Gli odontoblasti sono le cellule responsabili della formazione della dentina, il tessuto mineralizzato che forma la maggior parte del dente. Gli odontoblasti derivano dalle cellule dell'ectomesenchima, hanno una forma colonnare alta e costituiscono un singolo strato continuo. Dopo la dentinogenesi sono allineati lungo la periferia della polpa dentaria, così giocano un ruolo nel mantenimento dell'integrità del dente attraverso la loro capacità di depositare nuovi strati di dentina. Inoltre, cellule odontoblasto-simili successivamente differenziate possono formare uno strato di dentina di riparazione in caso di insulti tissutali. 52 Miura M et al 2002 53 Gould TR et al 1980 ; Isaka J et al 2001 54 Moo Seo B et al 2004 Dato che la dentina è un tessuto analogo all'osso, la sua matrice extracellulare condivide molte somiglianze con quella dell'osso. L'intensa attività di sintesi e secrezione della matrice dentinale ad opera degli odontoblasti è testimoniata a livello ultrastrutturale dal notevole sviluppo degli organelli citoplasmatici. Lo strato di odontoblasti è separato dalla dentina mineralizzata da uno strato di 10-40 μm di spessore di dentina non mineralizzata, la predentina, simile all'osteoide che separa la linea degli osteoblasti dalla matrice mineralizzata dell'osso. Tuttavia, gli odontoblasti differiscono dagli osteoblasti poiché possiedono un unico processo cellulare che origina dal corpo cellulare di forma colonnare alta e penetra nel tubulo dentinale. Per questo la dentina è attraversata da migliaia di tubuli dentinali e canalicoli che contengono i processi odontoblastici e le loro diramazioni che permettono la comunicazione con la matrice dentinale; i corpi cellulari formano lo strato di odontoblasti alla periferia della polpa dentaria. Nonostante i meccanismi esatti della sensibilità e del dolore dentinale siano ancora sconosciuti, si pensa che gli odontoblasti giochino un ruolo chiave nel definire un compartimento dentinale/predentinale in cui il fluido dentinale sia confinato, permettendo una spiegazione idrodinamica; altri risultati, tuttavia, considerano la possibilità che gli odontoblasti siano un recettore sensoriale diretto o persino che conducano gli impulsi nervosi ai circuiti neurali.Gli odontoblasti derivano dalle cellule ectomesenchimali della cresta neurale che migrano per popolare il primo arco branchiale e formano l'ectomesenchima all'origine di tutti i tessuti connettivi craniofaciali duri e molli. Inizialmente l'epitelio primitivo orale si ispessisce e prolifera all'interno dell'ectomesenchima sottostante, successivamente viene sottoposto a una cospicua condensazione cellulare che risulta nella formazione della papilla dentale. Un certo numero di interazioni epitelio-mesenchimali sono responsabili dell'inizio della formazione del dente 55 . Quando l'odontogenesi inizia, la proliferazione delle cellule epiteliali continua durante gli stadi del bottone, del cappello e della campana. La differenziazione degli odontoblasti inizia a livello della punta delle cuspidi solo quando il germe dentario ha raggiunto lo stadio della campana e la forma della corona è stata stabilita. 55 Cobourne MT et al 2003 Le cellule ectomesenchimali della papilla dentaria possiedono un elevato rapporto nucleo/citoplasma. Hanno molti processi corti, un numero relativamente abbondante di poliribosomi ma poche cisterne di reticolo endoplasmatico rugoso (RER), complessi del Golgi e mitocondri. Le molecole segnale originano dalle cellule epiteliali non appena esse incominciano la loro differenziazione in ameloblasti, probabilmente modificando la lamina basale interna per indurre le cellule post-mitotiche esterne della papilla a differenziare in odontoblasti 56 . È stato dimostrato che alcuni fattori di crescita, come il TGF-1, BMP2 e 4, così come l'IGF, sono espressi dalle cellule epiteliali in questo stadio precoce di sviluppo 57 . È anche possibile che alcune piccole quantità di amelogenina secrete dagli ameloblasti differenziati partecipino al fenomeno di induzione 58 . Gli odontoblasti in differenziazione iniziano la secrezione della dentina prima che gli ameloblasti inizino la secrezione della matrice dello smalto.