Esame al microscopio del processo di demineralizzazione/remineralizzazione

Per capire il concetto, possiamo esaminare questa lesione che è stata preparata per l'esame al microscopio. Possiamo facilmente notare che una lesione della sottosuperficie è definita da strato esterno, strato superficiale e area demineralizzata interna.

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Micrografia a luce polarizzata (in acqua) di una lesione allo stadio iniziale della sottosuperficie dello smalto. L'area blu è smalto normale e zona superficiale sopra la lesione. L'area marrone è la lesione allo stadio iniziale. 

(Immagine fornita da: Dr. James Wefel)

Il calcio e il fosfato si dissolvono dai cristalli in un ambiente complesso. Il concetto di un "pH critico" descrive bene la situazione in cui avviene questa perdita netta. In passato si pensava che questo fosse un valore fisso, ma ora è accettato che si tratta piuttosto di un valore inversamente proporzionale alle concentrazioni di calcio e fosfato nella soluzione dell'ambiente localizzato.4 Larsen e Pierce5 hanno sviluppato un software per esaminare la solubilità dello smalto. Si è dimostrato che piccoli cambiamenti di pH attorno a un pH pari a 4 hanno un impatto significativo sul potenziale di demineralizzazione dello smalto.

Che cosa è successo effettivamente? Gli acidi si diffondono attraverso la sostanza interprismatica dello smalto e viaggiano attraverso i margini dei prismi verso un'area a minore contenuto di fluoro.(nota: i 10 micron esterni dello smalto hanno una concentrazione maggiore di fluoro.)

Man mano che il processo di demineralizzazione procede, i bordi del cristallo dello smalto si demineralizzano . . . vale a dire che il calcio e il fosfato si dissociano nella piccola area della sottosuperficie.

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Cristalli di smalto parzialmente demineralizzati

Questo processo dà origine allo sviluppo di una lesione iniziale (inizia a 10-15 micron al di sotto della superficie) con uno strato superficiale relativamente intatto che non può essere penetrato con un esploratore dentale.Se l'attacco degli acidi continua, sempre maggiori quantità di smalto della sottosuperficie saranno demineralizzate (o come si dice talvolta "decalcificate") e la lesione si diffonderà più in profondità nello strato dello smalto.

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Micrografia in luce polarizzata (in acqua) di una lesione allo stadio iniziale dello smalto (circa a metà della superficie dello smalto) che mostra l'entità della lesione in marrone con il suo fronte in avanzata e una zona a superficie blu nell'area superficiale dello smalto, come indicato nel relativo diagramma.

(Immagine fornita da: Dr. James Wefel)
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Lesione allo stadio iniziale

Il processo carioso è una situazione dinamica che si sviluppa con le sostanziali fluttuazioni di pH che si si verificano nel biofilm sul dente. Micrografia a luce polarizzata (in acqua) di una lesione allo stadio iniziale della sottosuperficie dello smalto. L’area blu è smalto normale e zona superficiale sopra la lesione. L’area marrone è la lesione allo stadio iniziale. (Immagine fornita da: Dott. James Wefel) che si si verificano nel biofilm sul dente. Kidd e Fejerskov6 descrivono questo processo e la sua istopatologia e indicano che “La regolare rimozione del biofilm, preferibilmente con un dentifricio che contiene fluoro,ritarda o addirittura ferma la progressione della lesione”. Il processo di demineralizzazione remineralizzazione può avvenire simultaneamente o alternativamente. Il microscopio elettronico ad alta risoluzione HRTEM è stato usato per dimostrare come questi cristalli appaiano nelle lesioni cariose.7 Molto semplicemente, in termini cristallografici, il decadimento dei cristalli è una demineralizzazione, mentre si definisce remineralizzazione il ripristino dei cristalli parzialmente sciolti, la crescita dei cristalli sopravvissuti e la formazione dei nuovi cristalli all’interno della lesione cariosa. Se la demineralizzazione netta continua, infine, lo strato esterno di smalto sarà fortemente compromesso; con il risultato clinico che quest’area sarà “appiccicosa” o “molle” all’esploratore con segni evidenti di demineralizzazione. Larsen e Bruun 8 descrivono questo processo nel dettaglio nel loro manuale, in particolare nel capitolo dal titolo “Caries Chemistry and Fluoride – Mechanisms of Action” (Chimica della carie e fluoro - Meccanismi d’azione). I due autori discutono la teoria secondo la quale quando “ . il fluoro è presente nella fase acquosa attorno al dente, nella saliva o nel fluido della placca, la solubilità dello smalto è bassa, cosa che tende a prevenire il suo scioglimento”.

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Lesione avanzata

Remineralizzazione

Remineralizzazione

La remineralizzazione della lesione della sottosuperficie avviene quando gli ioni dissociati di calcio e fosforo si riuniscono per formare un cristallo ancora più forte. Questa reazione è favorita dalla presenza di fluoro.

Il fluoro, quindi, modifica il processo di remineralizzazione agendo da catalizzatore della crescita dei minerali. L'azione del fluoro accelera la ricostruzione dello smalto e può fermare o addirittura invertire lo sviluppo della carie dentale e, cosa più importante, rende lo smalto più resistente alla demineralizzazione indotta dagli acidi rispetto a quanto fosse in origine.

È documentato nella letteratura che i processi di remineralizzazione e demineralizzazione sono simili, indipendentemente dalla superficie su cui si sviluppano (solchi e fessure nello smalto, superfici lisce). Alcune superfici, tuttavia, tendono ad avere un'incidenza maggiore di formazione di lesioni rispetto ad altre. Questo dipende principalmente dalla combinazione di morfologia dentale e accessibilità per la pulizia, ove si nota che solchi e fessure insieme a siti interprossimali presentano il tasso più alto di formazione di lesioni.