olabileceği gibi pulpada öncü hücre şeklinde de bulunabilmektedirler. 1.1.1.1.2. Pulpanın Bağ Dokusu Fibroblastlar, bağ dokusunun ana hücresidir ve hücreler arası matrisin üretiminden sorumludur. Pulpada iki tip fibriller protein vardır: bunlar kollajen ve elastindir. Kollajen, daha fazla bulunmaktadır ve kollajen, liflerin ana maddesidir. Pulpa dokusuna dayanıklık sağlamaktadır. Elastin ise elastik liflerin ana maddesidir ve dokuya elastiklik 11
sağlamaktadır. Pulpanın hücreler arası yapısı, proteoglikanlardan oluşmaktadır. Matris ayrıca fibronektin gibi adeziv glikoproteinler içermektedir (89). 1.1.1.1.3. Pulpanın Sinir Yapısı Myelinli ve myelinsiz sinirler, apikal foramen veya yan kanallar aracılığıyla pulpaya ulaşmaktadır. Genellikle kan damarlarını izleyip dallanarak, odontoblastiksubodontoblastik tabakada ve dentin tübüllerinin periodontoblastik alanlarında, terminal sonları ile bir ağ oluşturmaktadırlar (51, 72). Duysal ve sempatik sinir uçları, pulpa merkezindeki kan damarlarının duvarlarında sonlanmaktadır ve vazomotor kontrol ile de ilişkileri vardır. Yangısal aşamaların başında aktive olmaktadırlar ve vazodilatasyonun başlatıcılarıdır. Sempatik sinir liflerinin ve duysal liflerin, pulpa dolaşımı üzerine de etkileri vardır. Sinir liflerinden salgılanan nöropeptidler, yaşlanma ile birlikte azalmaktadır (89). Inoue ve arkadaşları (117), sinirlerin odontoblast hücresi ve dentinogenezis üzerinde de etkili olabileceğini bildirmişlerdir. Ayrıca dentin tübülü içinde sonlanan bazı sinir liflerin kan damarlarının duvarlarında sonlanan liflerin dalları olduğu düşünülmektedir. 1.1.1.1.4. Pulpanın Vasküler Yapısı Dişsel pulpaya arterler, apikal foramen veya foraminadan giriş sağlarken, venüller ve lenfatikler çıkarlar. Damarlar ayrıca lateral kanallar aracılığıyla da giriş ve çıkış sağlayabilirler (164). Geniş kan damarları, kök pulpasından koroner pulpaya uzanmaktadır. Daha sonra geniş kan damarları, koroner subodontoblastik bölgede kapiller damarlara dallanmaktadır. Pulpadaki bu kapiller damarların çoğu kullanılmamaktadır. Kapiller damarlar hazır 12
olmasından herhangi bir yeni kapiller oluşumu gerçekleşmeden, gereken bölgede ani bir kan akımı artışı görülebilmektedir. Kan damarlarının yapısı, diğer organlardaki kan damarlarına benzemesine rağmen daha ince duvarlıdır. Endotel duvarlarındaki devamsızlıklar ve kapiller damarlardaki pencerelerdir. Bunların fizyolojik fonksiyonları vardır. Doku sıvısı ile kan plazması arasında besin ve artık alış-verişine izin verirler. Bu durum özellikle operatif işlemlerde, travmada ve çürük lezyonlarında önemlidir (163). Anjiyogenez ile dentinogenez arasında önemli bir korelasyon bulunmuştur. Lenfatik damarlar ise pulpadan dışarı sıvı taşımaktadır ve sıvı dengesinde önemli rol oynamaktadır. 1.1.1.1.5. Pulpanın Histopatolojisi Pulpada görülen yangı, vücudun diğer bölgelerinde görülen bağ dokusu yangısından farksızdır. Klinik bulgular ve histopatolojik tanımlamalar doğrultusunda akut ve kronik yangıyı tanımlayabiliriz. Akut yangı, sıklıkla vasküler bir yanıttır. Arterioller dilate olurken venüller daha geçirgen bir hal almaktadır. Böylece plazma proteinleri, kan dolaşımını kolayalıkla terk edebilir ve dokuya geçebilir. Bu duruma eksüdasyon adı verilmektedir. Akut vasküler yanıtta çeşitli mediyatörler görev almaktadır ayrıca nötrofiller ve makrofajlar gibi fagositler kan dolaşımından akut yangının olduğu bölgeye göç etmektedir. Kronik yangı ise akut yangıya göre tipik olarak devamlıdır ve bir haftadan fazla varlığını sürdürmektedir. Ancak akut ve kronik yangı arasında belirgin bir çizgi yoktur. Kronik yangı ise, makrofajlar ve T hücreleri tarafından yönlendirilmektedir. Fibroblast hücreleri de kronik yangısal reaksiyonlarda önemli yer tutmaktadır. 13
Pulpadaki pulpa reaksiyonları ve yangısal yanıtları sınıflamak, kalitatif özelliklerinden dolayı zordur. Ancak genellikle reaksiyonlar hafif, orta ve ileri derece şeklinde üçe ayrılmıştır (163). Hafif Derecede Reaksiyon: Normal pulpaya göre hücreden fakir tabakada ve komşuluktaki pulpa dokusunda, hücre sayısında artış görülmesidir. Hücrelerin büyük bir kısmı morfolojik olarak fibroblastlar ve farklılaşmamış hücreler şeklindedir. Ancak birkaç yangısal hücre de mevcuttur. Kapiller damarlarda bir artış ve birkaç damar dışına çıkmış kırmızı kan hücresi izlenmektedir. Yanıt sadece ilgili dentin tübülü bölgesindedir. Orta Derecede Reaksiyon: Hafif reaksiyona göre daha fazla hücre, ilgili dentin tübüllerine komşu bölgede izlenmektedir. Reaksiyonun akut veya kronik olmasına bağlı olarak nötrofilik ve mononükleer lökositler, odontoblast-predentin bölgesine göç etmiştir. Birkaç odontoblast hücresi hariç, odontoblast hücreleri normal görünümlerinden farklı izlenmektedir ve dentin tübülü içerisinde odontoblast çekirdekleri izlenebilmektedir. İlgili bölgede ve sınırında kan damarları ve kapillerleri artmıştır. Pulpa reaksiyonu lokalizedir. Pulpa tepkisinin durumuna bağlı olarak, predentin kalınlığında değişiklik izlenebilmektedir. İleri Derecede Reaksiyon: İleri derecede reaksiyonda hücre infiltrasyonu ile birlikte apse oluşumları izlenmektedir. Polimorf nüveli ve mononükleer lökositler, etkilenen bölgede ağırlıklıdır ve yanıt iyice sınırlanmıştır. Odontoblast tabakası, morfolojik bir bütün olarak izlenmemektedir veya birkaç hücre, yanıttan hemen sonra izlenebilmektedir. Predentin oluşmamaktadır ve oluşmuş olan predentin kireçlenerek komşu dentinden ayırt edilememektedir. Dentin tübüllerinde, odontoblast çekirdekleri izlenmektedir. Hücre yoğunluğunun etrafında sayısız kan damarları izlenmektedir. 14
1.1.1.1.6. Pulpanın Dejeneratif Değişimleri Histolojik kesitlerde insan pulpası ve dentininde, subodontoblastik tabakada ve pulpa dokusunda vakuol oluşumu, sıklıkla dişin intrüzyonu sonucunda gözlenmiştir (241). Diğer yandan pulpa dokusunun histolojik kesitlerdeki vakuollü görünümü, genellikle diş dokusu kesitlerinin artefaktları olarak kabul edilmektedir. Bu durum, dokunun immersiyon fiksasyon yöntemleri ile yetersiz fiksasyonuna bağlanmaktadır (235). Hayvanlarda perfüzyon ile fiksasyonun yapılması, vakuol oluşumunu oldukça azalmıştır (93). Bu durum, vakuol oluşumunun bir fiksasyon artefaktı olduğu tezini desteklemektedir. Burada önemli olan, aradaki farkı belirlemektir. Pulpanın gecikmiş ve yetersiz histolojik fiksasyonu, dokuda vakuol oluşumuna neden olacaktır. 1.1.1.2. Dentin Dokusu Yapısı ve Fonksiyonu Dentin dokusu, kollajen bir matris içerisinde apatit kristalleri içeren, pöröz bir biyolojik kompozittir (89). Dentin dokusu, temelde üç şekilde izlenmektedir: primer, sekonder ve tersiyer dentin. Ancak pulpanın iyileşme potansiyeli de düşünecek olursa, tamir dentini de eklenmelidir. Burada tamir dentini, ayrı bir tür değildir; tersiyer dentin ile benzer özelliktedir. Ancak anlatım kolaylığı açısından ayrı değerlendirilmiştir. Dentin dokusunun oluşumunu ve özelliklerini dörde ayırarak inceleyebiliriz: a. Primer Dentinogenezis ve Primer Dentin b. Sekonder Dentinogenezis ve Sekonder Dentin c. Tersiyer Dentinogenezis ve Tersiyer Dentin d. Tamir Dentinogenezis ve Tamir Dentini (Tersiyer Dentin) 15
1.1.1.2.1. Primer Dentinogenezis ve Primer dentin Dişsel papillanın ektomezenşimal hücrelerinden köken alan post mitotik odontoblast hücreleri primer dentini salgılamaktadır. Odontoblast tabakasının altındaki ve pulpa merkezindeki diğer pulpa hücreleri, dentinogenezisi desteklemek açısından önemlidir. Ancak doğrudan primer dentin oluşumunda etkileri yoktur (148). Diş gelişimin başlangıcında, nöral kretten köken alan hücreler, I. brankiyal arktan köken alan mandibuler ve maksiller çıkıntılara ve fronto-nazal çıkıntılara göç etmektedir. Dişsel papilla ile gerçekleşen entegrasyonun sonucunda, bu hücreler çoğalmaya ve göç etmeye devam etmektedir. Bu aşamada iki olay önemlidir: gerçekleşen bölünme sayısı ve pre-odontoblastların embriyonik pulpanın periferine göç etmeleri. Bu göçün sonunda son bölünme gerçekleşmektedir (206). Bazal membran ile temasta olan kardeş hücre, odontoblast hücresine dönüşürken, bazal membrandan biraz uzaktaki kardeş hücre, odontoblast hücresine dönüşmemektedir ve Höhl tabakasına dahil olmaktadır (144). İki hücrenin kökeni aynıdır. Odontoblast hücreleri parçalandığında, Höhl tabakasındaki hücreler belki tekrar aktiflenerek yeni odontoblast hücrelerine dönüşmektedir. Primer dentin, dişin sürmesine kadar yapılan tübüler dentindir. Mine dokusuna komşu olan tabakası mantle dentin olarak adlandırılmaktadır ve diğer çevresindeki dentine göre yaklaşık olarak %4 daha az mineralizedir (89). Yeni farklılaşmış olan odontoblast hücreleri tarafından salgılanan ilk dentindir ve yaklaşık olarak 150 µm kalınlığındadır (97). Bu hücreler belki tam olarak farklılaşmamış olduğundan veya odontoblastik uzantıları kısa olduğundan bu bölge daha az mineralize olarak izlenmektedir. Dentin dokusu, 1-2 µm çapında dentin tübüllerinden meydana gelmektedir. 16
1.1.1.2.2. Sekonder Dentinogenezis ve Sekonder Dentin Dişin kuron ve kök gelişimini tamamlamasıyla birlikte, fizyolojik sekonder dentinogenezis başlamaktadır ve daha düşük bir hız ile ömür boyu devam etmektedir. Dentinogenezisteki bu hız azalması, odontoblastların sentezleme ve salgılama kapasitelerini de etkilediğinden, odontoblast hücrelerinin morfolojik yapılarında da değişikler görülmektedir. Hücre gövdesi kısalmıştır, hücrenin sentezleme ve salgılama organelleri de sayıca azalmıştır. Bu durum herhangi bir pulpa yaralanması görülmedikçe ömür boyu devam etmektedir (148). Sekonder dentinin zaman içinde artmasıyla, pulpa odası hacimce küçülmektedir. Aynı nedenle kök kanalları da daralmaktadır. Sekonder dentin, primer dentin ile birincil odontoblastlar tarafından salgılanmaktadır. Aralarındaki fark, sekonder dentinin kök gelişiminin tamamlanmasından sonra oluşmasıdır. Oluşma hızı farklıdır; sekonder dentin primer dentine göre, daha yavaş oluşmaktadır (89). 1.1.1.2.3. Tersiyer Dentinogenezis ve Tersiyer Dentin Tersiyer dentin; iritasyon dentini, düzensiz sekonder dentin, reaksiyoner dentin veya tamir dentini gibi birçok farklı isimle de anılmaktadır. Kuttler (136), dış etkenlere karşı dentinin lokal olarak salgılanmasına tersiyer dentin adını vermiştir. Ancak bu tersiyer dentin, primer ve sekonder dentinden çok az farkı olan tübüler bir matristen tamamen displastik, hatta atübüler bir yapıya kadar uzanan tüm dokuları kapsayabilmektedir. Tersiyer dentin, kendi içinde reaksiyoner ve tamir dentini olarak iki alt sınıfta değerlendirilmektedir. Burada ayrım için dış etkenin şiddeti ve ona karşı gelişen biyolojik olaylar etkilidir (89). 17
Pulpa dokusunun; çürük, atrisyon, abrazyon, erozyon, dişsel işlemler ve uygulanan restoratif maddeler nedeniyle meydana gelen olumsuz etkenlere, sert doku oluşumu ile yanıt verdiği bilinmektedir. Etkenin olduğu bölgede, lokalize tersiyer dentin matris oluşumu görülmektedir. Hafif bir yaralanma söz konusu olduğunda, primer dentin salgılamasından sorumlu odontoblastlar zarar görmediğinden, bunlar uyarılarak yara bölgesine komşu bölgede lokalize tersiyer dentin salgılarlar. Dolayısıyla, dentin tübüllerinde bir devamlılık söz konusudur (262). Etkenin şiddetine bağlı olarak, pulpa-predentin bölgesinde oluşan tersiyer dentin yapısı değişebilmektedir. Bazen oluşan yeni doku, yeni gelişmiş olan odontoblast hücrelerinden ve komşu hücrelerden meydana gelmektedir. Bu durumda içerisinde hücresel inklüzyonlar görülebilmekte veya doku fibrodentin benzeri atübüler bir yapıdadır. Bu dentine arayüz dentini (interface dentin) adı verilmektedir. Bu dentin düzensiz, atübüler yapıdadır ve bariyer görevi görmektedir. Bariyer, etkilenen dentinin geçirgenliğini azaltmaktadır (163). Tersiyer dentinin artmasıyla birlikte tersiyer dentin, tübülerdentin olarak devam etmektedir; ancak yapısı primer dentinden daha düzensizdir. Tersiyer dentin, primer dentine nazaran daha az kireçlenmiştir ve yumuşaktır çünkü organik içeriği daha fazladır (35, 132, 167). Tersiyer dentinin oluşmasıyla, etken ile pulpa dokusu arasındaki mesafe artmaktadır. Arayüz dentini, yapı olarak farklılıklar gösterse de, genellikle dentinogenezis esnasında, odontoblastlar tamamen farklılaşmadan oluşturulmuş olan mantle dentin ile benzeşmektedir (163). 18
1.1.1.2.4. Tamir Dentinogenezis ve Tamir Dentini Şiddetli yaralanmalarda, yaralanma bölgesinin altındaki odontoblastlar zarar görebilmektedir. Böyle bir durumda, pulpa için uygun bir ortam söz konusu ise, pulpa içindeki hücrelerden yeni nesil odontoblast benzeri hücreler oluşabilmektedir ve tamir dentinini salgılamaktadır. Dişsel bir travmaya bağlı olarak, birincil odontoblastlar dönüşümsüz olarak zedelendiğinde, odontoblast benzeri hücreler, tamir dentinin sentezinden ve salgılanmasından sorumludur. Burada amaç, pulpa dokusunu dış etkenlerden koruyabilecek sert bir doku engellenin oluşturulmasıdır. Pulpa dokusu, dentin dokusuna sadece beslenme ve duysal olarak yardımcı olmamaktadır, aynı anda kendi tamir kapasitesi ile diş tedavisi sonrası iyileşmeye katkıda bulunmaktadır (89, 163). Tersiyer dentin oluşumundan farklı olarak, tamir dentinogenezisi daha karmaşık biyolojik aşamaları içermektedir. Burada odontoblast benzeri hücrelerin gelişebilmesi için, önce hücresel bir göçün ve hücre farklılaşmasının gerçekleşmesi, sonra da matrisin salgılanabilmesi için özelleşmenin olması gerekmektedir (262). Pulpadan kaynak alan bu hücreler, osteoblast- veya odontoblast benzeri hücrelere dönüşmektedir. Osteoblast benzeri hücreler, osteodentin adı verilen ve kemik dokusuna benzeyen bir mineralize doku meydana getirmektedir. Bu dokuya osteodentin adı verilmektedir çünkü hücreler oluşan dokunun içindedir. Ortodentinde ise, hücre gövdeleri kalsifiye dokunun dışında konumlanmaktadır ve düz tübülleri olan bir dokudur (190). Ishizeki ve arkadaşları (118), aynı şekilde transfer edilmiş orijinal odontoblastların, tübüler dentin oluşturduğunu ve buna karşılık pulpanın merkezinden kaynaklı hücrelerin, osteodentin oluşturduğunu bildirmişlerdir. Kaynak hücrelerin tamir dentinogenezisi amacıyla yaralanmış pulpa yüzeyine göç etmesi için, uygun kemotaktik ajanlar gereklidir. Matrisin içerisindeki özgün ajanların bu tür etkisi gösterilmiş olsa da, TGF-β 1 fibroblastlara, makrofajlara, nötrofillere ve 19
monositlere deri yaralanmalarında kemotaktik olarak bilinmektedir (89). Yangısal hücrelerin yara yüzeyine çekilmesi ile başka hücreler için kemotaksis artmaktadır. Bunlara pulpanın öncü hücreleri de dahildir. Tüm bu hücreler de aynı şekilde TGF-βları ve diğer büyüme faktörlerini üretecektir. Tamir dentinogenezisi, önce fibrodentin veya osteotipik özellikte bir matris oluşturmaktadır (262). Fibrodentin, yara iyileşmesi esnasında tamir dentinogenezisin başlayabilmesi için mutlak gerekli bir ara matris tabakasıdır. Fibronektin, pulpa dokusunun iki ana glikoproteinlerinden biridir ve dişin gelişimi ile dişin yara iyileşmesinde etkilidir. Fibronektin, TGF-β ları bağlamaktadır ve odontoblast benzeri hücrelerin, hücresel ve fonsiyonel farklılaşmalarına neden olduğu düşünülmektedir (219). Tamir işleminde mekanik bir destek önemlidir. Bu fibrodentin yapıdaki matris, dişin gelişimi esnasında, bazal membranın odontoblast farklılaşmasındaki gibi davranmaktadır (259). Bu yapı atübülerdir ve az gelişmiş organelleri olan kübik hücrelerden gelişmektedir. Tübülerdentinin oluşması ise, daha polarize hücreler tarafından olmaktadır; daha sonra fibrodentinin üzerinde izlenmektedir. Tamir dentinin salgılanması esnasında oluşan matris, düzenli tübüler bir matristen, oldukça displastik, atübüler matrise ve içeriğinde hücresel inklüzyonlar, barındıran bir yapıya kadar değişiklik göstermektedir. Görülen bu heterojen yapı, bu yapıyı salgılayan odontoblast benzeri hücrelerin morfolojisine ve salgılama davranışlarına bağlıdır. Bu farklılıklar, matrisin yapısına ve bileşimine yansımaktadır (89). Oluşacak olan yeni dokunun kalınlığı ve miktarı, yaralanmanın doğasına ve büyüklüğüne, ayrıca yaralanan pulpanın yapısına bağlıdır. Melin ve arkadaşları (159), TGF-β 1 in subodontoblastik tabakadaki hücreler için mitojenik olduğunu göstermiştir. Bu belki de öncü hücrelerin göç etmesi için bir uyaran 20
olmakta varolan öncü hücre topluluğunun çoğalmasını uyaracak etki görevini yapabilmektedir. Tziafas (259), TGF-β 1 in odontoblast benzeri hücrelerin pulpa içindeki farklılaşmasında, etkili bir sinyal olduğunu ancak yara yüzeyinde aynı etkiye sahip olmadığını bildirmiştir. 1.1.1.2.4.1. TGF-β ların Tamir Dentinogenezisindeki Rolü Büyüme faktörlerinin, yangısal ve immün yanıtın hemostatik düzenlemelerinde önemli rolleri vardır (269). Finkelman ve arkadaşları (67) ile Smith ve arkadaşları (231), TGF-β 1 in de dahil olduğu çeşitli büyüme faktörlerini dentin matrisinde tespit etmişlerdir. Knock-out hayvanları ile yapılan çalışmalar (48), dişin tamir olaylarında TGF-β 1 in ne kadar önemli olduğunu göstermiştir. TGF-β 1 in dişsel yaralanmaya bağlı tepkilerde, etkili olduğu ve tersiyer dentin oluşumunu düzenlediği söylenmiştir (262). Yaralanmanın şiddetine bağlı olarak, pulpa hücrelerinde çoğalmayı ve farklılaşmayı uyarabilmektedir. TGF-β 1 büyüme faktörüne yanıt veren hücre tipine bağlı olarak, pulpanın vitalitesini korumak amacıyla dış etkenlere karşı tamir veya tersiyer dentin oluşmaktadır (262). Rutherford ve arkadaşlarının (209) bulguları, TGF-β ailesinin pulpa yaralanmaları sonrası matris oluşumunda etkili olduğunu düşündürmektedir. İnsan diş kesitleri ile yapılan çalışmalar, TGF-β 1 in subodontoblastik tabakadaki hücrelerde ve pulpa fibroblastlarında çoğalmaya ve yara yüzeyine göçe neden olduğunu (159) ve odontoblast farklılaşması ile tamir dentinogenezisini uyardığını göstermiştir (228). 21
1.1.1.2.4.2. Dentin Köprüsünün Oluşumu ve Kalitesi Pulpanın yara yüzeyinde oluşan boydan boya tamir dokusuna dentin köprüsü adı verilmektedir. İdeal bir dentin köprüsünde, yeni oluşmuş olan doku açılmış olan tüm pulpa dokusunu örtmektedir. Köprünün varlığı, başarılı bir iyileşmenin temelidir. Ancak, tüm pulpa yara yüzeyini kaplayan uniform bir dentin köprüsü oluşması nadirdir (163). Dentin köprüsü ifadesi bu nedenle tam olarak doğru değildir. Oluşan yeni sert doku, literatürde dentin benzeri (183), kemik benzeri (156) veya tamir dentin köprüsü (133) olarak adlandırılmıştır. Dentin köprüsü oluşturabilmek için birçok madde denenmekle birlikte, sıklıkla kalsiyum hidroksit en sık uygulanan malzeme olmuştur. Yaralanmanın büyüklüğü ve tamir aşamaları, oluşan köprünün kalitesini veya yeni salgılanan matrisin dokusunu etkileyebilmektedir. Oluşan doku, normal tübüler dentin yapısından farklı oluşabilmektedir (163). Dentin köprüsünün oluşması, başarılı bir vital pulpa tedavisinin göstergesi olmakla birlikte, bakterilere karşı koruyucu bir engel oluşturduğunda bu durum daha geçerlidir. Mjör (161), özellikle genç pulpalarda, yalnızca bir dentin köprüsünün oluşmasını başarılı bir vital pulpa tedavisi olarak değerlendirmemektedir. Nedeni ise, birçok dentin köprüsünün pulpa dokusu ve operatif debris içerebilmesidir. Bu düzensizlikler, tünel defekti olarak adlandırılmaktadır ve içeriğinde birçok perforasyonlar içermektedir. Bu perforasyonlar, pulpa ile kullanılmış olan pulpa örtüleme maddesi arasında bağlantıyı sağlamaktadır. Kalsiyum hidroksit ile oluşturulmuş olan dentin köprülerinde %89 oranında tünel defekti bildirilmiştir (38). Bunların %41 inde pulpada devam eden yangısal yanıt veya nekroz izlenmiştir ve ayrıca yangısal hücre varlığı ile bakteri tespit edilmiştir. Bu tüneller, pulpayı bakteriyel mikrosızıntı nedeniyle oluşabilecek enfeksiyondan koruyamamaktadır. 22
Erken pulpa nekrozları, birkaç ay içerisinde veya ilk sene olmaktadır. Bu durum sıklıkla birincil enfeksiyona bağlanmaktadır. Daha sonra gerçekleşen başarısızlıklar ise, pulpanın tekrardan enfekte olmasına bağlanmaktadır. Makroskobik ve radyolojik olarak solid bir dentin köprüsü izlemesine rağmen, içerisinde geniş, kireçlenmemiş alanlar vardır ve bu alanlar pulpanın enfeksiyon kapıları olabilmektedir. Uygun bir kalsiyum hidroksit tedavisi yapıldığında, kalan pulpa dokusu ile sıkı temasta olan bir dentin köprüsü oluşacaktır. Dentin köprüsünün bütünlüğü şüphe götürse de, pulpayı koruyan fiziksel bir engel olarak görev yapmaktadır. Oluşan dentin köprüleri yoğun veya pöroz bir şekilde gelişebilmektedir. Oluşumu zaman içinde devam edebilmekle birlikte, pöroz bir dentin köprüsünün varlığında bile, birçok pulpa canlılığını devam ettirebilmektedir (42). Dentin köprülerinin geçirgenliğini araştıran bir çalışmada, maymun dişlerinde 30 gün sonunda oluşmuş olan dentin köprüleri, silikat ve çinko fosfat simanına veya ağız ortamına temasa bırakılmıştır. Üzeri pulpa kuafaj maddesi ile kapatılmış olan dişlerin %20-25 inde, uniform bir dentin köprüsü gelişmemiş olduğundan, pulpayı gerektiği gibi koruyabilecek özellikte bir dentin köprüsü bulunmamıştır. Kalan dişlerde ise, oluşan dentin köprüsü pulpayı yeterince koruyabilecek nitelikte bulunmuştur. Bu çalışmadaki koruyucu etki, yüzeyde oluşan atübüler dentine bağlanmıştır (103). Tünel defektlerin yapısı, pulpayı bakteriyel mikrosızıntıya karşı koruyabilecek bir hermetik örtüyü engellemektedir. Bu durum, uzun vadede bakteriyel mikrosızıntıyı önleyebilecek yeni maddelerin kullanımını ve daha özgün pulpa örtüleme maddelerinin geliştirilmesini gerektirmektedir. 23