Different localization of tetracycline and simultaneously injected radiocalcium in developing enamel

Abstract

The distribution of tetracycline and simultaneously injected⁴⁵CaCl₂ has been studied in the developing teeth of rats by means of fluorescence microscopy and autoradiography. Both substances accumulated in the developing enamel, but there were great differences in their distributions. The distribution of⁴⁵Ca supports the theory of two stages in the mineralization and tetracycline seemed mainly to be associated with the primary stage.

Shortly after injection, both tetracycline and⁴⁵Ca accumulated in a superficial zone in newly-deposited enamel matrix. In addition,⁴⁵Ca was taken up throughout the wole thickness of other areas of the enamel with no corresponding accumulation of tetracycline. This uptake of⁴⁵Ca was localized occlusally of the superficial zone. Between these two areas there was a superficial zone of increased fluorescence and autoradiographic blackening.

The distribution of⁴⁵Ca in the enamel remained unchanged during the four days of investigation. The distribution of tetracycline, however, was markedly changed with time. One day after injection there was a considerable increase in fluorescence in the whole thickness of the enamel. It then gradually decreased, and the extinction seemed to start at the tips of the cusps and proceed cervically. After four days fluorescence could be seen mainly in the cervical parts of the enamel.

Résumé

La répartition de la tétracycline et du⁴⁵CaCl₂, injectés simultanément, a été étudiée dans les dents de rats en voie de développement, à l'aide de la microscopie à fluorescence et de l'autoradiographie. Ces deux substances s'accumulent dans l'émail, mais il existe une grande différence de distribution. La répartition du⁴⁵Ca confirme la théorie des deux étapes de minéralisation et la tétracycline paraît surtout associée avec la première phase.

Peu de temps après l'injection, la tétracycline et le⁴⁵Ca accumulent dans une zone superficielle de matrice d'émail, venant d'être formée. De plus le⁴⁵Ca est déposé dans toute l'épaisseur de certaines parties de l'émail: il n'en est pas de même pour la tétracycline. Cette accumulation de⁴⁵Ca est située de côté occlusal de la zone superficielle. Entre ces deux régions, on note une zone superficielle de fluorescence augmentée et de noircissement autoradiographique.

La répartition du⁴⁵Ca reste identique pendant les quatre jours d'étude. Cependant la distribution de la tétracycline est nettement modifiée. Un jour après l'injection, il y a une augmentation nette de la fluorescence dans toute l'épaisseur de l'émail. Puis elle décroit graduellement, et cette diminution débute au sommet des cuspides, puis progresse du côté cervical. Après quatre jours, la fluorescence s'observe principalement dans les régions cervicales de l'émail.

Zusammenfassung

Mittels Fluoreszenzmikroskopie und Autoradiographie wurde die Verteilung von Tetracyclin und gleichzeitig injiziertem Ca⁴⁵Cl₄ bei im Wachstum stehenden Rattenzähnen studiert. Beide Substanzen sammelten sich im gebildeten Zahnschmelz an, zeigten aber große Unterschiede in ihrer Verteilung. Die Verteilung von Ca⁴⁵ ist im Einklang mit der Theorie von zwei Mineralisationsstufen; Tetracyclin scheint größtenteils mit der ersten Stufe verbunden zu sein

Kurz nach der Injektion waren beide, Tetracyclin und Ca⁴⁵ in einer oberflächlichen Zone der frischgebildeten Schmelzmatrix angereichert. Außerdem wurde Ca⁴⁵ durch die ganze Dicke der anderen Schmelzschichten aufgenommen, ohne entsprechende Tetracyclinanreicherung. Diese Ca⁴⁵-Aufnahme wurde an den Okklusionsstellen der oberflächlichen Zone lokalisiert. Zwischen beiden Flächen entstand eine oberflächliche Zone mit erhöhter Fluoreszenz und autoradiographischer Schwärzung.

Die Ca⁴⁵-Verteilung im übrigen Zahnschmelz blieb während der 4tägigen Untersuchungszeit unverändert. Dagegen war die Tetracyclin verteilung zeitlich merklich verändert. Ein Tag nach der Injektion entstand eine starke Fluoreszenzzunahme in der ganzen Schmelzschicht. Danach nahm sie graduell ab. Das Verschwinden scheint an den Spitzen der Zhanhöcker zu beginnen und gegen den Zahnhals fortzuschreiten. Nach 4 Tagen wurde die Fluoreszenz vorwiegend im Schmelz der Zahnhalspartie sichtbar.