Anatomia e Fisiologia da Polpa Dental: Constituintes e Respostas aos Agentes Agressores, Resumos de Odontologia

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

Ana Cristina da Cunha

POLPA DENTAL : constituintes e

respostas frente a agentes agressores

BELO HORIZONTE

ANA CRISTINA DA CUNHA

POLPA DENTAL: constituintes e respostas frente a

agentes agressores

Monografia de conclusão do curso de especialização em Endodontia da Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Minas Gerais como requisito para a obtenção do título de especialista. Orientadora: Prof a^ .Dr a^ Kátia Lucy de Melo Maltos Co-Orientadora: Prof a^. Sandra Maria de Melo Maltos

FACULDADE DE ODONTOLOGIA

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

BELO HORIZONTE

D e d i c o e s t e t r a b a l h o a m i n h a f a m í l i a ,

m i n h a r a z ã o d e v i v e r

SUMÁRIO

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE ABREVIATURAS

RESUMO

1 INTRODUÇÃO ................................................................................ 10

2 REVISÃO DE LITERATURA .......................................................... 11

2.1 Complexo dentina-polpa .............................................................. 11

2.2 Constituintes da polpa dental ....................................................... 13

2.3 Microcirculação e Inervação pulpar ............................................. 19

2.4 Respostas Pulpares aos agentes agressores: Inflamação e Dor 22

3 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................ 28

4 REFERÊNCIAS .............................................................................. 29

LISTA DE ABREVIATURAS

CGRP Peptídeo relacionado ao gene da calcitonina DFPC Células progenitoras do folículo dental DPSC Células ectomesenquimáticas da polpa dental LPS Lipopolissacarídeo PDLSC Células ectomesenquimáticas do ligamento periodontal

SCAP Células ectomesenquimáticas da papila apical SHED Células ectomesenquimáticas dos dentes decíduos exfoliados SP Substância P TNF Fator de Necrose Tumoral

RESUMO

A polpa dentária é constituída de tecido conjuntivo frouxo, semelhante a de outras partes do organismo. Os odontoblastos, células presentes na superfície pulpar, são responsáveis pela formação da dentina e também fazem parte da sua estrutura. A íntima relação entre estes dois tecidos permite denominá-los de complexo dentina-polpa ou dentino-pulpar. O tecido pulpar é composto de um material gelatinoso, de consistência viscosa, denominado de matriz extracelular. Compondo essa matriz existem os proteoglicanos e glicoproteínas, entrelaçados a feixes de fibras colágenas. As principais células pulpares são as de defesa, fibroblastos, as ectomesenquimáticas e odontoblastos. As arteríolas e vênulas que entram e saem da cavidade pulpar, acompanhadas de feixes nervosos, através dos forames e ramificações apicais, constituem o rico suprimento vascular e nervoso da polpa dental. As alterações do complexo dentino-pulpar frente aos diferentes agentes agressores (microbianos, químicos, físicos e outros), determinam graus variados de respostas. A dor de origem odontogênica expressa uma resposta que sinaliza alteração tecidual com característica qualitativa sensorial complexa.

O propósito desse estudo foi revisar a literatura sobre os constituintes e fisiologia da polpa dental para melhor compreensão das respostas pulpares frente aos agentes agressores.

Palavras chave: polpa dental, inflamação pulpar, mastócitos, pulpite.

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1 INTRODUÇÃO

A polpa dental é um tecido conjuntivo frouxo circundado por estruturas mineralizadas como dentina, esmalte e cemento. Sua característica anatômica e fisiológica coloca em situação crítica sua capacidade de reagir contra a invasão bacteriana e outros estímulos nocivos, sendo a resposta deste tecido, diferente daquela observada em tecidos de “alta complacência”. Este encapsulamento da polpa dental a coloca em um ambiente considerado de “baixa complacência” que impede um suprimento sanguíneo adequado e concomitante recrutamento de células após a agressão. O presente trabalho teve como objetivo revisar a literatura sobre os constituintes e fisiologia da polpa dental para melhor compreensão das respostas pulpares frente aos agentes agressores.

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2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 COMPLEXO DENTINA-POLPA

A polpa dentária é constituída por um tecido conjuntivo frouxo, semelhante ao de outras partes do organismo, envolvido pelo tecido dentinário. Os odontoblastos, células presentes na superfície pulpar, são responsáveis pela formação da dentina e também fazem parte da sua estrutura. A íntima relação entre estes dois tecidos permite denominá-los de complexo dentina-polpa ou dentino-pulpar (ESTRELA, 2007; YU & ABBOTT, 2007).

A dentina é a porção de tecido duro do complexo dentina-polpa e constitui o maior volume do dente. Seu componente inorgânico consiste, principalmente, em hidroxiapatita, e a fase orgânica em colágeno tipo I com inclusões fracionais de glicoproteínas, proteoglicanos e fosfoproteínas. Caracteriza-se pela presença de múltiplos túbulos dentinários atravessando toda a sua estrutura e contendo extensões citoplasmáticas dos odontoblastos (TEN CATE, 1998).

A localização anatômica do tecido pulpar influencia suas reações fisiológicas, por estar circundado por dentina mineralizada. A polpa convive assim, com momentos críticos, pois apresenta limitada capacidade de se expandir durante a vasodilatação. Considerando que o substrato nutricional provém da vascularização, que atravessa os pequenos forames e foraminas, o tecido pulpar encontra-se num ambiente de baixa tolerância (ESTRELA, 2007). Histologicamente, a polpa é dividida em quatro zonas: (1) camada odontoblástica na periferia da polpa; (2) camada acelular de Weil abaixo dos odontoblastos, proeminente na polpa coronária; (3) camada rica em células, com densidade celular elevada, na polpa coronária, adjacente à camada acelular; (4) centro da polpa,

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2.2 CONSTITUINTES DA POLPA DENTAL

O tecido pulpar é composto de um material gelatinoso, de consistência viscosa, denominado de matriz extracelular. Compondo essa matriz existem os proteoglicanos e glicoproteínas, entrelaçados a feixes de fibras colágenas, funcionando como uma barreira à disseminação de irritantes e produtos tóxicos (ESTRELA; YU & ABBOTT, 2007).

As principais células pulpares são as de defesa, fibroblastos, as ectomesenquimáticas e odontoblastos. As células de defesa são recrutadas da corrente sanguínea no momento em que aparecem agentes estranhos ao conjuntivo pulpar. Os linfócitos T são as células mais frequentemente encontradas e situam-se próximos aos vasos sanguíneos, participando da imunidade celular, produzindo citocinas e interagindo com outras células de defesa, quando necessário. Linfócitos B e plasmócitos, que participam da síntese de anticorpos, são raros na polpa normal. Os macrófagos participam do processo de fagocitose de restos celulares e irritantes à polpa, produzem citocinas, fator de crescimento e ainda atuam como apresentadoras de antígenos para as outras células de defesa. As células dendríticas contribuem capturando antígenos e migrando para os linfonodos regionais, onde os linfócitos T de memória, específicos para o antígeno são produzidos (ESTRELA, 2007).

Os fibroblastos são as células mais numerosas da polpa dental e são responsáveis pela formação de fibras colágenas e proteínas da matriz do tecido pulpar (ESTRELA, 2007). As células ectomesenquimáticas, são células tronco multipotentes, capazes de se diferenciar no interior de tecidos mesenquimais e não mesenquimais, em tecido adiposo, ósseo, cartilaginoso e nervoso (PERRY et al ., 2008). A presença de células ectomesenquimáticas na polpa dental foi proposta por Fitzgerald et al., 1990. Eles relataram a presença de células semelhantes a fibroblastos, capazes

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de se diferenciar em odontoblastos, após agressão ou trauma que levavam à sua morte prematura. No entanto, o isolamento e identificação destas células na polpa dental adulta foram primeiramente registrados por Gronthos et al em 2000, e foram consideradas capazes de dar origem a outras células semelhantes a odontoblastos durante o processo de formação da dentina reparadora (BALIC et al ., 2010). Até agora, cinco tipos dessas células foram identificadas: células ectomesenquimáticas da polpa dental (DPSC), células ectomesenquimáticas de dentes decíduos exfoliados (SHED), células ectomesenquimáticas da papila apical (SCAP), células ectomesenquimáticas do ligamento periodontal (PDLSC), e células progenitoras do folículo dental (DFPC). As DPSC representam menos que 1% da população de células presentes na polpa dental. Acredita- se que essas células residem em várias regiões no interior da polpa sendo que nos tecidos dentais adultos estão em repouso, sendo ativadas após agressão (PETROVIC & STEFANOVIC, 2009).

Os últimos estudos relacionados com a capacidade odontogênica e proliferativa das DPSC registraram diferentes resultados após implantação de colônias celulares individuais isoladas de polpa dental de adultos. Essas diferenças podem ser explicadas considerando os relatos que existem mais de uma população de células ectomesenquimáticas na polpa, entretanto, os resultados ainda não são conclusivos. Duas diferentes populações foram identificadas, uma originada da crista neural (derivada do ectomesênquima), e outra de origem mesenquimal (PETROVIC & STEFANOVIC, 2009). A proliferação e diferenciação das DPSC normalmente ocorrem após infecção ou agressão da polpa durante infecção bacteriana. Estudos mostraram que a inflamação pulpar local interfere na diferenciação dos odontoblastos e no reparo da dentina. Foi relatado que o lipopolissacarídeo (LPS), o maior componente da membrana externa

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prolongamentos ao redor dos quais se forma a dentina. São colunares na altura dos cornos pulpares, diminuindo de tamanho à medida que vão aproximando-se da região cervical, tornando-se cúbicas na raiz e achatadas no ápice radicular. São mais ativos na porção coronária que na porção radicular (ESTRELA, 2007). Possuem também a função de transdução sensorial. Essas células comunicam umas com as outras por meio de junções firmes e aderentes, as junções GAP. Assim, se um odontoblasto é afetado os outros também serão; por exemplo, frente a uma agressão, o deslocamento do fluido dentinário no interior dos túbulos ativa mecanoreceptores presentes nos axônios das fibras nervosas sensoriais (YU & ABBOTT, 2007).

Brannstrom em 1972 propôs que a dor dentinária é causada por um mecanismo hidrodinâmico. A dentina contém mais de 300.000 tubos capilares por mm² que constituem quase 10% do volume da dentina. Esta porcentagem é mais alta perto da polpa do que na periferia. O fluido tubular obedece as mesmas leis da física que os líquidos nos capilares de vidro. Qualquer deslocamento, independentemente de ser muito leve, causa um fluxo do fluido intratubular. Um deslocamento rápido em milhares de túbulos ao mesmo tempo, produz um movimento correspondente nos túbulos, além de uma movimentação significativa no tecido pulpar contíguo. Este movimento, tanto em direção à polpa quanto ao exterior, exerce uma deformação mecânica nas fibras nervosas de baixo limiar dentro dos túbulos ou no tecido pulpar subjacente. O movimento do fluido pode também causar um movimento concomitante nos odontoblastos, que em troca deformam as fibras nervosas que estão em contato com seus prolongamentos ou corpos celulares. A membrana nervosa deformada aumenta sua permeabilidade para os íons Na+ iniciando- se uma ação potencial, isto é, um impulso doloroso (SMULSON & SIERASKI, 1998).

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Após a dentinogênese primária, os odontoblastos permanecem funcionais produzindo dentina secundária fisiológica e dentina terciária atubular, como resposta a um estímulo de intensidade moderada. No entanto, uma agressão maior poderia levar à sua morte e, consequentemente, perda do potencial de reparo do tecido pulpar (SMITH et al ., 1995). Assim, um dos grandes desafios do dentista hoje é reparar o tecido dental acometido conservando a vitalidade do dente (PETROVIC & STEFANOVIC, 2009). O reparo de danos causados á dentina é ainda limitado a tratamentos convencionais como proteção pulpar com hidróxido de cálcio e restaurações coronárias. As células ectomesenquimáticas e sua habilidade de se diferenciarem em odontoblastos poderia ser uma alternativa ao problema. A possibilidade do papel regenerativo das DPSC é demonstrada pela sua diferenciação in vitro, em células odontoblásticas e deposição de minerais, após tratamento com extratos de matrix dentinária em associação com suplemento mineralizador.

Existem relatos de que mastócitos estão ausentes na polpa dental em condições de saúde (KEREZOUDIS et al ., 1993; OLGART & KEREZOUDIS, 1994; JONTELL et al ., 1998; NOVARETTI et al ., 2006). Por outro lado, outros estudos mostraram que os mastócitos são encontrados nos tecidos da cavidade oral, incluindo a polpa dental (ZACHRISSON, 1971; ZACHRISSON & SKOGEDAL, 1971; FARNOUSH, 1984). Acredita-se que sua presença seja mais difícil de ser observada nesse tecido porque a agressão e a liberação de neuropeptídeos durante a remoção do tecido pulpar estimulariam sua degranulação dificultando sua detecção pela coloração tradicional. Os métodos imunohistoquímicos são os mais sensíveis para detecção de mastócitos, que se localizam ao redor do leito microvascular próximo das membranas basais das células do endotélio vascular e dos nervos (WALSH et al ., 1995; WALSH, 2003). Apesar disto, investigações recentes em polpa normal e inflamada de ratos e de

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2.3 MICROCIRCULAÇÃO E INERVAÇÃO PULPAR

As arteríolas e vênulas que entram e saem da cavidade pulpar, acompanhadas de feixes nervosos, através dos forames e ramificações apicais, constituem o rico suprimento vascular e nervoso da polpa dental. Pequenos vasos sem acompanhamento de nervos entram através das foraminas menores. As arteríolas ocupam uma posição central dentro da polpa e passam através da porção radicular, deixando pequenas ramificações laterais e se estendem em direção à porção coronária, onde se ramificam muitas vezes, formando uma extensa rede de capilares dentro da área subodontoblástica (BONICA, 1990 apud MALTOS, 2004) (FIG 2) Os vasos sanguíneos do tecido pulpar são inervados, sendo que os nervos simpáticos adrenérgicos terminam numa relação direta com as células do músculo liso das paredes das arteríolas. As terminações nervosas livres aferentes terminam numa relação direta com as arteríolas, capilares e vênulas e servem como efetores pela liberação de vários neuropeptídeos que exercem efeitos sobre o sistema vascular (TEN CATE, 1998). A microcirculação pulpar não possui um verdadeiro suprimento sanguíneo colateral. Isso torna a polpa menos capaz de superar agressões teciduais quando comparada a outros tecidos melhor supridos (YU & ABBOTT, 2007).

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FIGURA 2 – Ilustração esquemática de um dente maduro após erupção com suas estruturas indicadas. Zonas de dentina: (A) correspondente ao corno pulpar, apresenta mais de 40% dos túbulos dentinários inervados, (B, C e D) mostram decréscimo de túbulos dentinários inervados. Os painéis em aumento maior apontam diferença na incidência dos nervos intradentinários (N) e fibroblastos (F), morfologia dos odontoblastos (O), dentina (D) e esmalte (E), células dendríticas perivasculares (dc: dentritic cells) e vasos sanguíneos (BV: blood vessels). Fonte: BONICA, 1999. Na polpa dentária existem três características únicas de anastomoses: arterio-venosas, vênula-vênula e arteríolas que tem uma forma da letra U. À medida que a pressão intrapulpar aumenta (o que diminui o fluxo sanguíneo), durante o processo inflamatório, esses vasos em anastomose podem se abrir no esforço de diminuir a pressão intrapulpar e manter o fluxo normal. Acredita-se que esse