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BIOLOGIA ORALBIOLOGIA ORAL
Profesor: Dr. Juan Carlos MunévarProfesor: Dr. Juan Carlos Munévar
DIFERENCIAS DE PROCESOS DE CRECIMIENTO EN DIENTES DEL HOMO ERECTUS Y HOMININS CON EL HOMBRE MODERNO
www.naute.evolution.com
Growth processes in Teeth distinguishmodern humans from Homo erectus and early
Hominins
Christopher Dean Meave Leaky Donald Ried
Departamento de Antropología . George Washington U.Departamento de Paleontología. Nairobi, KeniaUnidad de Anatomia Evolutivo. University College LondonBiología oral. Escuela de odontología. Reino Unido
2002
FILOGENIA : Es el estudio del desarrollo Evolucionario de una especie que incluyetoda su historia a través de los años.
RANGO TAXONOMICO : Es el término que se Le da a cada organismo dentro de una Clasificación específica.
www.es.wikipedia.org/wiki/cells.com
CLASIFICACION DE Lineo ó de Linaje
Padre de la Filogenia
Autor de la clasificaciónTaxonómica
Sentó las bases de la Taxonomía moderna
CARLOSCARLOSLINNEOLINNEO
www.eswikipediaorg/wiki/carlos_linneo.com
CLASIFICACION DE LINEO DEL HOMBRE MODERNO
REINO ANIMALIAFILUM CHORDATASUBFILUM VERTEBRATACLASE MAMALIASUBCLASE PLACENTALIAORDEN PRIMATESFAMILIA HOMINIDAETRIBU HOMININGENERO HOMOESPECIE SAPIENS
Human Anthropology. OAS. Washington D.C. 1995
5
2
1
EVOLUCION DEL HOMBRE
Homoneanderthal
3.8-2.8
2-1.32-1.6
2.6-1.8
1.8-300.000
1.9-1.3
www. Evolution times/modernman/gov.com
200.000
250.000-30.000años
EVOLUCION DEL HOMO SAPIENS
www. Science or/evolution/ descent.com
Diferencias del crecimiento de esmalte de fósiles de HOMO y HOMININS con el
hombre moderno
Tiempo de formación coronal del esmalte Frecuencia de crecimiento del esmalteEdad de erupción de primeros molares
DIENTES DE FOSILES ESTUDIADOS • Muchos fósiles• Tamaño de cerebro una
tercera parte del hombre actual 500 c.c• Maxilares y dientes de
gran tamaño• Esmalte grueso• Alimentación
dura/frutas/hojas • Africa - Etiopía
GENERO Australopithecus ESPECIE afarensis
3.8 - 2.8 w
ww
.arc
haeo
logy
info
.com
www.org/maps/africa.com
DIENTES DE FOSILES ESTUDIADOS
• Cerebro más grande 750 c.c.• Cara más plana• Este de Africa
KNM- ER 1590 Homo rudolfensis
www.Magicaleast africa.comwww.Die evolution del Mieshen.com
2.6-1.8
DIENTES DE FOSILES ESTUDIADOS • Mismo tamaño de cerebro que
Australopithecus• Fuerza masticatoria potente• Esmalte grueso.• Alimentación abrasiva +• Alimentación frutas, nueces,
insectos.• Sur Africa
GENERO Paranthropus ESPECIE robustus
2.0 -1.3
National evolution of Man Museum.
DIENTES DE FOSILES ESTUDIADOS
• Primera especie del género Homo
• Cerebro más grande que Australopithecus
• Cerebro 600 c.c.• Hombre “hábil”• Utensilios de piedra• Kenya y Tanzania
KNM-808 Homo habilis
www.britannica.com
2.0 – 1.6
DIENTES DE FOSILES ESTUDIADOS
• Versión africana de del HOMO erectus• Características muy
parecidas al H. erectus• Parecidos al hombre moderno estatura extremidades • Más robustos• Cerebro 700-800 c.c. KNM- ER 820
Homo ergaster
1.9 - 1.3
ww
w.p
rimat
esap
iens
.com
DIENTES DE FOSILES ESTUDIADOS
GENERO homo kenia ESPECIE ergaster ó erectus de Africa
NIÑO NARIOKOTOME
PRIMEROS EN USARFUEGO
ww
w.n
ario
koto
me
boy/
hom
o sp
ecie
s.co
m
www.Magicalkenia.com
KNM-WT 15000
1.8 – 300.000
DIENTES DE FOSILES ESTUDIADOS
Sangiran 4Hombre JavaHomo erectus
Asia
Geografical maps. Microsoft Tech.
1.8 – 300.000
Cerebro:900-1100 c.c.
DIENTES DE FOSILES ESTUDIADOS
• El más cercano al Homo sapiens
• Adaptabilidad a climas frios
• Cerebro mismo tamaño al hombre moderno 1450 c.c.
• Robustos. 1.65 m
GENERO homoESPECIE Neanderthalensis
www.wikipedia.org/wiki.org/wiki/.com
250.000 – 30.000
DIENTES DE FOSILES ESTUDIADOS
• 23-14 millones de años• Antepasados de
primates actuales• Caninos grandes Molares pequeños• Dieta a base de frutas• No tenía dieta abrasiva
Familia proconsulidaeSubfamilia proconsulidaeGénero Proconsul
Frecuencia en la formación de esmalte
Tomaron los incrementos diarios del esmalte para calcular la frecuencia de formación del esmalte
Australopithecus Homos
EXISTIA UNA TRAYECTORIA RAPIDA EN LA FORMACION DEL ESMALTE
PERIQUEMATIA
Los ameloblastos secretan La matriz adamantino cada24 horas. Actúa como un cronómetroPara conocer el crecimientoDel esmalte
Antoine,D.S.in Dental Morphology.1998. 48-55
Frecuencia en la formación de esmalte
Humano moderno
Crecimiento deEsmalte LENTO
El desarrollo del tejido dental moderno aparece relativamente tarde en la evolución humana
En todos los especimenes La formación de Esmalte más rápida
CONCLUYEN
Influye en la frecuencia de la formación de esmalte
Las variaciones de frecuencia de cada taxón resultó de los diferentes grados de la decusación prismática
Entre – decusación mayor rapidez de formaciónHombre moderno: mayor decusación prismática
Risnes,S. Growth Tracks in enamel.J. Human Evol.35.331-350.1998
TRAYECTORIA DE FRECUENCIA DEFORMACION DE ESMALTE
GR
OS
OR
DE
ES
MA
LTE
μm
DIAS DE FORMACION DE ESMALTE
CONCLUSIONES FRECUENCIA DE LA FORMACION DE ESMALTE
El proceso de desarrollo del esmalte de losAntepasados es diferente al hombre moderno
Australopithecus y los homo “iniciales” tienen unaTrayectoria rápida
Neanderthal es el único que se asemeja a hombremoderno y es con ellos la primera manifestación de cambio de lafrecuencia de la formación de esmalte.
Los Homo se parecen a los simios actuales
Esmalte grueso y delgado
Grueso delgado
No homólogos
FUTUROdelgado
australopithecus
Sch
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tz,G
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P
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Am
J. P
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.111
, 221
-240
(200
0)A
ntro
pol
PERIQUEMATIA COMO INDICADOR DE CRECIMIENTO DE ESMALTE
Periocidad : es de 9 díasEn simios y humanos modernos.
Proveen un registro de lacantidad de esmalte forma-do lateralmente en altura despuésDe la formación del esmalte Oclusal
+ = TIEMPO DEFORMACIONCORONAL
TOTAL
HOMO SAPIENS 289 (282-296) 151(18) 1601
HOMO ERECTUSSANGUIRAN 4 JAVA
273(220-324) 138 1515
HOMO RUDOLFENSISKNM- ER 1590
246 (199-291) 120 133O
AUSTRALOPITHECUS 3.8 - 172 (134-205) 122(13) 1275
HOMO ERGASTERKNM- ER 820
162 (133-191) 113 1179
NARIOKOTOME HOMO ERGASTER
211 (169-256) 98 1093
HOMO HABILIS 207 (169-244) 97 1080
PARANTHROPUS ROBUSTUS
172 (134-205) 91(10) 999
FORMACION PERIKY TOTAL TAXON OCLUSAL MATIAS DIAS DIAS DIAS FORM
2.3
2.4 -1.4 2-1.2
1.8-2-1.3
1.9
300.000 1.8-300.000
300.000
EVOLUCION DEL HOMBRE
Homoneanderthal
3.8-2.8
2-1.32-1.6
2.6-1.8
1.8-300.000
1.9-1.3
www. Evolution times/modernman/gov.com
200.000
CON LA EVOLUCIONLA FORMACION DE ESMALTE MAS LENTA
LONGEVIDAD DE VIDA
+ HABILIDADES COGNITIVAS
DISMINUCION DE MORTALIDAD
75
1550 c.c.
Smith.BH.Dental Development as a measure Of lifehistpry in primates.Evolution.43.683-688(1999)
Allman,J.Brains maturation times,and parenting.Neurobio.Aging.20,447-454(1999)
HABILIDADES COGNITIVAS
• Atención alternada: La habilidad de concentrarse en dos estímulos al tiempo y responder adecuadamente a los dos.
• Velocidad de procesamiento: Es la velocidad de percibir un estímulo, procesarlo, interpretarlo y dar una respuesta adecuada.
• Razonamiento conceptual: Capacidad de analizar relaciones entre objetos
• Abstracción: Habilidad de pensar en símbolos.• Lógica deductiva: Aplicar conceptos en toma de decisiones.• Lógica inductiva: Es la capacidad de retroalimentación.• Motricidad fina: Habilidad de tener pequeños movimientos coordinados.
Boyle,J.Therapists Guide to Learning and attention. Chap 14,1999 www.brainscience/fuses.com
OTROS FACTORES EN EL AUMENTO DE LA LONGEVIDAD DE LA VIDA
Avances médicos
1.8 millones de añosHomo erectus: fuego
Cambios climáticos
A MAYOR EVOLUCION MAYOR LONGEVIDAD DE VIDA
MAS LENTA LA TRAYECTORIA DE ESMALTE
SECRECION DE INCREMENTOS DE ESMALTE SON MENORES EN PERIODOS MAS PROLONGADOS
CONCLUSION
DESARROLLODE
HABILIDADESCOGNITIVAS
+
DISMINUCIÓN FRECUENCIA
EN LA FORMACION DE ESMALTE
Allman,J.Brains maturation times,and parenting.Neurobio.Aging.20,447-454(1999)
Smith.BH.Dental Development as a measure Of lifehistpry in primates.Evolution.43.683-688(1999)
ERUPCION PRIMEROS MOLARES
4.5 AÑOS 6 AÑOS FUTURO ?
Walker,A.The Nariokotome homo erectus Skeleton(Harvard Univ.Massachusettes,1993
EVOLUCION TERCEROS MOLARES
Dr.
Mau
ricio
Res
trepo
.
Laboratory/homoJavamolars.com Laboratory/homoJavamolars.com
EVOLUCION TERCEROS MOLARES
www.stylosmagazine/com
DIETA ABRASIVA DIETA BLANDA
DESCUBRIMIENTOFUEGO HOMO ERECTUS
EVOLUCION TERCEROS MOLARES
UTENSILIOSHERRAMIENTAS
CAPACIDADDE CORTAR
EVOLUCION TERCEROS MOLARES
• El tamaño de los maxilares han disminuido más rápidamente que la desaparición de los terceros molares.
• Este proceso está activo 13 % no se desarrollan 9 – 24 % impactados
Jerry Bergman. Are Wisdom Teeth vestiges of Human evolution. J.T.12 (3) 297- 304. Ced. 1998
EVOLUCION TERCEROS MOLARES
• Homo erectus Primero y Segundo molares Más pequeños Tercero molar Más grandes• Homo moderno Segundo molar Más grande Tercer molar Más pequeño
Jerry Bergman. Are Wisdom Teeth vestiges of Human evolution. J.T.12 (3) 297- 304. Ced. 1998
The Structural Biology of the Developing Dental Enamel Matrix
A.G.Fincham, J Moradian-OldakJournal of Structural Biology 126, 270-299
BIOMINERALIZACION DE LA MATRIZDEL ESMALTE DENTAL
HIDROXIAPATITA CARBONATADA :
EJEMPLO TEJIDO MINERALIZADO DE LOS VERTEBRADOS
AMELOGENINAS
ENAMELINAS
TUFTELINAS
PROTEINASAS
AMELOBLASTINASPROTEINAS
HIDROXIAPATITA CARBONATADA
Repuestos para el Cuerpo Humano: Maria Vallet Regí. Real Academia de Ingeniería
HIDROXIAPATITA
CORTESIA :TEKNIMED INNOVATION IN BIOMATERIALS
HIDROXIAPATITA CARBONATADA
Cortesía: Repuestos para el Cuerpo Humano: Maria Vallet Regí. Real Academia de Ingeniería
HIDROXIAPATITA CARBONATADA
Cortesía: Repuestos para el Cuerpo Humano: Maria Vallet Regí. Real Academia de Ingeniería
ALTAMENTE MINERALIZADOESTRÉS MECANICO ESTRÉS ABRASIVO
ALTAMENTE MINERALIZADO
No colágeno Origen epitelial No reabsorción No Remodelación Thesleff, I. (1995) Differentiation of ameloblasts and
its regulation pp. 1–22, CRC Press, Boca Raton, FL
ESMALTE Y ESMALTOIDE
CAPA MAS ALTAMENTE MINERALIZADA DEL ORGANISMO
CONSUMO ALIMENTOS
Fearnhead, 1979
ESMALTE Y ESMALTOIDE
APATITA DE CALCIO
CARBONATADA
BIOMINERAL
ESMALTE MADURO
ESMALTOIDE MADURO
CRISTALES DENTRO DE LA
MATRIZ EXTRACELULAR
VERTEBRADOS
Organización del esmalte dental de rata. SEM. Superf. Grabada con ácido. Cada estructura es considerada como el producto secretado
dentro del ameloblasto del epitelio interno del esmalte.
Cortesía Dr W.Luo.
ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL
PRISMAS DEL ESMALTE
PENACHOS
AMELOBLASTO
Célula alta y delgada, con su base atada a las células del estrato
intermedio. Los procesos de Tomes ricos en vacuolas secretoras que contienen proteínas de la matríz
orgánica y numerosos microtúbulos. Cada Proceso de Tomes tiene a su
alrededor un pequeño citoplasma que lo rodea. Este también produce
esmalte pero los prismas del esmalte principales se producen en los
Procesos de Tomes
FORMACION DENTAL: SEM. Sección congelada y fracturada de un diente, muestra las células formadoras del esmalte.
AMELOBLASTOS
ESMALTE APRISMATICO
Poole 1967- Fearnhead 1983
ESMALTOIDE Contenido de colágeno Vesículas en la matríz Fases minerales : fluorapatita carbonatada en
peces, tiburones
PRESENCIA O AUSENCIA DE PROTEINAS AMELOGENINAS EN
LA MATRIZ DE LOS ESMALTOIDES
ESMALTE COMO UNA MATRIZ DE BIOMINERALIZACION
BIOMINERALES
John Hunter ( 1979 )
“ Esmalte dental : materiales diferentes
fuera de su porción mineral”
Deakins 1942
Matríz Biomineralizada
Block & Boiling 1952
Análisis de amino ácidos : matríz protéica del esmalte : euqueratina como en hueso y dentina, posiblemente un colágeno
ESMALTE COMO UNA MATRIZ DE BIOMINERALIZACION
LOWENSTAM & WEINER ( 1989 )
DELIMITACION DEL ESPACIO
EXISTENCIA DE UNA MATRIZ ORGANICA PREFORMADA
CREACION DE UNA SOLUCION IONICA SATURADA
CONTROL SOBRE LA NUCLEACION DE LOS CRISTALES
CONTROL SOBRE EL CRECIMIENTO DE LOS CRISTALES
CESE DEL CRECIMIENTO DE LOS CRISTALES
BIOMINERALES
ESMALTE COMO UNA MATRIZ DE BIOMINERALIZACION
AMELOBLASTOS ( Procesos de Tomes ), DELIMITACION DEL ESPACIO DEL ESMALTE UAC
AMELOGENINAS SECRETADAS : SE REUNEN
CALCIOFOSFATO
pH: 7.437°C
ESMALTE COMO UNA MATRIZ DE BIOMINERALIZACION
CALCOSFERITA : DEPOSITO GRANULAR O LAMINAR DE CALCIO
ESMALTE COMO UNA MATRIZ DE BIOMINERALIZACION
SALES DE CALCIO Y FOSFORO EMBEBIDOS EN LA MATRÍZ
COMPONENTES DE LA MATRIZ
CALCIO
FOSFATO
HIDROXIAPATITA
PIEZ : 1960 ANALISIS AMINOACIDOS :
Proteína soluble en solución descalcificante
HIDROXIPROLINA HIDROXILISINANO
COMPONENTES DE LA MATRIZ
CALCIO
FOSFATO
HIDROXIAPATITA
1961. William Astbury
PROLINA GLUTAMINA
HISTIDINALEUCINA
EASTOE 1963
COMPOSICION UNICA
AMELOGENINA
AISLAMIENTO DE LASPROTEINAS DE LA MATRIZ
CALCIO
FOSFATO
1970 CARACTERIZACION DE LAS AMELOGENINAS
PROCEDIMIENTOS QUIMICOS
EXCLUSION POR TAMAÑO
CROMATOGRAFIA PARA INTERCAMBIO IONICO
ELECTROFORESIS
AMELOGENINAS
CALCIO
FOSFATO
PUNTO CRITICO EN LA FORMACION NORMAL DEL ESMALTE
SE EXPRESA EN UN 10 % CROMOSOMA Y
SE EXPRESA DE UN GEN SIMPLE DEL CROMOSOMA X
AMELOGENESIS IMPERFECTA
ESTRUCTURA Y FUNCION DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
EASTOE 1965
“NUTRIENTES” DE LA MATRIZCRECIMIENTO DE LOS CRISTALES
UNION AMELO-DENTINALSE EXTIENDEN A TRAVES DE LA MATRIZ POR MEDIO DE IONES TRASPORTADOS POR LOS AMELOBLASTOS HACIA LOS
CRISTALES
ESTRUCTURA Y FUNCION DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
NUCLEACION DE LOS CRISTALES
DENTINA PREEXISTENTE
PROTEINAS ACIDICAS DE LA MATRIZ
NUCLEADORES MINERALES
ENAMELINAS, TUFTELINAS, AMELOGENINAS, AMELOBLASTINAS,
SIALOFOSFOPROTEINAS DE LA DENTINA
ESMALTE
CALCIFICACIÓN
Uno de los procesos biológico más importante para la vida de los organismos
Control de la homeostasis del Calcio
Funciones celulares Ensamblaje de las estructuras duras
Movimiento, Protección y Soporte de los tejidos blandos
Ermanno Bonucci. Calcification in biological systems. 1992
ESMALTE
Uno de los primeros tejidos biológicos a ser examinado en
el microscopio de luz (Boyde, A., 1989)
Complejidad
Ermanno Bonucci. Calcification in biological systems. 1992
Proliferación y diferenciación celular
Sintesís y secreción de proteínas
Endocitosis
Transporte de ión Calcio
Mineralización
Degradación proteíca lisosomal
ESMALTE
Eventos celulares inusuales
Reversión de la polaridad secretoria del ameloblasto
Formación y destrucción de la lámina basal a lo largo de la superficie
base embrionaria
Preameloblasto Ameloblasto
Destrucción de proteínas secretadas por los
ameloblastos
Ermanno Bonucci. Calcification in biological systems. 1992
ESMALTE
Diferenciación del Ameloblasto
Fenotipo
Prepara para segregar la matriz orgánica del
esmalte
.
Estadío Secretorio
Elaboran proteínas y el grosor completo del esmalte por una
aposición de crecimiento y organización en la región
interprismática
Modulan y transportan iones específicos para la agregación de
minerales
Estadío de Maduración
Estadío Presecretorio
Ermanno Bonucci. Calcification in biological systems. 1992
ESMALTE
Quintessence Int. Vol 34 #8 Sep 2003 Theslleff Irma.
BIOLOGÍA ESTRUCTURAL BIOLOGÍA ESTRUCTURAL DEL DESARROLLO DE LA DEL DESARROLLO DE LA
MATRIZ DEL ESMALTEMATRIZ DEL ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ EXTRACELULAR• Proteínas de la matriz extracelular controlan la formación
del componente inorgánico de los tejidos duros
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc.
PROTEÍNAS
Amelogenina Enamelina
Ameloblastina Amelotina
Biglycan
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ EXTRACELULAR
Colin Robinson et al., The Chemistry of Enamel Development. Int. J. Dev. Biol. 39: 145-152 (1995)
20%
Reabsorbe total o parcialmente las proteína
directamente desde el esmalte maduro y las
deposita en los lisosomas
0,36%
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ EXTRACELULAR
• Interacciones específicas proteína-proteína Matriz capaz de dirigir la alta estructura organizada de los cristales del esmalte
• El ensamblaje extracelular de la matriz orgánica del esmalte y el proceso de biomineralización, ocurre en el espacio extracelular limitado por los ameloblastos y los odontoblastos o dentina
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc.
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ EXTRACELULAR
• Proteínas de la matriz del esmalte interactúa proteínas de membrana integrales el ameloblasto (Wang et al., 2005, in press)
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc.
ESMALTE
Cd63
A2
Lamp1
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ EXTRACELULAR
• Los ameloblastos se mueven a través de la matriz en formación con deposición mineral simultánea (Simmer and Fincham, 1995; Smith, 1998)
• El esmalte ha madurado el ameloblasto se mantiene latente hasta que el diente erupciona tiempo en el cual este se pierde
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc.
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ EXTRACELULAR• Para definir la composición química del esmalte en
formación Resina Cromatográfica
Aislaron proteínas ácido – solubles de incisivos centrales (Eastoe, 1960, 1964)
• Proteínas del esmalte son únicas y no contienen colágeno (Eastoe, 1960)
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc.
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ EXTRACELULAR
• Prolina fue atribuida 25% de el total de aminoácidos en el extracto de esmalte
Hoy se relaciona con el 28% de la prolina contenida en la amelogenina humana
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc.
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ EXTRACELULAR• Componente ácido – soluble de la matriz del esmalte en
formación proteína amelogenina. Entra en la literatura en 1965 (Eastoe, 1965a,b, 1966)
• Amelogenina Representaba la única clase de
proteína del esmalte
• Se descubrió la secuencia del ADNc amelogenina del ratón. Homologa para todas las especies mamíferas (Snead et al., 1983, 1985)
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc.
20 años después
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ EXTRACELULAR
• DescubrimientoAmeloblastina (Cerny et al., 1996; Fong et al., 1996; Lee et al., 1996) Enamelina (Hu et al., 1997a) Amelotina (Iwasaki et al., 2005).
Biglycan (Bgn) gene (Xu et al., 1998b; Young et al., 2002)
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc.
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
Ha sido propuesto que los genes de enamelina, ameloblastina y amelogenina provienen de un gen ancestral común (Iwase et al., 2003; Kawasaki and Weiss, 2003; Sire et al., 2005).
Jean-Yves Sire, Sidney Delgado, Delphine Fromentin, Marc Girondot. Amelogenin: lessons from evolution.Archives of oral Biology (2005) 50, 205-212
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE• Enamelin (ENAM), Ameloblastin (AMBN). Ubicados en el
región corta del brazo q del cromosoma 4 humano (4q13) (Huq et al., 2005).
ESMALTE
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc
Jean-Yves Sire, Sidney Delgado, Delphine Fromentin, Marc Girondot. Amelogenin: lessons from evolution.Archives of oral Biology (2005) 50, 205-212
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEESMALTE
ESMALTE
AMELOGENINAAMELOGENINA• Proteína de la M.E.C Proteína de la M.E.C más abundantemás abundante
• LocalizaciónLocalizaciónAMELX: AMELX: locus Xp22.3‐p22.1AMELY: AMELY: locus Yp11 (Lau et al.,1989).
• Esencial para el Esencial para el ensamblaje de la M.E.C. ensamblaje de la M.E.C. orgánica del esmalteorgánica del esmalte
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEPROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEAMELOGENINAAMELOGENINA
• En hombres, AMELY es expresado en bajos niveles (Salido E, Yen P, Koprivnikar K, at al., 1992)
• AMELX es el principal Organización y estructura del esmalte
LOS PACIENTES CON AMELOGENESIS IMPERFECTA PRESENTAN ALTERACIONES EN EL GEN AMELX AFECTANDO LA EXPRESION DE AMELOGENINA (AIH1). CON FENOTIPOS DE HIPOPLASIA E HIPOMINERALIZACIÓN
MUTACIÓN
Béatrice Richard, Sidney Delgado, Philippe Gorry, Jean-Yves Sire. A study of polymorphism in human AMELX. Archives of oral Biology 52 (2007) 1026 - 1031
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
AMELOGENINAAMELOGENINA
Jean-Yves Sire, Sidney Delgado, Delphine Fromentin, Marc Girondot. Amelogenin: lessons from evolution.Archives of oral Biology (2005) 50, 205-212
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEEl ensamblaje supramolecular Nanoesferas (Du et al., 2005; Fincham andMoradian-Oldak, 1995; Veis, 2005)
Jean-Yves Sire, Sidney Delgado, Delphine Fromentin, Marc Girondot. Amelogenin: lessons from evolution.Archives of oral Biology (2005) 50, 205-212
ESMALTEPROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
AMELOGENINAAMELOGENINA
A. G. Fincham et al., The Structural Biology of the Developing Dental Enamel Matrix. Journal of Structural Bilogy 126, 270-299 (1999)
ESMALTEPROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
AMELOGENINAAMELOGENINA
A. G. Fincham et al., The Structural Biology of the Developing Dental Enamel Matrix. Journal of Structural Bilogy 126, 270-299 (1999)
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEENAMELINA
• Gen humano para ENAMELIN (ENAM)Localizado cromosoma 4q21 (Dong et al., 2000; Hu et al., 2000a),
ESMALTE
Jean-Yves Sire, Sidney Delgado, Delphine Fromentin, Marc Girondot. Amelogenin: lessons from evolution.Archives of oral Biology (2005) 50, 205-212
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEENAMELINA
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEESMALTE
ENAMELINA
Es la proteína más larga en el desarrollo de la matriz del esmalte dental y comprende el 5% del total de las proteínas de la matriz del esmalte maduro (supplied by OMIM)
• Gen 9 exones• Secretado como una glucoproteína fosforilada precursora 186KDa• Una vez secretada sufre una serie de cambios proteolíticos (Fukae et al., 1996; Hu et al., 1997, 2000)
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
• ENAM Exon largo 10 es variable (Hu and Yamakoshi, 2003; Sire et al., unpublished results)
• Comparaban secuencias de ENAM entre humano y chimpance
• Se encontraron 30 variaciones, de las cuales 10 eran no sinónimos
ENAMELINA
Béatrice Richard, Sidney Delgado, Philippe Gorry, Jean-Yves Sire. A study of polymorphism in human AMELX. Archives of oral Biology 52 (2007) 1026 - 1031
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
Analizaron una familia autosómica dominante con una forma de hipoplasia de Amelogenésis Imperfecta ( AIH2)
Gen enamelin tuvo una mutación en el intron 7 de enamelina
Mutación en el gen enamelina en el límite del exón-intrón
AIH2
Mutación en la región N-terminal del gen enamelina
AIH2
ESMALTE
Rajpar et al. (2001) Kida et al., 2002; Kim et al., 2005 Mardh et al. (2002)
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc
ENAMELINA
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
• Rol particular que tiene está proteína en la amelogenésis está todavía por establecerse ( Hu and Yamakoshi, 2003 )
SUGIERE• Rol de enamelina Elongación de los cristales. Es ácida
Se une al Calcio de la Hidroxiapatita.
ESMALTE
ENAMELINA
Presencia intacta y madura de la enamelina en el frente de mineralización del esmalte ( Hu et al., 1997a; Kim et al.,2005 )
BASADOS
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
• Masuya et al.,. ENU‐induced mouse mutants as models for different clinical subtypes of human amelogenesis imperfecta (AI). Hum. Mol. Genet. 14, 575–583. (2005)
• Agente químico N- etil - N- nitrosourea (ENU) generar líneas mutantes en el ratón Mutación en el gen Enamelina
• Alteraciones en el ensamblaje del esmalte en los casos clínicos de Amelogenésis Imperfecta
ESMALTE
ENAMELINA
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEENAMELINA
Enamelinas son parcialmente degradadas y se mantienen asociadas con los cristales en el esmalte maduro
Amelogeninas, llenan los espacios entre los cristales en crecimeinto. Son degradadas y removidas completamente
de el esmalte maduro
Ermanno Bonucci. Calcification in biological systems. 1992
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
ENAMELINA ES UN COMPONENTE ESENCIAL DE LA MATRIZ DEL ESMALTE Y ES NECESARIO PARA LA CORRECTA BIOMINERALIZACIÓN DE LA MATRIZ DEL ESMALTE Y SU MADURACIÓN
ESMALTE
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PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
Gen AMBN. Localizado en el cromosoma 4q21 y tiene 13 exones
ESMALTE
AMELOBLASTINA
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEAMELOBLASTINA
AMBN 422 Aminoácidos. Proteína 45 KD
15.2% Prolina Glicine 9.9% Leucine 9.9%
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEAMELOBLASTINA
Glucoproteína específica dental, expresada Ameloblastos secretores
Expresión durante la maduración del esmalte
Cerny et al., 1996; Fonget al., 1996; Krebsbach et al., 1996. Hu et al.,1997
Caracterizada en estudios realizados en incisivos de ratas y porcinos
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEAMELOBLASTINA
Estudios inmunohistoquímicos (Hu et al., 1997b; Nanci et al., 1998)
Distribución dentro de la matriz extracelular del esmalte por fuera del ameloblasto, en forma de red. (Snead, 1996)
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEAMELOBLASTINA
Se ha sugerido que sirve como núcleos de cristalización
Expresados en los sitios de iniciación de mineralización dentro del esmalte (Dhamija and Krebsbach, 2001; Nanci et al., 1998)
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ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEAMELOTINA
Iwasaki et al., 2005
Identificaron el gen de AMTN, por análisis de reacción en cadena polimerasa (PCR) de varios tipos celulares del
órgano dental de un incisivo de ratón de 10 días
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ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEAMELOTINA
Análisis de bases de datos
Identificarón AMTN humana Proteína de 209 aminoácidos. 60% idéntico a los 213 aminoácidos de la proteína del ratón
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ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEAMELOTINA
Gen AMTN ubicado en el cromosoma 4q13.3 proximal a los genes AMBN y ENAM. Tiene 9 exones y 8 intrones
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ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEAMELOTINA
Análisis de Hibridización in situ
AMTN es expresada específicamente en el estadío de maduración de los ameloblastos
Desarrollo dental en ratones
(Iwasaki et al., 2005)
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ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEBIGLYCAN
Gen BGN Humano localizado en el cromosoma Xq28. Contienen 8 exones
Se expresa en los dientes incluyendo dentina y esmalte ( Septier et al., 2001)
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEBIGLYCAN
Estudios en ratas transgénicas Anulaba gen BGN (Xu et al., 1998)
Goldberg et al., (2002, 2005). Dentina y Esmalte se afectaban por la anulación de gen BGN.
Expresaba en los Ameloblastos y está presente en la M.E.C del esmalte
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Paine et al., 2001; Wang et al., 2005
Sugiere que los tejidos como el esmalte en formación
Contribuye a regular la organización tridimensional de los componentes de la matriz por interacción con otras
moléculas de la matriz
ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEBIGLYCAN
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ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTEOTRAS PROTEÍNAS DEL ESMALTE
Proteínas TUFT del esmalte
TUFTELIN ((Deutsch et al., 1987, 2002; Robinson et al.,1975, 1989)
(TFIP11)Tuftelin Interacting Protein 11 (TFIP11) ‐ (Paine et al., 2000a; Wen et al., 2005)
Proteínas “no amelogeninas” sulfatadas y glicosiladas de 65 KD (Nanci et al., 1996b, 1998; Smith and Nanci, 1996; Smith et al., 1995)
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ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
TUFTELIN
Gen Tuftelin humano cromosoma 1q21
Proteína ácida. Está presente en el desarrollo y maduración del esmalte extracelular
(Deutsch et al., 1991)
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ESMALTE
PROTEÍNAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTETUFTELIN
Producto de un rango de tipos celulares
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Células responsables de la mineralización de tejidos duros
Células responsables de los tejidos no mineralizados
(Bashir et al., 1998; Deutsch et al., 2002; Luo et al., 2004; MacDougall et al.,1998; Mao et al., 2001; Paine et al., 2000a; Saarikoski et al., 2002).
ESMALTE
ENZIMAS PROTEOLÍTICAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
Matriz Metaloproteinasa 20 (MMP20)
Kalikreína – 4 (KLK4)
Descubiertas en el organo del esmalte porcino (Bartlett et al., 1996; Simmer et al., 1998)
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ESMALTE
ENZIMAS PROTEOLÍTICAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
Matriz Metaloproteinasa 20 10 exones (MMP20)
Forma parte del gen MMP localizado en el cromosoma humano 11q22.3
Degradación de la Matriz Extracelular en los procesos fisiológicos normales Desarrollo embrionario y Remodelación de Tejidos
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ESMALTE
ENZIMAS PROTEOLÍTICAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
Expresión de la MMP20 en tejidos fisiológicos normales es limitada al diente (Hu et al., 2002)
Western Blot demostró que es secretada dentro de la matriz del esmalte (Fukae et al., 1998)
Mutación de la MMP20 Esmalte blando
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc
ESMALTE
ENZIMAS PROTEOLÍTICAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
Kalikreína – 4 (KLK4)
Gen localizado en el cromosoma 19q13.41
Descubiertas en dientes (Simmer et al., 1998)
Producida por los odontoblastos y por los ameloblastos en el estadío post-secretorio y de maduración
(Hu et al., 2000; Ryu et al., 2002).
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc
ESMALTE
ENZIMAS PROTEOLÍTICAS DE LA MATRIZ DEL ESMALTE
Kalikreína – 4 (KLK4)
Expresión KLK4
Desaparición de las proteínas del esmalte (amelogeninas) desde la matriz del esmalte
Mutación KLK4 Amelogenésis Imperfecta
(Hart et al., 2004)
John D. Bartlett, Bernhard Ganss, Michel Goldberg, Janet Moradian Oldak, Michael L. Paine, Malcolm L. Snead, ‐ Xin Wen, Shane N. White, and Yan L. Zhou. Protein–Protein Interactions of the Developing Enamel Matrix. Current Topics in Developmental Biology, Vol. 74, Copyright 2006, Elsevier Inc
CARACTERISTICAS DEL ESMALTE
• Dureza por su contenido mineral
• Frágil por alta dureza
• Requiere de la dentina para mantener su integridad
• Espesor máximo de 2.5 mm en superficies de alto trabajo.
• El espesor hace que varié su color por la dentina que se transparenta
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
COMPONENTES CARACTERISTICAS
VARILLAS DEL ESMALTE
•Esmalte es una masa de cristales de hidroxiapatita.•Su estructura es el resultado de un patrón organizado de orientación cristalina•Están compuestas por cristales y son de forma cilíndrica.•La disposición se debe a la síntesis y formación del esmalte por parte de los ameloblastos•Distancia entre cristales ocupada por la sustancia orgánica es de 2 a 3 nm
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
COMPONENTES CARACTERISTICAS
ESTRIAS DE RETZIUS
•Aparecen en los preparados por desgaste en forma de bandas de color parduzco o castaño con la luz trasmitida y claras con la luz reflejada.•Estría mas sobresaliente y que coincide con el nacimiento: línea neonatal (línea de Rushton – orban)•Marcan la aposicion de capas de tejido durante la formación de la corona. (líneas incrementales).
–Relacionados con periodos de reposo durante la mineralización.
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
Periquimatias
Estrías de retzius
COMPONENTES CARACTERISTICAS
PENACHOS ADAMANTINOS O DE LINDERER
•Semejantes a las microfisuras del esmalte.•Se extienden en el tercio interno del esmalte y se despliegan desde el limite amelodentinario en forma de arbusto.•Solo en el tercio interno del esmalte.•Se forman durante el desarrollo debido a cambios bruscos en la dirección en los grupos de los prismas.
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
COMPONENTES CARACTERISTICAS
BANDAS DE HUNTER- SCHREGER
•Bandas claras y oscuras denominadas respectivamente parazonias y diazonias.•Ocupan las 4/5 partes del esmalte.•Su origen no esta absolutamente explicado, sugiriéndose que se trata del fenómeno que resulta del distinto plano de corte de los prismas.
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
COMPONENTES CARACTERISTICAS
ESMALTE NUDOSO •Esmalte prismático que se localiza en las regiones de las cúspides dentarias.•Formado por una compleja interrelación de prismas o bastones adamantinos.•Su origen radica en que los planos circunferenciales de los prismas con sus ondulaciones se interrelacionan íntimamente y estrechamente.•El entrecruzamiento de los prismas aumenta la resistencia del esmalte.
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
COMPONENTES CARACTERISTICAS
UNION AMELODENTINARIA
•Zona de relación entre esmalte y dentina.•Constituye un nivel estructural para la retención firme del esmalte sobre la dentina.•Su origen se establece en los primeros estadios de la morfogénesis dentaria y señala la ubicación de la lamina basal existente entre odontoblastos y ameloblastos antes de la mineralización.•Un espesor de 11.8 micrómetros.
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
COMPONENTES CARACTERISTICAS
HUSOS ADAMANTINOS
•Estructuras con aspecto de clavas irregulares a nivel de las conexiones amelodentinarias.•Formaciones tubulares que tienen en su interior la prolongaciones del odontoblasto•La mayoría solo contiene fluido dentinario.•Su función se relaciona con la transmisión de los estímulos.
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
COMPONENTES CARACTERISTICAS
PERIQUIMATIAS •Formaciones relacionadas con las estrías de Retzius por una parte y con la periferia medioambiental por la otra.•Son mas marcadas en los dientes permanentes recién erupcionados.
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
COMPONENTES CARACTERISTICAS
LAMINILLAS O MICROFISURAS
•Microfisuras finas y delgadas que se extienden de forma rectilínea desde la superficie del esmalte hasta la dentina o pueden penetrar en ella.•Hay microfisuras primarias y secundarias.•Las primarias están constituidas por matriz del esmalte no mineralizada o células que proceden del órgano del esmalte.•Las secundarias se generan por trauma y cambios rápidos de temperatura en ese lugar.•Se clasifican en tipo A, B, C.
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
Histología y embriología bucodental, Maria E. Gómez de Ferraris, A. Campos Muñoz, 2002
2 D Mapping of texture and lattice parameters of dental
enamel
ScienceDirect, biomaterials 28 (2007) 2908-2914
INTRODUCCION• El esmalte es tejido biológico altamente mineralizado y
duro de origen ectodérmico.
• Compuesto por 96% de minerales, 3% de agua, 1% material orgánico.
• Los cristales de hidroxiapatita se disponen transversalmente.
(1) Deakins M, Volker IF. Amount of organic matter in enamel from several types of human teeth. J Dent Res 1941;20(2):117–21
INTRODUCCION• Tiene una dimensión de 50 nm a 25 nm y hasta 1mm de longitud.(1)
• Los agregados de nano varillas conocidas como prismas contienen alrededor de 1000 cristales. (2)
• Los cristales pueden tener 5 micrómetros de diámetro y pueden tener varios mm de longitud.(2)
1.Johansen E. In: Stack MV, Fearnhead RW, editors. Tooth enamel: its composition, properties, and fundamental structure. Bristol: I Wright and Sons; 1965. p. 177–81.
2. Young RA, Mackie PE. Crystallography of human tooth enamel:Initial structure refinement. Mat Res Bull 1980;15(1):17–29.
Wilson RM, Elliott JC, Dowker SEP, Smith RI. Rietveld structure refinement of precipitated carbonate apatite using neutron diffraction data. Biomaterials 2004;25(11):2205–13..
INTRODUCCCION• Los cristales, la mayoría son dispuestos en un eje
longitudinal y aproximadamente a 90 grados con la unión esmalte dentina..
• El microscopio electrónico es una técnica cualitativa pero no permite información sobre el grado de alineación en las diferentes parte del diente. Solo nos permite determinar la forma y tamaño en un plano particular del esmalte.
Young RA, Mackie PE. Crystallography of human tooth enamel:Initial structure refinement. Mat Res Bull 1980;15(1):17–29.Wilson RM, Elliott JC, Dowker SEP, Smith RI. Rietveld structure refinement of precipitated carbonate apatite using neutron diffraction data. Biomaterials 2004;25(11):2205–13.
INTRODUCCION
• Se ha utilizado difracción de Rayos x en esmalte dental para establecer el espacio por grupo y las capas.
• Previos estudios utilizaron la difracción de RX sobre el esmalte dental humano, estableciendo el agrupamiento espacial y parámetros de capa.
Young RA, Mackie PE. Crystallography of human tooth enamel:Initial structure refinement. Mat Res Bull 1980;15(1):17–29.Wilson RM, Elliott JC, Dowker SEP, Smith RI. Rietveld structure refinement of precipitated carbonate apatite using neutron diffraction data. Biomaterials 2004;25(11):2205–13.
INTRODUCCION
• Con la difracción de rayos X de 2D puede ser usada para determinar los parámetros básicos de la cristalografía de los cristales de hidroxiapatita, permitiendo explorar la composición y textura sobre la escala longitudinal del submilimetro.. Caracterizar la orientación, distribución de los cristales de apatita, ayuda a entender el crecimiento y formación del esmalte dental
Maisoon Al-Jawada,, Axel Steuwerb, Susan H. Kilcoynec, Roger C. Shorea,Robert Cywinskid, David J. Wooda. 2D mapping of texture and lattice parameters of dental enamel. Biomaterials 28 (2007) 2908–2914
DIFRACCION DE RX DEFINICIONEs una técnica consistente en hacer
pasar un haz de rayos X a través de un cristal de la sustancia sujeta a estudio. El haz se dispersa en varias direcciones debido a la simetría de la agrupación de átomos y por difracción, da lugar a un patrón de intensidades que pueden interpretarse según la ubicación de los átomos en el cristal. Una de las mas usadas en la comunidad científica por para dilucidar estructuras cristalinas, debido a su precisión
Wikipedia
DIFRACCION DE RAYOS X
Atlas of Optical Transforms (G. Harburn, C.A. Taylor, T.R. Welberry; Ed. G. Bell and Sons,
RESULTADOS
• Cortes de 500 micrómetros en segundos premolares mandibulares
• Cada cuadricula mide 150 micrómetros
• Parte oscura dentina• Parte clara esmalte
Maisoon Al-Jawada,, Axel Steuwerb, Susan H. Kilcoynec, Roger C. Shorea,Robert Cywinskid, David J. Wooda. 2D mapping of texture and lattice parameters of dental enamel. Biomaterials 28 (2007) 2908–2914
RESULTADOS• Difracciones de diferentes
partes del diente, ilustrando los cambios de textura en las diferentes direcciones dentro del esmalte.(a,b,c)
• Las variaciones en la intensidad muestran la textura.
• b muestra el patrón de difracción de la dentina. Aquí los niveles son mucho mas amplios indicando que los cristales son mas pequeños y menos texturizada.
RESULTADOS
• Áreas con coeficiente de textura baja, los cristales son menos alineados
DISPOSICION DE LOS CRISTALES DE HIDROXIAPATITA
DISCUSION• Este estudio demostró que los cristales de hidroxiapatita
son mas alineados en las cúspides: En la cúspide bucal en ambos lados y en la lingual es altamente alineado hacia el interior de la cúspide.
• Fuera de las cúspides los cristales son menos ordenados.
• Las superficies de alta alineación de cristales en los segundos premolares inferiores, son las superficies oclusales, esto pude sugerir un desarrollo evolutivo donde los sitios de mayor carga son mas fuertes.*
* Berkovitz BKB, Holland GR, Moxham BJ. Oral anatomy, embryology and histology. 3rd ed. New York: Mosby; 2002.
DISCUSION• Es probable que el grado evolución del alineamiento de
los cristales en las diferentes regiones del diente, han sido optimizadas por la función del diente.(1)
• Los cambios en los parámetros de las capas, pueden ser indicativos de cambios en la química de los cristales del esmalte así como cambios en el estrés y el estrés a la tensión del material.
• Los cambios en los parámetros de capa pueden originarse predominantemente de los cambios en la composición química del esmalte en las diferentes regiones del diente
1. Bacon GE. The dependence of human bone texture on life-style. Philos Trans Roy Soc B 1990;240(1298):363–70 .
DISCUSION• Usar los paramentos de capa para determinar los
cambios en la composición en la biología de las apatitas es no claro, como los cambios en la química de los cristales, que pueden ser el resultado de varias sustituciones de iones como Na, Mg, Cl o F, así como variaciones en el contenido de carbonato y la relación Ca/P. Sin embargo la magnitud de los cambios vistos a través de los dientes, sugiere que los cambios en los parámetros de capa es intrigante , originándose predominantemente desde los cambios en la composición química del esmalte en las diferentes regiones del diente
DISCUSION
• El análisis químico de la distribución del fluoruro, carbonato y magnesio del esmalte ha sido llevada previamente por Robinsón y col
CONCLUSIONES
• Usando la difracción de rayo X espacial, se puede cuantificar los cambios en la textura y capas del esmalte dental, así como la posición dentro del diente
• En pocas horas de recolección de datos, se puede general el mapa bidimensional de la textura y capas del esmalte. Con una resolución de 150 micrómetros
CONCLUSIONES
• Esto ha permitido la cuantificación de la información del grado de alineamiento de los cristales en las diferentes regiones del esmalte.
• El mapa de capa relata los cambios en la química del cristal y la diferencia entre los dientes.
CONCLUSIONES• Caracterizar la propiedades cristalográficas del
esmalte dental es crucial para diseñar un material restaurativo optimo.
• La difracción de rayos X es una potente técnica en el estudio de la cristalografía y microestructura del esmalte dental y podría tener igual éxito en el estudio de otro tejidos duros, en el estudio de materiales sintéticos y complejos biosinteticos.
CRISTALOGRAFÍA
ESTRUCTURA CRISTALINA
Puntos homólogos que pueden repartirse en líneas paralelas y equidistantes, cuya repartición podrá ser distinta según la dirección que se considere, pero será igual en una misma dirección.
Leon Lopez, Enrique G, Fisica de los cristales. 1984 .
2.3 mm
1.3 mm
FORMACIÓN Y CRECIMIENTODE LOS CRISTALES DEL ESMALTE
• Sintetiza factores requeridos para iniciar la formación de cristales de hidroxiapatitia. (PAL, ATPSINTASA, PROTEOGLICANASAS, ETC)
• Mayoría de proteínas de matriz
extracelular (desarrollo cristales del esmalte) son hidrofóbicas y de naturaleza globular.
• Degradadas y perdidas durante el desarrollo.
Deutsch,D. Structure and funtion of enamel gene products, Anat Rec 224. 1989
AMELOBLASTO MADURO
Histología y embriología bucodental, Gomez de Ferraris, Campos Muñoz. Ed Panmericana. Cap 10. 2001
FORMACIÓN Y MADURACIÓN DE LA MATRIZ
• Secreción de la matriz orgánica• Síntesis de sustancias de bajo peso molecular en el RER• Concentración de las sustancias en el complejo de Golgi• Formación de gránulos o cuerpos adamantinos• Fusión de los cuerpos adamantinos (4µm)
• Secreción por exocitosis•Formación de membrana amelodentaria ( 2µm)
Deutsch,D. Structure and funtion of enamel gene products, Anat Rec 224. 1989
Ameloblastos
Matriz proteica del esmalte
Proamelogenina de altoPeso molecular
Amelogeninas
Reabsorción
Enamelinas
Localización intercristalina
Aparición temprana
Localización intracristalina
Aparición tardíaAgregado de
otras proteinas
Esmalte Maduro
• La organización del complejo 3D del esmalte parece estar basada más en un ordenamiento directo de los cristales de hidroxiapatita (inorgánico), que en un ordenamiento de las proteínas de la matriz estructural. (ej:fibrillas colágenas en hueso laminar)
Weiner, S. Organization of extracellulary mineralizzed tissues: a comparative study Of biological crystal growth. Crit. Rev. Biochem. 20. 1986.
• Las unidades en la organización fundamental en el esmalte maduro, son los prismas y la sustancia interprismática.
• Forma delgada, íntimamente empacados, extremadamente largos, como cintas de cristales de hidroxiapatita.
Warsshawsky,H. and Nanci, A. Stereo electron miroscopy of enamel crystallities, J Dent Res. 61. 1982.
Histología y embriología bucodental, Gomez de Ferraris, Campos Muñoz. Ed Panmericana. Cap 10. 2001
• Esmalte interprismático forma un conjunto de cavidades las cuales son progresivamente alargados y rellenados por los prismas.
• Prismas: rodeados en todos los sitios por esmalte interprismático.
Warsshawsky,H. and Nanci, A. Stereo electron miroscopy of enamel crystallities, J Dent Res. 61. 1982.
Orientación de los cristalesen el interior de los prismasen las tres caras de un bloque de esmalte
Histología y embriología bucodental, Gomez de Ferraris, Campos Muñoz. Ed Panmericana. Cap 10. 2001
• El proceso de Tomes de un ameloblasto se cree organizar un prisma del esmalte.
• El esmalte interprismático está formado en relación a la porción proximal de los procesos de Tomes.
Weiner, S. Organization of extracellulary mineralizzed tissues: a comparative study Of biological crystal growth. Crit. Rev. Biochem. 20. 1986.
• Los cristales de los prismas y del esmalte interprismático son similares en estructura pero difieren en su orientación relativa.
• Prismas: los cristales son formados por interdigitación de porciones de los procesos de Tomes y ordenados.
• Cada prisma está formado por cuatro ameloblastos.
Warsshawsky,H. and Nanci, A. Stereo electron miroscopy of enamel crystallities, J Dent Res. 61. 1982.
Histología y embriología bucodental, Gomez de Ferraris, Campos Muñoz. Ed Panmericana. Cap 10. 2001
• La unidad celular de los cristales del esmalte es la hidroxiapatita, pueden sufrir substitución con iones (magnesio, fluoruro, carbonato).
• Forma hexagonal observada por microscopia electrónica puede representar proyecciones bi-dimensionales de corte oblicuo, tridimensional, segmentos de cristales romboédricos.
Sydney-Zax,M. Mayer I, and Deutsch,D. Carbonate content in developing humanand and bovine enamel. J Dent Res. 70. 1991.
HidroxiapatitaCa10(Po4)6(OH)2
Histología y embriología bucodental,Gomez de Ferraris, Campos Muñoz.
Ed Panmericana. Cap 10. 2001
• Los cristales individuales del esmalte comienzan como una delgada capa que se vuelve hexagonal (cristales maduros).
• Esmalte joven: rico en carbonato, puede reemplazar el grupo fosfato o el grupo hidroxilo de la superficie o dentro de los cristales
Kallenbach E. Evidence that apatite crystals of rat incisor enamel have hexagonalcross sections. Anat. Ec. 228. 1990
• Como los cristales envejecen, la relación carbonato/calcio disminuye y hay un cambio en los sitios de sustitución dentro de la red de cristales.
• Carbonato hace un esmalte más soluble en ácido y su presencia ha estado implicada en la disolución central de cristales vistos en lesiones cariosas.
Warshawsky, H. Organization of crystals in enamel. Anat Rec. 224. 1989
Un componente orgánico de la matriz se cree que actúa como plantilla para orientación de crecimiento de los cristales y está intimamente asociado con la fase mineral.
Warshawsky, H. Organization of crystals in enamel. Anat Rec. 224. 1989
Proceso de Tomes del ameloblasto Membrana celular
Adición progresiva deiones en extremoterminal de cristalitos Nanosfera formada por100 monómeros de Amelogenina. Diámetro de 20nm
Distribución de nanosferasforma matriz alrededorde cristalitos iniciales
Cristalitos inicialesdel esmalte
Vesículas secretoriasSecreción de
monómeros de amelogenina
Monómeros de amelogenina
forman nanosferas
Superficie dentina mineralizada
Histología y embriología bucodental,Gomez de Ferraris, Campos Muñoz. Ed Panmericana. Cap 10. 2001
MATRIZ ORGÁNICA Y CRISTALES INICIALES DEL ESMALTE
AUMENTO DE TAMAAUMENTO DE TAMAÑÑOO DE CRISTALES DE CRISTALES
Crecimiento en la longitud Crecimiento en la longitud de los cristalesde los cristales
El ameloblasto secreta proteEl ameloblasto secreta proteíínasnas y construye la capa del esmaltey construye la capa del esmalte por aposicipor aposicióón.n.
ExpansiExpansióón de los cristales n de los cristales en ancho y grosor.en ancho y grosor.
Lentamente y progresivamenteLentamente y progresivamente en el tiempo.en el tiempo.
Solo si otros componentes son Solo si otros componentes son removidos para proveer un removidos para proveer un espacio libre o volumen para espacio libre o volumen para que los cristales pueden que los cristales pueden expandirse.expandirse.
Componentes amelogeninas y aguaComponentes amelogeninas y agua
Continuamente a lo largo Continuamente a lo largo del estado secretordel estado secretor
Deutsch ,D. Structure and function of enamel gene products. Anat Rec 224.1989
• Aunque el crecimiento de los cristales en ancho y grosor directamente estimula la ruptura de las amelogeninas.
• La amelogeninas pueden primero ser degradadas por las proteinasas para permitir el crecimiento en ancho y grosor de los cristales
Deutsch ,D. Structure and function of enamel gene products. Anat Rec 224.1989
PROPIEDADES DE LA LUZ
Craig Robert, Power John. RESTORATIVE DENTAL MATERIALS,Mosby, Eleventh Edition. 2002.
REFLEXIÓN
LUZ INCIDIENDO SOBRE SUPERFICIES LISAS
La luz choca sobre una superficie lisa, pulida y translúcida y se refleja en una sola dirección dando un aspecto artificial. Fundamentals of COLOR, Stephen J.Chu, DMD, Quintessence 2004
LUZ INCIDIENDO SOBRE SUPERFICIES IRREGULARES
La superficie irregular presenta concavidades y convexidades, este tipo de textura genera que la luz al impactar en su superficie se difunda en todas direcciones.
Fundamentals of COLOR, Stephen J.Chu, DMD, Quintessence 2004
REFRACCIÓN
Craig Robert, Power John. RESTORATIVE DENTAL MATERIALS,Mosby, Eleventh Edition. 2002.
3 x 10 m/s8
Aire 299.910 Km. / s
Agua 225.564 Km. / s
Cristal 205.479 Km. / s
Craig Robert, Power John. RESTORATIVE DENTAL MATERIALS,Mosby, Eleventh Edition. 2002.
EFECTO LUZ - CUERPO
Fundamentals of COLOR, Stephen J.Chu, DMD, Quintessence 2004
PROPIEDADES FÍSICAS
DUREZA• Resistencia de la última capa
(superficial) a ser rayada o sufrir deformaciones.
• Corresponde a 5 en la escala
de Mohs (apatita)
• Está en relación directa con el grado de mineralización.
Histología y embriología bucodental, Gomez de Ferraris, Campos Muñoz. Ed Panmericana. Cap 10. 2001
DUREZA
• Se debe al elevado porcentaje de matriz inorgánica (95%) cristales de hidroxiapatita.
• Cristales: constituídos por fosfato de calcio.
Craig Robert, Power John. RESTORATIVE DENTAL MATERIALS,Mosby, Eleventh Edition. 2002.
ELASTICIDAD
• Depende de la cantidad de agua y sustancia orgánica que posee. 3%
• Escasa. • Tejido frágil. • Tendencia a macro y microfracturas cuando no
tiene apoyo dentinario elástico. • Módulo de elasticidad 84.1MPa.
Craig Robert, Power John. RESTORATIVE DENTAL MATERIALS,Mosby, Eleventh Edition. 2002.
ANISOTROPÍA
Propiedad de responder diferente dependiendo de la dirección de aplicación la fuerza.
110 GPa.Intraprismático
95 GPa.Interprismático
90 GPa.Transversal
Spears I, Noor R, Cromptom R, Cardew G, Howard I; The effects of enamel anisotropy on the distribution of stress in a tooth. J Dent Res, 1993, 72 (11) , 1526-1531.
ANISOTROPÍA
Disipa el estrés mas efectivamente
Reduce el estrés tensil y compresivo
Reduce el riesgo de fractura en cervical
Spears I, Noor R, Cromptom R, Cardew G, Howard I; The effects of enamel anisotropy on the distribution of stress in a tooth. J Dent Res, 1993, 72 (11) , 1526-1531.
COLOR • Esmalte es translúcido.
• El color no depende del esmalte sino de las estructuras subyacentes (dentina).
• Mayor espesor: tonalidad grisácea (cúspides).
• Más delgado: blanco amarillento (cervical).
Craig Robert, Power John. RESTORATIVE DENTAL MATERIALS,Mosby, Eleventh Edition. 2002.
TRANSLUCIDEZ
• Por variaciones en el grado de calcificación y homogeneidad del esmalte.
• A mayor mineralización más translucidez
Craig Robert, Power John. RESTORATIVE DENTAL MATERIALS,Mosby, Eleventh Edition. 2002.
SEMIPERMEABILIDAD• Permite difusión de agua y de algunos iones
presentes en el medio oral
• Esmalte: por marcadores radioactivos o radioisótopos puede actuar como membrana semipermeable.
Craig Robert, Power John. RESTORATIVE DENTAL MATERIALS,Mosby, Eleventh Edition. 2002.
SEMIPERMEABILIDAD
• Hace más resistente la superficie externa de esmalte a la caries.
• En dientes viejos la semipermeabilidad es muy reducida
• Los iones flúor sustituyen los grupos hidroxilos del cristal de apatita = menos soluble a los ácidos.
Histología y embriología bucodental, Gomez de Ferraris, Campos Muñoz. Ed Panmericana. Cap 10. 2001
RADIOPACIDAD
• Oposición al paso de los rayos Roentgen.
• Es muy alta en el esmalte por ser muy mineralizado.
Histología y embriología bucodental, Gomez de Ferraris, Campos Muñoz. Ed Panmericana. Cap 10. 2001
METAMERISMOMETAMERISMOFLUORESCENCIAFLUORESCENCIAOPALESCENCIAOPALESCENCIA
PROPIEDADES OPTICAS DEL ESMALTE
Fundamentals of COLOR, Stephen J.Chu, DMD, Quintessence 2004
METAMERISMO
Aschheim, K. 2002. Odontología Estética.Segunda Edición. Ediciones Harcourt S.A. Madrid. España
FLUORESCENCIA
Aschheim, K. 2002. Odontología Estética.Segunda Edición. Ediciones Harcourt S.A. Madrid. España
OPALO
OPALESCENCIA
Aschheim, K. 2002. Odontología Estética.Segunda Edición. Ediciones Harcourt S.A. Madrid. España
• La formación de cristales de hidroxiapatita con dimensiones de longitud es un proceso que toma muchas semanas para completarse
• Único mecanismo que permite una adición mineral depositada continuamente por largo tiempo en la superficie de maduración de los cristales del esmalte
BIOINGENIERIA Ingeniería de Tejidos Humanos
Medicina Regenerativa
Disciplina biomédica que aplica los principios de la ingeniería y los conocimientos en embriología,
biología molecular, biotecnología y bioinformática para la regeneración de órganos y tejidos de los
organismos vivos.
Lhotska: Biomedical engineering as health care profession Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2007;1:5936-9.
BIOINGENIERIA
Su objetivo es regenerar tejidos reproduciendo los mecanismos que
intervienen en la renovación de las células del organismo. Es una alternativa al
transplante tradicional de órganos que no siempre es posible tanto por la falta de donantes como por el riesgo de que el paciente rechace el órgano recibido.
BIOINGENIERIA
Cortesia Dr. Juan Carlos Munevar
BIOINGENIERIA
Modelos desarrollados para el estudio de la ingeniería de tejidos:
• Terapias Génicas• Células Stem • Estructuras Tridimencionales
TERAPIA GENICA
•Objetivo iniciar la cascada de expresión génica•Medios de transporte son virus o no virus..
CELULAS STEM
Cortesia Dr. Juan Carlos Munevar
Estructuras Tridimensionales
Estructura biocompatible que simulan el tejido a regenerar, a la que se le incorporan factores de crecimiento, sustancias peptídicas especificas y sistemas multicelulares de matrices de tejido.
•Kim BS. Baez CE. Biomaterials for tissue engineering. Word J Urol. 2000; 18:2-9•Pratt AB. Weber FE. Schmoekel HG. Muller R. Synthetic extracelular matrices for in situ tissue engineering. Biothecnol Biogen :2004;86:27-36
BIOINGENIERIA
• Gronthos y col (2000) aislaron células de la pulpa y demostraron la capacidad de estas células para producir dentina. (Posnatal human dental
pulp stem cells in vitro and vivo. Proc Natl Acad Sci USA 200097:13625-30)
• Harada y col (1999) regulación molecular de la proliferación y diferenciación de las células Stem en el epitelio del órgano del esmalte.(Localization of putative stem cells in dental epithelium and their association with Notch and FGF signaling. J Cell Biol. 1999.147:105-20)
BIOINGENIERIA
• Thesleff y col (1999) centros de señalización en el epitelio del germen dental, denominados nudos de esmalte, que producen mas de 10 factores de crecimiento y diferenciación y son los encargados de formación de cúspides. Descubrimiento de 250 genes relacionados con el desarrollo dental.
• Thesleff y col (2003) reportaron células madre de origen endotelial con capacidad de transdiferenciarse en ameloblastos en ratones que permiten suponer la formación de esmalte. (Stem Cells and Tissue Engineering: Prospects for regenerating Tissues in Dental Practice. Med Princ Pract 2003;12:43-50)
• Chai Y, Slavkin (2003) Factores de crecimiento y moléculas de señalización importantes en la bioingeniería de tejidos dentales.(Prospects for tooth regeneration in the 21st Century: A perspective. Micros Res and Tech. 2003;60:469-79)
REGULATING THE ROLE OF BONE MORPHOGENETIC
PROTEIN 4 IN TOOTH BIOENGINEERING
CHUNG Il-Hyuk (1) ; CHOUNG Pill-Hoon (2) ; RYU Hyun-Jeong (2) ; KANG Young-Ho (2) ; CHOUNG Han-Wool (2) ; CHUNG Jong-Hoon
(3) ; CHOUNG Yun-Hoon (4) ;
J Oral Maxillofac Sug 65:501-507, 2007
PROPOSITO
Cultivos de órganos y la regulación de su desarrollo biológico usando principios de ingeniería pueden ser utilizados para producir estructuras y órganos para la reconstrucción de defectos.
La aplicación de métodos de bioingeniería en el desarrollo de diente artificial puede ser una alternativa para generar dientes que se han perdido.
Proteína Morfogenetica de Hueso
Son factores de crecimiento que pertenecen a la familia de los factores de crecimiento transformante β (TGFβ), proteínas capaces de inducir la formación de hueso, cartílago, diente.
Las BMP4 y BMP2 son moléculas extensamente involucradas en la odontogénesis y morfogénesis, que interactuan con genes como el MSX1 y MSX2
(TUCKER, (1998). Transformation of tooth induced by inhibition of BMP. Science 282)
MATERIALES Y METODOS• Ratones CD-1: embriones y adultos• Fueron desecados gérmenes de molares en
estado de botón E11.5 y E13.5 y transplantados en un espacio mandibular en igual etapa de desarrollo.
• La mandíbula con los gérmenes transplantados fue cultivada in vivo e in vitro usando métodos de bioingeniería.
• Administración de BMP4 y noggins (antagonista) alrededor de los gérmenes.
MATERIALES Y METODOS
RESULTADOSDespués del periodo de cultivo in vivo e intro, los
gérmenes de los dientes transplantados presentaron desarrollo con formación de estructura de soporte.
En el grupo tratado con BMP4 y bioingeniería se observo un incremento en la maduración de cúspides y matriz de esmalte.
En el grupo tratado con Noggin desarrollo molares con apariencia tipo cráter, con desarrollo inmaduro de cúspides y supresión en la formación de la matriz del esmalte.
RESULTADOS
Desarrollo de dienteTejidos de soporteTejidos Neurovasculares
Formación de matriz De esmalte y dentina
RESULTADOS
Matriz de dentina y Esmalte, cúspides endesarrollo
Presencia de gérmenes de 1er y 2doMolar.
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
2. Efecto de BPM4 y Noggin en el
Tratamiento No. de gérmenes transplantados
Formación Segundo Molar
Normal Anormal
BMP4 56 46 (82.0) 10 (18.0)
Noggin 52 9 (16.0) 43(84.0)
2. Efecto de BPM4 y Noggin en el Desarrollo Cuspideo
Tratamiento No. de gérmenes transplantados
Desarrollo Cúspideo %
Maduro Inmaduro
BMP4 56 49 (88.0) 7 (12.0)
Noggin 52 15 (28.0) 37(72.0)
2. Efecto de BPM4 y Noggin en la Formación del Segundo Molar
Tratamiento No. de gérmenes transplantados
Formación Segundo Molar
Normal Anormal
BMP4 56 46 (82.0) 10 (18.0)
Noggin 52 9 (16.0) 43(84.0)
DISCUSION
• Peters H y col. (1999) y Thesleff I y col. (1997). Epitelio dental sufre plegamiento durante la etapa de casquete y en la etapa de campana (E11.5-E14.5) y hay un aumento en el deposito de esmalte por los ameloblastos.
• Thesleff I y Col (2000) y Vainio Sy col.(1993).Los efectos sinérgicos y antagonistas de las señales moleculares involucradas del tejido son responsables de las diferentes etapas del desarrollo del diente.
Thesleff I y Col
DISCUSION
• Vainio Sy col.(1993) y Aberg T y col. (1997) Expresion BMP en los procesos maxilares y mandibulares y de sus receptores ALK6 y ALK3 en el interior y exterior del epitelio dental sugieren que estas tienen un rol en desarrollo dental.
• Massague J, y col (2000) Dos antagonistas de BMP que son los chordin y noggin: proteínas que unidas a las BMPS en el espacio extracelular evitan la activación de los receptores de las BMP.
DISCUSION
• Tucker AS y col (1998), y Jernnvall J y col (1994 - 2000): Sugieren que la BMP4 es un determinante en la identificación de los dientes y los antagonistas tienen efectos evidentes en la formación de cúspides y en la forma coronal.
• Takahashi H y col(1996):Varios factores de crecimiento como la BMP4 son expresados en los nudos del esmalte y actúan como una señal para el control de la forma del diente.
CONCLUSIONES
Este estudio confirma que los gérmenes cultivados transplantados en el diastema a los que se les administro BMP4 permiten el desarrollo maduro de los dientes, y que el uso de la bioingeniería permite incluso la morfogénesis y la diferenciación en áreas sin dientes.