Bài giảng Sự hình thành, phát triển và cấu trúc của mầm răng

. Các dải sinh học báo hiệu sự hình thành răng 1.1.1. Tăng sinh biểu mô hốc miệng nguyên thủy Chỉ báo đầu tiên của sự bắt đầu phát triển răng diễn ra một cách riêng lẻ trên các mào xung quanh hốc miệng (mào hàm trên, mào hàm dưới và mào mũi giữa). Đó là những vùng dày lên có giới hạn của biểu mô ở vùng các răng cửa và răng cối (sữa) tương lai. Bắt đầu bằng sự thay đổi của các tế bào hình vuông, chúng trở thành những tế bào dài, thon, hình trụ. Sự dày lên là kết quả của sự tăng sinh biểu mô diễn ra vuông góc với bề mặt. Ngoại trung mô có tác dụng cảm ứng đối với biểu mô niêm mạc miệng để hướng dẫn quá trình thành lập răng 1.1.2. Biểu mô phát sinh răng Với sự tăng sinh của biểu mô hốc miệng nguyên thủy, một “biểu mô phát sinh răng” được tạo thành, gồm một lớp có 2-3 hàng tế bào lát, phủ lên trên lớp tế bào đáy hình trụ ngắn gồm 1-3 hàng tế bào. Biểu mô này phân cách với trung mô bởi màng đáy. Ở dưới vùng biểu mô dày lên, bắt đầu có sự tụ đặc các tế bào (trung mô biệt hoá, tụ đặc, tiền thân của nhú răng, bao răng). Vào ngày thứ 40 đến 44 sau thụ tinh, vòm miệng nguyên thủy đã phát triển, các sườn dốc vòm miệng của các mào hàm trên xuất hiện ở hai bên lưỡi, lưỡi đã đạt được một kích thước đáng kể. Tuy vậy, chưa có sự phân biệt giữa môi và các gờ xương ổ ở cả hàm trên lẫn hàm dưới. Ở cung hàm dưới, vùng dày lên của biểu mô xuất hiện ở phần sau sớm hơn so với phần phía trước. Ở hàm trên, quá trình diễn ra trước khi hợp nhất hai mào mũi giữa. Đây được gọi là dải “biểu mô nguyên thủy”, dải “sinh răng” hay là tấm răng (Hình 1.4). Vào lúc này, không có một mầm răng nào trên đó. (Sự hình thành các dải sinh học báo hiệu bắt đầu sự phát triển của răng, được hướng dẫn bởi lớp dưới biểu mô của ngoại trung mô có nguồn gốc từ mào thần kinh. Ngoại trung mô này, còn được gọi là trung mô xác lập răng có thể đã được lập trình cho nhiệm vụ của chúng trong quá trình di chuyển) (Hình 1.5). 1.1.3. Lá răng Dải biểu mô phát sinh răng sớm tạo thành một cung liên tục, gọi là lá răng đi qua đường giữa phía trước (khoảng ngày thứ 44 đến 48 sau thụ tinh). Ở các cung hàm trên, chúng nằm ở phía ngoài hơn so với cung hàm dưới. Theo một vài tác giả, hai lá biểu mô: lá ngách miệng và lá răng chính danh có chung nguồn gốc. Các tác giả khác coi dải biểu mô nguyên thủy ở giai đoạn này là lá răng và coi lá ngách miệng là kết quả của sự tăng sinh độc lập của biểu mô hốc miệng về sau. Thực ra, 2hoangtuhung.com liên hệ về vị trí giữa mầm răng và lá ngách miệng ở vùng trước có khác với vùng sau: Ở vùng trước, lá ngách miệng xuất hiện trực tiếp theo mặt phẳng đứng ngang với mầm các răng và lá răng; Ở vùng sau, lá ngách miệng phát triển tách biệt và có một khoảng cách đáng kể về phía bên so với lá răng (Hình 1.7). 1.2. Nguyên mầm răng Nguyên mầm là những đám tế bào tiến vào trung mô do sự tăng sinh nhanh của các tế bào đáy trực tiếp từ dải biểu mô nguyên thủy. Nguyên mầm của các răng sữa bắt đầu xuất hiện trước tiên ở vùng răng cối sữa thứ I hàm dưới; Ở hàm trên, chúng bắt đầu ở vùng răng cửa. Nguyên mầm của tất cả các răng cửa, nanh, cối sữa I có thể được thấy ở khoảng ngày thứ 44 đến 48 sau thụ tinh; vào lúc này biểu mô hốc miệng nguyên thủy đã có đặc điểm chung là có nhiều lớp tế bào, sụn Meckel đã xuất hiện, cơ hàm móng đã phủ lan ra toàn bộ sàn miệng. Khoảng ngày thứ 48 đến 51 sau thụ tinh, ở cả hàm trên và hàm dưới, lá ngách miệng chẻ ra để tạo thành ngách miệng, sụn Meckel được hình thành đầy đủ và sự tạo xương bắt đầu, các nguyên mầm của răng cối sữa II xuất hiện (ngày thứ 51-53). Trong một số trường hợp, có thể có nguyên mầm kép ở dải biểu mô và vì vậy, có các răng dư (thừa) sữa hoặc vĩnh viễn phát triển và mọc lên bên cạnh các răng trên cung răng. 3hoangtuhung.com Hình 1.1: Sự phát triển của ống thần kinh Ống thần kinh Hình 1.2: Sự phát triển của mào thần kinh Tấm thần kinh Rãnh thần kinh Mào thần kinh Mào thần kinh Hình 1.3: Sự di cư của các tế bào mào thần kinh (phôi 4 tuần) A: Phôi B: thiết đồ qua phôi tại a Tấm thần kinh Hình 1.4: Vị trí của các dải biểu mô nguyên thủy 4hoangtuhung.com Hình 1.5: Sự phát triển của dải biểu mô nguyên thủy Mỏm hàm trên Mỏm hàm dưới Dải biểu mô nguyên thủy Ngoại trung mô Lưỡi Hình 1.6: Giai đoạn nụ của thai 8 tuần (36 mm CRL) (chú ý vị trí và khoảng cách của các mầm) Lá ngách miệng Hình 1.7: Giai đoạn nụ (chú ý vị trí của lá ngách miệng) Lưỡi Lá ngách miệng Nụ răng 5hoangtuhung.com Có sự khác nhau về khoảng cách giữa các nguyên mầm răng cũng như của mầm răng ở giai đoạn sau: Nguyên mầm của các răng trước không xếp thành hàng có hình cung đều đặn theo hình thể cung răng tương lai. Nguyên mầm các răng cửa giữa và răng nanh nằm thiên về phía môi, các răng cửa bên thiên về phía lưỡi. Thoạt tiên, không có lá răng ở vùng giữa các nguyên mầm răng, ngoài dải biểu mô nguyên thủy phẳng. Lá răng xuất hiện một cách thứ phát với sự tăng trưởng tích cực của mầm răng và sự tăng khoảng cách giữa mầm răng với lớp biểu mô phủ của khoang miệng làm cho trên thiết đồ cắt ngang mầm răng, lá răng như một cành, mang mầm răng, cành này ngày càng dài theo các giai đoạn của mầm răng (Hình 1.9, 1.10) đến giai đoạn chuông, lá răng bắt đầu thoái hóa và phân rã (xem phần cuối bài). Như vậy, có cuộc “chạy đua” về tăng chiều dài của dải biểu mô nguyên thủy giữa từng nguyên mầm răng trong sự hình thành của một lá. II. SỰ HÌNH THÀNH VÀ CẤU TẠO CỦA MẦM RĂNG 2.1. Sự hình thành mầm răng Mầm răng là một cấu trúc có nguồn gốc biểu mô và ngoại trung mô phát triển từ nguyên mầm răng, mỗi mầm răng phát triển để tạo thành một cơ quan răng (gồm răng và nha chu). Hình thành mầm răng là một quá trình liên tục, từ những giai đoạn sớm nhất như đã mô tả trên. Những diễn biến hình thái ngay sau khi thành lập nguyên mầm răng cho phép phân chia sự phát triển của mầm răng thành các giai đoạn nụ, chỏm và chuông. Mỗi một trong các thành phần của mầm răng được mô tả trên đây góp phần bằng con đường đặc hiệu vào sự hình thành răng và mô quanh răng (Sơ đồ 1.1). 2.1.1. Giai đoạn nụ: (còn gọi là giai đoạn tăng sinh) đặc trưng bởi một đám hình cầu tế bào biểu mô, phát triển từ các tế bào biểu mô của lá răng; hình thành một “cơ quan men hình nụ” (Hình 1.7, 1.8 và 1.9). 2.1.2. Giai đoạn chỏm: (còn gọi là giai đoạn bắt đầu biệt hoá): các tế bào ngoại trung mô hình thành một nhú, cùng với việc cơ quan men hình nụ lõm xuống, tạo thành một chỏm trên nhú răng. Các tế bào xung quanh cơ quan men và nhú răng phân chia và tạo thành một lớp tế bào ngoại trung mô tụ đặc: bao răng hay túi răng. Đến giai đoạn này, mầm răng gồm cơ quan men (đã có bốn loại tế bào, xem phần mô tả cơ quan men dưới đây), nhú răng và bao răng (Hình 1.8, 1.10). 2.1.3. Giai đoạn chuông: (còn gọi là giai đoạn biệt hoá): sau quá trình tiếp tục lớn lên về kích thước, mầm răng từ giai đoạn chỏm chuyển sang giai đoạn chuông. Có hai đặc điểm: (1) hình thể tương lai của thân răng được xác định bởi sự tiếp xúc giữa các tế bào biểu mô men lớp trong với tế bào của nhú răng, đây là kết quả của sự phát triển từ giai đoạn chỏm (bắt đầu biệt hoá) sang giai đoạn chuông trưởng thành và biệt hoá. Vị trí của các tế bào và của các giai đoạn cảm ứng giữa chúng trong việc xác lập hình thể răng, gọi là biệt hoá hình thái. (2) có sự biệt hoá để tạo thành nguyên bào men, nguyên bào ngà cũng như một chuỗi biệt hoá của các loại tế bào 6hoangtuhung.com khác của mầm răng. Quá trình biệt hoá các tế bào cơ quan men và nhú răng như trên gọi là biệt hoá tế bào, biệt hoá mô. Các đặc điểm của mầm răng trong giai đoạn chuông sẽ được mô tả chi tiết trong phần sau. Bốn loại tế bào của cơ quan men trong giai đoạn chuông đã có sự phân biệt rõ ràng (Hình 1.11). Theo cùng trình tự mà chúng đã xuất hiện, các đám tế bào biểu mô biệt hóa qua nhiều giai đoạn trung gian để trở thành mầm răng đã sẵn sàng bắt đầu cho hoạt động. Khi bắt đầu của giai đoạn phát triển này (khoảng ngày thứ 45 – 48 sau thụ tinh), các sườn vòm miệng vẫn ở hai bên lưỡi. Khi có sự tiếp nối các sườn vòm miệng và hình thành vách mũi (khoảng tuần thứ 8), chỏm răng với nhú răng và túi răng đã được tạo thành. Ở cuối giai đoạn này nghĩa là ngay trước khi tạo thành các chất cứng của răng (khoảng 12 – 16 tuần), vòm miệng thứ cấp đã cốt hóa và phần lớn xương hàm dưới và xương hàm trên đã có thể thấy được. Những quá trình phát triển này ở thai con trai sớm hơn thai con gái; sự đóng của vòm miệng thứ cấp cũng diễn ra như vậy. 2.2. Mầm răng từ giai đoạn chuông Về cấu tạo, mỗi mầm răng gồm: Cơ quan men, nhú răng và bao răng (Hình 1.12, 1.13) 2.2.1. Cơ quan men Cơ quan men có 4 tầng phân biệt về ba mặt: hình thái học, tế bào học, và chức năng (Hình 1.11, 1.14): • Biểu mô men lớp ngoài, • Tầng lưới hay lưới tế bào sao (trước đây gọi là “tủy men”), • Tầng trung gian, • Biểu mô men lớp trong. 2.2.1.1. Biểu mô men lớp ngoài : tạo thành mặt lồi ngoài của cơ quan men và trải rộng đến vành đai chuông (vành cổ) nơi biểu mô men lớp ngoài và biểu mô men lớp trong gặp nhau. Các tế bào của biểu mô men lớp ngoài rất thay đổi về hình thái tùy theo vị trí so với biểu mô men lớp trong: - Ở thời kỳ biểu mô men lớp trong chưa biệt hóa, chúng có hình khối vuông hoặc lăng trụ, - Khi đối mặt với nguyên bào men, chúng dẹt hơn và sắp xếp lộn xộn hơn. Trong mọi trường hợp, biểu mô men lớp ngoài tiếp xúc với tế bào của tầng lưới bằng các thể nối (thể liên kết) và khớp khe (liên kết khe); về phía ngoài, chúng phân cách với bao răng chính danh bởi màng đáy. 7hoangtuhung.com Nụ răng Lá răng Nhú răng tương lai Cơ quan men Nhú răng Hình 1.8: Sơ đồ giai đoạn nụ (A) và chỏm (B) Hình 1.9: Giai đoạn nụ: hình ảnh mô học (A) và sơ đồ (B) Biểu mô miệng Nụ Nhú răng tương lai Hình 1.10: Giai đoạn chỏm: Hình ảnh mô học (A) và sơ đồ (B) Niêm mạc miệng Lá răng Túi răng Nhú răng Lưới tế bào sao Biểu mô men lớp ngoài Tầng trung gian Nguyên bào men Nguyên bào ngà Mao mạch Nhú răng Biểu mô men lớp trong Hình 1.11: Giai đoạn chuông 8hoangtuhung.com Hình 1.12: Thiết đồ dọc cạnh đường giữa mầm răng cửa giữa trên sữa và nguyên mầm răng cửa giữa trên vĩnh viễn (thai 4 tháng, 135 mm CRL) Vòm miệng cứng Mào xương ổ Hình 1.13: Thiết đồ đứng ngang qua mầm răng cối sữa I hàm trên và nguyên mầm răng cối nhỏ 1 hàm trên Biểu mô men lớp ngoài Tầng trung gian Xương hàm trên Màng biểu mô Hertwig Nhú Biểu mô men lớp trong Tầng lưới Nguyên bào ngà Ngà răng Men răng Mào xương ổ Lá răng thay thế Nguyên mầm răng cối nhỏ Bao răng 9hoangtuhung.com 2.2.1.2. Tầng lưới (hay lưới tế bào sao): tạo nên khối lớn nhất của cơ quan men. Các tế bào có hình sao và có nhiều đuôi bào tương dài, nối với nhau bằng thể nối và khớp khe. Giữa các tế bào có khoảng gian bào mạng lưới, được lấp bởi mucopolysaccharide có tính acid và các chất cơ bản ái thủy, là sản phẩm của các tế bào lưới. 2.2.1.3. Tầng trung gian: được tạo thành bởi từ 3 – 4 lớp tế bào lát hình đa diện và tương đối gần nhau, lớp này nằm kế cận với biểu mô men lớp trong. Các tế bào lớp trung gian đặc biệt giàu men phosphatase kiềm và acid. Chúng cũng có nhiều hình thể khác nhau tùy nơi chúng gần với nguyên bào men hay gần với lớp biểu mô men lớp trong chưa biệt hóa: - Các tế bào của lớp trung gian gần với biểu mô men lớp trong chưa biệt hóa có hình đa diện và tiếp nối với nhau bằng thể nối hay bằng khớp khe có độ dài trung bình (2μm). - Các tế bào lớp trung gian gần với nguyên bào men có dạng dẹt hơn và các khớp khe dài hơn (8μm). Khoảng liên bào trở nên nhiều acid mucopolysaccharid ngay trước khi có sự lắng đọng chất căn bản rắn. 2.2.1.4. Biểu mô men lớp trong: gồm một hàng tế bào trụ thấp, (khoảng 25 μm), có nhân hình bầu dục và các bào quan phân tán tự do trong bào tương. Những tế bào này liên hệ với nhau bằng thể nối và bằng khớp khe (dài khoảng 2 μm). Tế bào biểu mô men lớp trong giàu phosphatase acid và duy trì hoạt động phân bào cho đến khi được biệt hóa thành nguyên bào men. Biểu mô men lớp trong phủ mặt lõm của cơ quan men hình chuông và được phân cách với các tế bào của nhú (răng) bởi màng đáy. Ở vành cổ, màng đáy của biểu mô men lớp trong liên tục với màng đáy của biểu mô men lớp ngoài, vì vậy màng đáy bao phủ toàn bộ bề mặt của cơ quan men. Cần nhấn mạnh một số đặc điểm sau đây: 1- Trong quá trình hình thành cơ quan men hình chuông (với bốn lớp) và khi bắt đầu sự tạo thành các chất căn bản cứng của răng, cơ quan men tiếp tục lớn lên bằng tăng sinh chứ không ngừng lại. Tại thời điểm này, cơ quan men đã hình thành chỉ là phần nhỏ của rìa cắn hoặc mặt nhai của thân răng tương lai. 2- Cơ quan men tiếp tục tăng trưởng cho đến khi đạt được kích thước của thân răng tương lai. Sự tăng trưởng này chủ yếu là từ các tế bào của vành cổ, nơi hoạt động phân bào của các tế bào biểu mô men của lớp ngoài và lớp trong; các tế bào của tầng lưới và của lớp trung gian góp phần phát triển đều đặn các tế bào của bốn lớp cơ quan men. Quá trình tạo men và tạo ngà diễn ra theo hướng nhai – chóp (Hình 1.15). 3- Các nguyên bào men tương lai xuất hiện chỉ từ các tế bào con của biểu mô men lớp trong. Các tế bào biểu mô men lớp ngoài không di chuyển qua đai cổ vào vùng của biểu mô men lớp trong. Ở vùng đã hoàn thành của cơ 10hoangtuhung.com quan men, tập đoàn tế bào biểu mô men thế hệ con lớp trong cũng trực tiếp tăng lên, bên cạnh các tế bào tầng trung gian. 2.2.2. Nhú răng Nhú răng là khối ngoại trung mô được bao bọc bởi “chuông” biểu mô: Nhú răng biệt hóa trong giai đoạn chuông; nhú răng sẽ phát triển thành các thành phần ngà răng và tủy răng. Thoạt đầu, các tế bào tạo thành nhú răng là một đám tế bào chưa biệt hóa hình đa giác có nhiều đuôi bào tương, tụ lại ở vùng dưới cơ quan men giai đoạn nụ và chỏm). Những dấu hiệu của sự biệt hóa là: 1- Có sự tổng hợp và tụ lại các sợi ngoại bào, 2- Sự tăng lên các khoảng gian bào ái kiềm, 3- Sự xâm nhập các mạch máu mà sau này tạo thành đám rối mạch bao quanh dưới nguyên bào ngà, 4- Sự xâm nhập của dây thần kinh. Sự tụ đặc tế bào và tính ái kiềm tạo nên ranh giới của vùng nhú răng với trung mô xung quanh vốn có cấu trúc lỏng lẻo hơn nhiều. Trong giai đoạn chuông muộn, ngay trước khi bắt đầu hình thành ngà, màng đáy của lớp biểu mô men lớp trong trở nên dày hơn rõ rệt. Khi đó nó bao gồm màng đáy tụ đặc (khoảng 30 nm chiều dày), và lớp giàu mucoprotein trong lưới sợi và collagen, đó là màng tiền tạo. 2.2.3. Bao răng Bao răng phát triển từ ngoại trung mô và trung mô, những đám tế bào này nguyên trước đó nằm xung quanh cơ quan men và nhú răng ở giai đoạn nụ và chỏm. Phần trong cùng của bao răng (còn gọi là bao răng chính danh hay túi răng chính danh) là phần sẽ được biến đổi thành các thành phần của nha chu (xê măng, dây chằng, xương ổ răng