Генетика нарушения формирования зубов (одонтогенеза)
Нарушения одонтогенеза могут проявляться фенотипически гиподонтией и полио-донтией, деформацией зубов и изменениями зубной эмали и дентина (Opitz et al., 2001). Онтогенез зубов, строение зуба и состояние пародонта отражают сложное пространственно-временное взаимодействие различных тканей и молекул (Thesleff, 2006; Tummers, Thesleff, 2009), которое обусловливает тесную взаимосвязь различной патологии зубочелюстной системы.
Развитие зубочелюстной системы требует сложного последовательного процесса взаимодействия эпителиальной и мезенхимальной ткани и регулируется большим количеством ростовых и транскрипционных факторов, рецепторов сигнальных молекул и другими гуморальными морфогенами (рис. 112). Подробнее об одонтогенезе можно прочитать на сайте Gene Expression in Tooth (bite-it.helsinki.fi) (Thesleff, 2003a, 2006).
Если функция гена оказывается нарушенной из-за мутации, одонтогенез может также нарушиться, так как прерываются сигнальные пути, участвующие в развитии эпителиальной и мезенхимальной ткани зуба (см. рис. 112).
Рисунок 112. Стадии одонтогенеза и участвующие в нем гены. Ростовые факторы и морфогены, принадлежащие к группе костных морфогенетических белков, фактор роста фибробластов (FGF), фактор некроза опухолей (TNF), ген Sonic Hedgehog (SHH) и семейство белков Wnt являются важными звеньями сигнальных путей в процессе формирования зуба. Большая часть этих сигнальных путей представляет собой основополагающий сигнальный каскад, функционирующий в период эмбриогенеза, и вовлечена в процесс пролиферации клеток. Мутации в генах, кодирующих вышеперечисленные факторы, приводят к прерыванию одонтогенеза. Многие из этих мутантных генов выявляют также у людей с поражением зубов (как синдромным, так и несиндромным), которое, помимо нарушения минерализации, размеров или формы зубов, проявляется также аномалиями числа зубов.
а) Агенезия зубов. Патологию, проявляющуюся отсутствием зубов (рис. 113-117), классифицируют на гиподонтию, олигодентию и анодонтию (или адентию) (Coboume, 2007; Bailleul-Forestier et al., 2008). Если отсутствует менее 6 постоянных зубов (не считая третьих моляров), то говорят о гиподонтии, при отсутствии более 6 постоянных зубов — об олигодонтии, а состояние, при котором отсутствуют все постоянные зубы, называют анодонтией (Stockton et al., 2000; Opitz et al., 2001; Shimizu, Maeda, 2009).
О врожденном отсутствии зуба говорят в тех случаях, когда он не прорезался в ротовую полость и его зачаток отсутствует на рентгенограмме зубных рядов.
Рисунок 113. Агенезия и гипоплазия зубов: исходные рентгенограммы, цефалометрический анализ. Пациент с агенезией зубов 15, 12, 22, 25 и 35. Ожидать ретенции молочных моляров при дальнейшем наблюдении пациента не приходится, так как корни зубов 55 и 65 уже полностью резорбированы. Резцы из-за отклонения оси от вертикали находятся в неблагоприятной позиции, что исключает возможность закрытия промежутка с помощью имплантатов. На панорамной рентгенограмме отмечается расширение горизонтальных размеров черепа и гнатическая, или скелетная, форма дизокклюзии III класса.
Рисунок 114. Исходные гипсовые модели зубных рядов пациента. На исходных моделях зубных рядов пациента отмечается несоответствие между размерами зубов и челюстей, обусловленное гипоплазией зубов. В связи с дентоальвеолярной и скелетной формами глубокого резцового перекрытия, гнатической формой дизокклюзии III класса и гипоплазией зубов планируется выполнить ортодонтическое расширение межзубного промежутка для последующего закрытия с помощью протеза с опорой на дентальный имплантат.
Рисунок 115. Ортодонтическое лечение. Ортодонтическое лечение, помимо коррекции глубокого прикуса, направлено на расширение межзубного промежутка на верхней челюсти за счет мезиального перемещения корней центральных резцов и дистального - корней клыков. Для этого брекет для зуба 21 был установлен на зуб 11, а брекет для зуба 11 - на зуб 21.
Термин «гиподонтия» применим только к случаям отсутствия постоянных зубов. Между отсутствием молочных и постоянных зубов имеется тесная корреляционная зависимость. У детей с агенезией зубов молочного зубного ряда почти всегда имеется агенезия постоянных зубов (Arte, Pirinen, 2004). На распространенность агенезии влияют также гендерный и этнический состав исследуемой популяции. Так, распространенность агенезии зубов среди белого населения Саудовской Аравии составляет 2,5%, в то время как среди китайцев она равна 6,9% (Polder et al., 2004).
В популяции жителей европейских стран распространенность агенезии зубов в целом составляет 5,5%, при этом среди мужского населения она равна 4,6%, среди женского - 6,3% (Polder et al., 2004). Если рассмотреть агенезию отдельных зубов, то наиболее распространена агенезия латеральных резцов (22,9%) и вторых премоляров (21,2%) верхней челюсти и вторых премоляров (41,0%) нижней челюсти (Polder et al., 2004). Агенезия зубов на одной стороне встречается чаще, чем на обеих сторонах.
У пациентов с семейной формой гиподонтии/агенезии зубов, а также при спорадических случаях этой аномалии развития были идентифицированы изменения нуклеотидных последовательностей в генах MSX1 (Wastardis et al., 1996), РАХ9 (Stockton et al., 2000), AXIN2 (Lammi et al., 2004) и EDA (Song et aL, 2009; Mues et al., 2010) (табл. 5).
Kim и соавт. (2006) в своих наблюдениях нескольких случаев семейной формы агенезии зубов сравнили частоту появления этой аномалии у членов семей с мутациями в генах MSX1 и РАХ9. Вероятность агенезии зубов на правой и левой стороне была одинакова, но отличалась для верхней и нижней челюсти.
У одного из каждых пяти пациентов с мутациями в гене MSX1 отсутствует центральный резец на нижней челюсти, кроме того, у 75% отсутствуют первые премоляры на верхней челюсти и примерно у 15% отсутствуют первые премоляры на нижней. У пациентов с мутантным геном РАХ9 часто отсутствуют центральные резцы нижней челюсти, вторые премоляры и первые моляры верхней.
Сравнение двух групп пациентов показало, что у пациентов с мутантным геном MSX1 часто отмечается агенезия первых премоляров на верхней челюсти и вторых премоляров на обеих челюстях, в то время как у пациентов с мутантным геном РАХ9 часто отсутствуют верхний первый моляр и второй моляр на обеих челюстях (Kim et al., 2006).
Рисунок 116. Вид зубных рядов пациента после ортодонтического лечения и установки дентального имплантата. На этапе ортодонтической ретенции перемещенных корней зубов межзубный промежуток был закрыт с помощью имплантата.
На нижней челюсти имплантация в межзубные промежутки не выполнялась, поскольку их еще предстояло расширить в мезиальном и дистальном направлениях. Перед началом ортодонтического лечения целесообразно изготовить восковую модель зубных рядов.
Рисунок 117. Завершение ретенции и восстановительного лечения. Результат ортодонтического, имплантологического и ортопедического этапов лечения. Недостаточно широкие передние зубы были наращены с помощью композитного материала.
б) Гиперодонтия. При гиперодонтии (или наличии сверхкомплектных зубов, OMIM: 187100) у пациентов бывает больше зубов, чем в норме. Увеличенным оказывается количество не только постоянных зубов, но и молочных. В европеоидной популяции распространенность гиперодонтии постоянных зубов колеблется от 0,1 до 3,8%, в то время как распространенность гиперодонтии молочных зубов составляет 0,3-0,8% (Rajab, Hamdan, 2002).
Сверхкомплектными могут быть один или несколько зубов, локализация их может быть одно- или двусторонней, они могут располагаться на верхней или нижней челюсти либо на обеих челюстях (Batra et al., 2005). Наиболее часто из сверхкомплектных зубов встречается мезиоденс (Stellzig et al., 1997).
