Прорезывание зубов — это уникальный естественный процесс с многофакторным механизмом воспроизводимости [1, 2]. Оно представляет собой сложное биологическое событие, включающее динамические изменения на тканевом и клеточном уровнях, и осуществляется анатомическими структурами, биологическими и молекулярными факторами, которые приводят к перемещению зуба в его окончательное функциональное положение во рту [2, 3]. Прорезывание включает серию сложных физиологических процессов, при которых зуб перемещается к окклюзионной плоскости после полного формирования коронковой части и достигает своего функционального положения, проникая через альвеолярную кость и слизистую оболочку [3]. Помимо уникальности и сложности, прорезывание — регулируемый процесс, в котором участвуют все клетки зуба и окружающей альвеолярной кости [4]. Некоторые исследователи в своих научных трудах указывают, что прорезывание в совокупности включает в себя дифференцированный и недифференцированный рост, апоптоз, миграцию клеток [5].

Более современные исследования характеризуют процесс прорезывания скоординированным комплексным каскадом клеточных и молекулярных событий, которые способствуют перемещению зубов. Во время прорезывания зуба промежуточный слой структурно изменяется на сосочковый с развитием зубного органа. Нормальное развитие «зубов мудрости» включает хорошо согласованный механизм с деградацией окружающих тканей [6]. Во время прорезывания нижних «зубов мудрости» происходят значительные тканевые изменения в уменьшающемся эпителии, покрывающем формирующуюся эмаль, и эпителии слизистой оболочки рта. На заключительном этапе зуб прорезывается после прямого соединения между восстановленным эпителием эмали, эпителием рта и последующей деградации эпителиальных клеток. Опираясь на результаты проведенных исследований, можно утверждать, что воспалительные клетки регулируют развитие органов и поддерживают гомеостаз на всех этапах прорезывания «зубов мудрости». При прорезывании требуется разрушение покровной ткани зубного органа, воспалительный процесс вызывает деградацию тканей в проекции зуба. Во время прорезывания в собственной пластинке, покрывающей зубной орган, наблюдается большое количество апоптотических клеток. Некоторые сигналы апоптоза в сочетании с гипоксией провоцируют воспаление [6].

Прорезывание зубов «мудрости» является многофакторным процессом, опирающимся на механизмы, позволяющие зачатку подниматься вверх. Костное и пародонтальное ремоделирование активно протекает во время движения зуба и на протяжении всей жизни. Это происходит для поддержания функциональной целостности всей зубочелюстной системы и сопротивления тканей во время движения зуба [7]. Исходя из данных убеждений можно считать, что все зубы, включая зубы «мудрости», имеют важное значение, необходимое для осуществления гомеостаза не только зубочелюстной системы, но и всех органов и тканей рта.

«Зубы мудрости» перемещаются через альвеолярную кость в процессе прорезывания, причем независимо от того, естественным путем или в результате ортодонтического лечения. Прорезывание как естественным, так и ортодонтическим способом достигается благодаря схожим фундаментальным биологическим процессам — остеокластогенезу и остеогенезу [5].

Choukroune в своих наблюдениях утверждает о многоэтапных механизмах, протекающих во время прорезывания зубов «мудрости». Высказываются сомнения о том, являются ли эти механизмы заранее предопределенными или представляют собой адаптационную реакцию организма [7].

Marks & Schroeder считают, что прорезывание зубов «мудрости» удобно разделить на пять основных этапов, даже если они прорезываются самостоятельно: допрорезывающие движения, внутрикостное прорезывание, проникновение зуба через слизистую оболочку, преокклюзионное и постокклюзионное прорезывание. Авторы указывают, что зубы на этапе прорезывания перемещаются в трех измерениях и постепенно увеличиваются в размерах в пределах альвеолярной части нижней челюсти задолго до активного прорезывания. Во время формирования коронковой части зуб совершает незначительные круговые движения. После завершения оформления коронковой части начинает формироваться корневая система и зуб в альвеолярной части нижней челюсти занимает рабочее положение [8]. По мнению C. Choukroune, на начальном этапе остеобласты постепенно распределяются по всей поверхности крипты, остеокласты присутствуют в небольшом количестве и сконцентрированы в области развивающейся коронковой части зуба [7].

Зубы развиваются из эктодермы рта, которая проникает в мезенхиму челюстных костей. Только совместное и последовательное взаимодействие эпителиальных и эктомезенхимальных клеток позволяет сформировать ткани зуба. Первоначальная эпителиальная нить, соединяющая зачаток зуба со слизистой оболочкой с формированием альвеолярной кости вокруг развивающегося зуба, приводит к образованию губернакулярного канала между криптой зачатка и ртом. Некоторые авторы указывают на случайные движения зуба на начальных этапах своего развития, возникающие в период формирования коронковой и корневой систем. Несмотря на выраженные обменные процессы, происходящие в структуре минерального матрикса и органического компонента твердых тканей зубов, активная фаза прорезывания зуба еще не наступает, а происходящие события расцениваются как локальные [9, 10].

Первая часть этого сложного пути происходит внутри кости, в пространстве, занимаемом корнями первичного зубного ряда. Оно заканчивается незадолго до проникновения через слизистую оболочку рта — в этот период скорость прорезывания существенно увеличивается. Внутрикостная стадия прорезывания является важным этапом, когда происходят серьезные морфофункциональные и биохимические перестройки в альвеолярной части нижней челюсти, формируется путь прорезывания для зуба при активном участии остеобластов и остеокластов. Ряд исследователей считают, что формирование остеокластов и появление пути прорезывания не зависит от давления со стороны прорезывающегося зуба [6].

Есть сторонники противоположного мнения, указывающие на значительное влияние внутренних сил зуба на скорость формирования пути прорезывания. В исследовании Y. Yu и соавт. подтверждается, что на этапе внутрикостной фазы прорезывания происходят два взаимно противоположных процесса остеокластогенеза и остеогенеза [3]. Более поздние эксперименты подтвердили рост альвеолярной кости во время прорезывания зубов у крыс. Более того, именно образование альвеолярной кости может являться инициатором прорезывания [3].

R. Almonaitiene и соавт. в своих экспериментальных исследованиях продемонстрировали, что влияние коронковой части на движение «зуба мудрости» при прорезывании мало, что подтверждено с помощью витального окрашивания гистологических срезов. Несомненно, на начальных этапах внутрикостной фазы скорость прорезывания незначительная, по мере приближения зуба к альвеолярному гребню она увеличивается. Ключевым шагом раннего прорезывания зубов «мудрости» является своевременное формирование пути прорезывания, который образуется строго запрограммировано по расписанию [11].

Прорезывание любого зуба не может произойти без местной резорбции костной ткани и активации зубного фолликула, представляющего собой плотную, организованную, сосудистую соединительную ткань. Изучение костной крипты и фолликула с помощью сканирующей электронной микроскопии показывает, что на ранней стадии прорезывания «зубов мудрости» происходит резорбция в корональном отделе и формирование альвеолярной кости в апикальном отделе, остеокласты и остеобласты находятся на противоположных сторонах прорезывающегося зуба «мудрости», корональная часть фолликула становится инфильтрированной мононуклеарными клетками за несколько дней до начала прорезывания [12].

Другие исследования, проведенные на ультраструктурном уровне, подтверждают, что остеокласты, резорбирующие альвеолярную кость, возникают в результате притока мононуклеарных клеток значительно раньше, но их активность максимальна во время внутрикостной стадии прорезывания [5]. Подобные результаты исследования экспериментально подтверждены на собаках, крысах, мышах. Мононуклеарные клетки имеют некоторые ультраструктурные и цитохимические признаки преостеокластов и могут сливаться с остеокластами или влиять на клетки поверхностного отдела крипт. Апикальные части зубного фолликула и крипта характеризуются клеточной пролиферацией и наличием фолликулярных клеток, связывающих эпидермальный фактор роста [13, 14].

Экспериментальные исследования на животных показывают, что для формирования пути прорезывания необходим зубной фолликул, который представляет собой рыхлый мешок из соединительной ткани, предназначенный для регулирования активности альвеолярной кости. Он инициирует и регулирует необходимый остеокластогенез, остеогенез для внутрикостной фазы прорезывания, приводящей к появлению «зуба мудрости» во рту [5]. Следует отметить, что в зубном фолликуле и периодонтальной связке присутствуют стволовые клетки, которые способны дифференцироваться в другие типы клеток, такие как адипоциты, нейроны, остеобласты. Стволовые клетки могут способствовать формированию альвеолярной кости и цементобластов, хотя их роль в прорезывании зубов «мудрости» неизвестна.

Поляризованные клетки в альвеолярной кости связаны с ключевыми клетками в прилегающей части зубного фолликула — мононуклеарными предшественниками остеокластов, которые являются медиаторами костной резорбции, клеточной пролиферации, протекающих в корональном отделе. Остеокласты, создающие путь прорезывания, образуются из мононуклеарных клеток, которые в свою очередь дифференцируются в зубном фолликуле под действием хемокинов CSF-1 (функциональный колониестимулирующий фактор-1) и MCP-1 (хемотаксический белок моноцитов-1) [11].

Важно указать, что фолликул представляет собой высокогидратированную структуру, которая достигает своего максимального веса в момент начала прорезывания. Во время прорезывания зубов «мудрости» содержание коллагена увеличивается на 250%, протеогликанов — на 45%. Из более чем 20 белков, которые были идентифицированы в препаратах эмалевого органа и зубного фолликула до начала прорезывания, наиболее значимым оказался сиалопротеин с относительной молекулярной массой 95000. Некоторые авторы утверждают, что именно этот сиалопротеин является маркером начала прорезывания [11].

Дополнительные исследования продемонстрировали, что зубные фолликулы имеют коллагенолитическую активность, а содержание в них металлопротеиназ (коллагеназы, стромелизина) снижается по мере прорезывания. Более современные исследования показывают, что эпителий вовлечен в процесс прорезывания за счет локализации в нем сиалопротеинов с молекулярной массой 95 000, в эмалевом органе обнаруживаются протеазы. Активация протеаз при завершении формирования коронковой части зуба вызывает фрагментацию сиалопротеинов и инициирует прорезывание путем высвобождения металлопротеиназ из зубного фолликула. Предполагаемые гены прорезывания и их продукты локализуются в зубном фолликуле или звездчатом ретикулуме [11, 15].

Исследования C. Choukroune выявили высокую активность моноцитов (предшественников остеокластов), которые располагаются в корональной части крипты и на начальных этапах движения зуба имеют маленькие размеры. По мере движения «зуба мудрости» вверх их размер увеличивается и становится максимальным перед прорезыванием. В зубном фолликуле моноциты также присутствуют и по убеждению многих исследователей попадают в него через кровоток, затем мигрируют в костную крипту [7].

На данном этапе прорезывания каждый зуб имеет характерное временное «окно» прорезывания. Следовательно, если путь прорезывания не формируется, то оно полностью или частично прекращается. Это позволяет предположить, что локализованная резорбция и образование кости являются ключевым этапом внутрикостного прорезывания. Среди ключевых наблюдений на приматах микроскопическими методами установлено, что высокий уровень образования костной ткани вокруг прорезывающегося зуба наиболее заметен в межкорневых областях и на альвеолярном гребне. Наблюдается активное взаимодействие описанных структур при формировании корня и костной ткани у верхушечного отверстия [15].

Внутрикостная фаза прорезывания характеризуется перемещением зуба через развивающуюся альвеолу путем скоординированного рассасывания и образования кости. Происходящие метаболические события, вероятно, начинаются в эпителии эмали, продолжаются и координируются зубным фолликулом посредством местных сигналов, которые включают белки и факторы роста, созданные в нем или соседних тканях. Все ткани, которые окружают прорезывающийся зуб, содержат как ингибиторы, так и ускорители этого процесса. На данном этапе прорезывания «зуба мудрости» проходят активные процессы развития и минерализации эмали. Поскольку зубной фолликул взаимодействует с эмалью, от амелогенеза зависит скорость и вероятность прорезывания [2].

На самом раннем этапе формирования зуба происходят сложные эпителиально-мезенхимальные молекулярные и перекрестные взаимоотношения внутри твердых тканей. Первоначально эпителиальные клетки, предназначенные для создания эмали, совместно с мезенхимой дентина начинают дифференцироваться с образованием амелобластов, а лежащая в основе нейронная мезенхима, образованная гребнем, также дифференцируются в клетки, которые формируют оставшуюся часть зуба [16].

Традиционно считается, что первоначальное образование кристаллов эмали происходило в матрице эмали. Однако некоторые недавние наблюдения зарубежных ученых оспаривают общепринятые научные факты и предполагают, что рост кристаллов эмали инициируется минерализованными коллагеновыми волокнами из дентина. Затем эти кристаллы проходят через эмалево-дентинную границу к мембране амелобластов и распространяются по всей поверхности эмали. Подобное строение позволяет создать соединительные комплексы, где секреторные амелобласты образуют полупроницаемый барьер для межклеточных перемещений минералов, ионов, свободно циркулирующих в матрице эмали. По указанным соединительным комплексам возможны межклеточные перемещения жидкостей, которые нейтрализуют pH в матрице эмали. По мнению M. Jussila и I. Thesleff, контроль за формированием зубов у мышей до 12-го дня внутриутробного развития осуществляет эпителиальная ткань, после чего все события, связанные с развитием и созреванием, обеспечивает эктомезенхима [17].

В раннем антенатальном периоде формирующийся зуб состоит из эктодермального эпителия, окруженного специфической эктомезенхимой [18, 19]. Прорастание нервных окончаний к зачатку зуба, который находится на стадии быстрого развития, осуществляется через сложный процесс. На первых этапах нервные окончания собираются вокруг апикальной части [18]. Далее иннервация распространяется и охватывает коронковую и апикальную часть зачатка. Позже реакция на нервную ткань наиболее сильно проявляется апикально. Таким образом, иннервация затрагивает все тканевые субъединицы коронковой и корневой частей, включая зубной фолликул. В корневой части фолликула отсутствует эпителий, в отличие от коронкового отдела, который представлен внутренним слоем эпителия и хорошо иннервируется. Таким образом, не только эпителиальная, но и эктомезенхимальная нервная ткани ответственны за раннее формирование и развитие зуба [2].

Наличие коллагеновых волокон в твердых тканях зуба представляет существенное научное и практическое значение для стоматологии. Из истории известно, что современные рыбы (карги, миноги) демонстрируют структуру, напоминающую зубы, происходящую из эктомезенхимы, а не из эктодермы, но они хрящевые, в отличие от настоящих зубов. Зубы акулы сформированы из эмалоида, который содержит компонент коллагена, в сравнении с настоящей эмалью. Таким образом установлено, что у человека амелогенины и энамелины взаимодействуют с членами семейства коллагенов в процессе внутрикостной стадии прорезывания [16].

Исследования I. Kjaer показывают, что индивидуальная взаимосвязь между хронологическим возрастом и временем прорезывания достаточно слаба [2]. Рост зрелости зуба и его прорезывание не зависят друг от друга. P. Nieminen et al. придерживаются аналогичной точки зрения о том, что морфогенез зубов происходит независимо от костной ткани, где резорбция кости вокруг формирующихся зубов необходима для роста зачатков, однако взаимодействие между этими процессами минимальное [20].

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.