PROTEINAS MORFOGENETICAS

OSEAS

PACIENTETRATAMIENTO PERIODONTAL

GINGIVITISPERIODONTITIS

(FASE I Y III)

PERDIDA DE SUSTANCIA

PERDIDA DE SUSTANCIA ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO

MECANICA (RASPAJE, QX (ALISADO A QX REGENE-

ALISADO,CURETAJE) COLGAJO ABIERTO) RATIVA

(REGENERA-CION

TISULARSERIADA)

REGENERACION

ES LA FORMACION DE NUEVO TEJIDO QUE SE HABIA PERDIDO POR ENFERMEDAD Y QUE REESTABLECE LA FORMA Y LA FUNCION DEL TEJIDO ORIGINAL

REGENERACION TISULAR GUIADA

ES UN TIPO DE REGENERACION EN LA QUE INTERVIENEN DIVERSOS MATERIALES LOS CUALES PROVOCARAN ESA FORMACION DE NUEVO TEJIDO

REGENERACION PERIODONTALINTERACCION

MATRIZ EXTRAC. CELULAS

-Cel. De tejido conectivo

-Cel. Oseas-Cel. De LigamentoPeriodontal

ADHESION PROLIFERACION

DIFERENCIACION MIGRACION (Quimotaxis)

FUNCIONES CELULARES

REGENERACION TISULAR GUIADA

INTRODUCCION DE FACTORES DEMATERIAL DE RELLENO CRECIMIENTO DENTRO DE DEFECTOOSEO

FACTORES DE CRECIEMIENTO

SON PROTEINAS O MOLECULAS QUE INTERACTUAN CON LAS CELULAS A TRAVES DE SUS RECEPTORES PARA PRODUCIR DETERMINADA FUNCION DE ESTAS ( DIFERENCIACION POR EJEMPLO)

FACTORES DE CRECIMIENTO

1.- F.C DE ORIGEN PLAQUETARIO (PDFG)2.- F.C SIMILAR A LA INSULINA (IGF)3.- F.C TRANFORMANTE DE CRECIMIENTO (TGF)4.- INTERLEUCINAS (IC)5.- PROTEINAS RELACIONDAS CON LA HORMONA

PARATIROIDEA (PTHrP)6.- F.C EPIDERMICO(EGF)7.- F DE ADHESION8.- AMELOGENINA O PROTEINA DE LA MATRIZ DEL

ESMALTE9.- PROTEINAS MORFOGENICAS OSEAS (BMPs)

F.C : FACTOR DE CRECIMIENTOF : FACTOR

Historia y desarrollo de las proteínas morfogenica (BMP Al principio de los años 60, muchos

investigadores estaban estudiando el proceso de calificación. Es así como Urist y colaboradores en una serie de experimentos diseñados para aprobar su teoría de calcificación descubrieron que las muestras de control de hueso descalcificado no tratado e implantado en los músculos de conejos y ratas daba como resultado la formación de nuevo cartílago y hueso.

Historia y desarrollo de las proteínas morfogenica (BMP En 1938, Levander reporto una serie de

experimentos diseñados para estudiar la regeneración ósea. Inicialmente implanto fragmentos óseos vivos de 1 a 1.5 cm. ya sea subcutánea o intramuscularmente que fueron primero tratados, retirándoles en algunos casos el periostio y una capa superficial de hueso en otros. En esos experimentos Levander obtuvo hueso regenerado, demostrando que ni el periostio ni las células superficiales del injerto eran responsables del nuevo crecimiento óseo.

Historia y desarrollo de las proteínas morfogenica (BMP) Lacroix, en 1945 reporto los resultados

de experimentos donde uso cartílagos implantados así como extractos alcohólicos de las epífisis cartilaginosas de los huesos largos de conejos, y concluyo que la formación de hueso observada era debida al fenómeno de inducción originando en una sustancia o grupos de sustancias presentes dentro del cartílago que él sugirió llamar osteogenicas.

Historia y desarrollo de las proteínas morfogenica (BMP) Para finales de los años sesenta,

hubo evidencia que la sustancia responsable de la inducción ósea estaba íntimamente asociada con el colágeno óseo, sin embargo todavía no era seguro si la propiedad inductora se debía a una sustancia química especifica, o si la estructura del colágeno por si mismo dirigía de alguna forma el mecanismo para la diferenciación celular.

Aislamiento de las BMP

Se intento aislarlas pulverizando la matriz ósea, pero se encontró que se inactivaba el sustrato inductor. Posteriormente se conoció que la pulverización de las partículas de hueso de menos de 44 mm llevaba a una inactividad de la propiedad morfogenica ósea, principalmente debido a la formación de radicales libres a partir de absorción de energía y a la ruptura de cadenas moleculares, ambas causantes de la desnaturalización proteica.

Purificación de las BMP

Al principio se la década de los ochenta, los métodos que utilizaban grandes cantidades de hueso y varios paso para separar las distintas fracciones de proteínas no congeladas produjeron un grupo de componentes de bajo peso molecular con proteínas de inducción ósea. La cortical ósea congelada se cortaba en partículas de 1mm3 se desmineraliza en 0.6% HNCL a 4ºC por 48 horas, luego era colocada en cloroformo metanol 1.1.

Purificación de las BMP

Usando diferentes concentraciones de CaCl2 Gu HCL y urea, las proteínas no colágenas fueron extraídas de la matriz gelatinosa insoluble ósea y separadas es diferentes fracciones. Se logro el sub fraccionamiento utilizando ultrafiltración, electroforesis con SDS gelatinosa y se utilizaron varios tipos de cromatografía para determinar los componentes del peso molecular responsables de la actividad de las BMP.

Purificación de las BMP

Los mayores avances en el campo de la investigación de los BMP tuvieron lugar cuando Wang en 1968 identifico un grupo de proteínas bovinas óseas de 30KD (después de la reducción eran de 16, 18 y 30 KD) con ayuda de electroforesis gel SDS-poliacrilamina y luego procedió a aislar las clonas recombinantes para cada una. Las secuencias aminoácidos de los componentes 16, 18 y 30 KD se usaron para desarrollar pruebas para monitorear las bibliotecas bovinas de DNA.

Estructura forma y clasificación de las BMP De las 9 BMP reportadas en la literatura,

ocho de estas (de las BMP – 2 a BMP – 9) están relacionadas entre si.

Además debido a su secuencia aminoacida, las BMP-2, BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-8, BMP-9 se clasifican como parte de la superfamilia de los TGF- β. Como otros miembros de la superfamilia de TGF-β, se derivan de las cadenas polipépticas precursoras varían en el tamaño de 396 a 512 aminoácidos.

Estructura forma y clasificación de las BMP Cada precursor se forma de una

secuencia secretora líder de una terminal N y una región terminal C altamente conservada que contiene 114 a 139 aminoácidos. La característica de los miembros de la superfamilia de TGF- β es la conservación del aminoácido en la región C terminal, incluyendo una serie de siete residuos conservados completos de cisterna en esta región.

Estructura forma y clasificación de las BMP Las BMP-2 a la BMP-8 pueden ser

divididas en tres subgrupos en base a las similitudes de sus secuencias de aminoácidos. La BMP-2 y BMP-4 forman un grupo, con 92% de aminoácidos idénticos dentro del dominio de la cisterna 7 de la región madura. De la BMP-3, que forma un grupo por si sola. Las BMP-9 tiene un 50-55% de homologia con las BMP2, 4, 5, 6, 7.

BMP como morfogenes

El termino morfogen fue inducido por Turing en 1952 y se relaciona con la formación de un patrón determinado por la distribución de la sustancia morfogenica.

No esta claro en que medida interactúan los procesos de inducción y actividad morfogenica. La comprensión de los sistemas de señalización que regulan la “expresión de genes en el tiempo y el espacio” durante el desarrollo, todavía es muy limitado. Quizás las BMP son verdaderos morfogenes solo en el estadio embrionario como factores osteoinductores en el adulto.

MECANISMO DE ACCION

MECANISMO DE ACCION

SISTEMAS DE TRANSPORTE

Inmoviliza la proteína en un área especifica

Define la forma del hueso resultante

Permite que una menor cantidad de BMP sea efectiva reteniéndola en el sitio de acción por el tiempo necesario para que ocurra la inducción.

PORTADOR IDEAL No debe producir ninguna reacción

inflamatoria ni respuesta inmune. Su degradación no debe producir

residuos tóxicos. Debe ser absorbido simultáneamente

al proceso de formación de hueso. Debe ser poroso para contener los

factores de crecimiento óseo, Debe ser osteoconductor Debe soportar la angiogénesis y

vascularización subsecuentes

CLASIFICACION

BMP-2 Induce formación de osteoblastos con

capacidad de producir proteínas de la matriz ósea

Estimula la regeneración dentinaria. Codificada en el cromosoma 20.

BMP-3 u osteogenina Produce la osteogénesis postfetal. Induce la formación cartilaginosa con preferencia

sobre la formación ósea. Codificada en el cromosoma 4.

BMP-4 o BMP-2b Estimula la regeneración dentinaria y condrogenesis Participa en la diferenciación temprana del embrión Codificada en el cromosoma 14.

BMP-5 y BMP-6 Aumenta la capacidad de las BMP-2 para formar

hueso en vivo. Codificada en el cromosoma 6.

BMP-7 u OP-1 Induce la diferenciación osteoblástica Esta expresada en el cerebro y riñones. Participa en la embriogénesis. Codificada en el cromosoma 20.

BMP-8, BMP-9, BMP-10, BMP-11 Presente en órganos de adultos. Está presente en embriones.

BMP-12 Y BMP-13 Induce formación de tendones.

BMP-14 Participa en la condrogénesis, en la reparación de

tendones y en la formación de hueso. 

BMP-15 Modifica la actividad de la hormona folículo

estimulante.

APLICACIONES CLINICAS

BMP EN DENTINA La matriz dentinaria desmineralizada es

osteoinducida y contiene BMP. Al combinarse BMP-2 y BMP-4 con matriz colágena, éstas inducen la formación de osteodentina, pero también es cierto que algunos componentesde la matriz dentinaria inactiva podrían ser esenciales para la posterior diferenciación de los odontoblastos.

BMP EN PERIODONTO

BMP-2 BMP-3 BMP-7

rhBMP-12

BMP EN OSTEOINTEGRACION DE IMPLANTES

BMP-2

BMP EN OTROS TEJIDOS

Agente protector en el cerebro Restaurar funciones renales en

pacientes con enfermedad renal cronica,

CONSIDERACIONES A LARGO PLAZO Efectos de altas dosis en el embrion. Crecimiento incontrolable de hueso. ¿ por qué los osteosarcomas expresan

BMP?