Studies on dentinogenesis in the rat. Light, electron microscopic and histochemical studies on the interaction between lead pyrophosphate solutions and dentin-producing tissues

Abstract

After incubation of aldehyde-fixed sections of rat molar germs in an alkaline solution of lead pyrophosphate, a positive sulphide staining reaction was observed in the mineralization front of the dentin, in the stratum intermedium, and in the subodontoblastic cells. In the electron microscope, the number and size of visible needle-like crystallites was increased in the mineralization zone (intermediate dentin). A fine precipitate was observed predominantly in the nuclei of the stratum intermedium and subodontoblastic cells. The effects of EDTA, Zn²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ and citrate were also studied and the probability of inorganic pyrophosphatase activities is discussed in relation to the observed lead deposits. The interaction of an inorganic pyrophosphatase cannot be excluded in the precipitation of lead phosphate. However, the staining reaction may also be due to uncatalyzed adsorption of the lead compound onto the apatite crystals.

Résumé

Après incubation de coupes de germes de molaires de rats, fixés aux aldéhydes, dans une solution alcaline de pyrophosphate de plomb, une réaction positive de coloration au sulfure est localisée au niveau du front de minéralisation de la dentine, dans le stratum intermedium et les cellules sous-odontoblastiques. Au microscope électronique, le nombre et la taille de cristaux, en forme d'aiguilles, sont augmentés dans la zone en voie de minéralisation (denture intermédiaire). Un fin précipité est surtout observé dans les noyaux du stratum intermedium et les cellules sous-odontoblastiques. Les effects de l'EDTA, Zn²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ et citrate sont aussi étudiés et la probabilité d'activité en pyrophosphatase inorganique est discutée en fonction des dépôts de plomb observés. L'action d'une pyrophosphatase inorganique sur la précipitation du phosphate de plomb ne peut être exclue. Cependant, la réaction de coloration peut être aussi due à une absorption non catalysée de composé de plomb sur les cristaux d'apatite.

Zusammenfassung

Schnitte von Ratten-Molarkeimen, die mit Aldehyd fixiert und in einer alkalischen Blei-Pyrophosphat-Lösung inkubiert wurden, zeigten an folgenden Stellen eine positive Sulfid-Färbungsreaktion: in der Mineralisierungsfront des Dentins, im Stratum intermedium, und in den subodontoblastischen Zellen. Elektronenmikroskopisch waren Anzahl und Größe der sichtbaren, nadelartigen Kristallite in der Mineralisationszone (intermediäres Dentin) erhöht. Ein feiner Niederschlag konnte vorwiegend in den Nuclei des Stratum intermedium und der subodontoblastischen Zellen beobachtet werden. Es wurde zudem die Wirkungsweise von EDTA, Zn²⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ und Zitrat untersucht. Schließlich wird die Wahrscheinlichkeit einer Aktivität von anorganischer Pyrophosphatase im Zusammenhang mit den beobachteten Bleiablagerungen besprochen. Daß anorganische Pyrophosphatase bei der Fällung von Bleiphosphat eine Rolle Spielt, ist nicht auszuschließen. Allerdings kann die Farbreaktion auch durch nicht-katalysierte Adsorption der Bleiverbinding an die Apatitkristalle bedingt sein.