ERUPCIÓN DENTAL

ERUPCIÓN DENTALERUPCIÓN DENTAL

María Fernanda Briceño

María Isabel Trujillo

Profesor: Dr. Juan Carlos Munévar N

Postgrados OdontologíaPostgrados Odontología

Proceso de migración del diente desde su sitio del desarrollo dentro del hueso alveolar hasta su posición funcional en la cavidad oral.(Massler y Schour 1941)

La erupción dental es el único proceso de desarrollo, en donde un tejido semi-duro, el diente, debe escapar de su cripta, que es el hueso alveolar donde está encerrado. G. E. Wise The Biology of Tooth Eruption, J.Dent Res 77 (8) 1998

La erupción dental es un proceso complejo y regulado que involucra células del órgano dental y del alveolo circundante. G. Wise, S. Frazier, N. D’Souza. Cellular, molecular, and genetic Determinants of tooth eruption. Crit rev Oral Biol Med 13(4) 2002

DEFINICIÓN

TEORIAS DE LA ERUPCIÓN

DENTAL

• Teoría de la pulpaTeoría de la pulpa Presiones pulpares y crecimiento de la Presiones pulpares y crecimiento de la dentinadentina

Herzberg y Schour (1941) removieron la pulpa en ratas y Herzberg y Schour (1941) removieron la pulpa en ratas y LA ERUPCIÓN NO LA ERUPCIÓN NO FUE AFECTADAFUE AFECTADA

Herzbergs F. and Shour, I(1941) Effects of the removal of pulp and HertwigsHerzbergs F. and Shour, I(1941) Effects of the removal of pulp and Hertwigs

sheath on the euption of incisors in the albino rat. J. Dent. Res 20,264.sheath on the euption of incisors in the albino rat. J. Dent. Res 20,264.

Davidovitch. The Biological Mechanisms of Tooth Eruption and Root Resorption. Pages 1-7 1988 EBSCO Media, Birmingham, AL 35233


DENTAL

• Teoría de la elongación radicularTeoría de la elongación radicular Empujada por el crecimiento de Empujada por el crecimiento de las raíceslas raíces

Gowgiel en dientes de monos que fueron irradiados y eliminadas sus Gowgiel en dientes de monos que fueron irradiados y eliminadas sus raíces, los dientes erupcionaron.raíces, los dientes erupcionaron.Gowgiel, J.M. (1961) Eruption of irradiation-produced rootless teeth in monkeys. J.Dent. Res. 40, 538-547.

Massler, Schour reportaron que ratas con deficiencia en su formación Massler, Schour reportaron que ratas con deficiencia en su formación radicular, no afectaba la erupción.radicular, no afectaba la erupción.Massler, M and Shour, I. (1941) Studies in tooth development: Theories of eruption. Amer.J.Orthodont.,Oral Surg. 27, 552-576.


• Crecimiento del Hueso Alveolar

Nuevo hueso formado debajo de los dientes en erupción (sólo refleja movimiento no causa la erupción).

• Teoría del Ligamento PeriodontalFuerzas contráctiles de los fibroblastos del L.P (fibras colágenas). Poca evidencia

• Teoría del Folículo Dental (F.D)Canal gubernacular, los osteoclastos generan una vía ensanchando el canal, existe evidencia que el F.D es requerido para la resorción ósea. Es la ACEPTADA



DENTAL

Meyer, W. (1935) Meyer´s Normal Histology and Histogenesis of the Human Teeth and Associated Parts. Chap 14, pp 237-248.

Berkovitz, B.K.B and Moxham, B.J and Newman, H.N. (1982). The periodontal ligament and physiological tooth movements.In: The Periodontal Ligament in Health and Disease. Chap. 10, pp 215-247.

Wise, G.E, Marks, S.C. Jr. And Cahill, D.R (1985). Ultrastructural features of the dental follicle associated with formation of the tooth eruption pathway in the dog. J.Oral Pathol. 14, 15-26.

TOOTH ERUPTIONA SYNTHESIS OF EXPERIMENTAL

OBSERVATIONSSandy C. Marks, Jr 1Jeffrey P. Gorski 2Donald R. Cahill 3Gary E Wise 4The biological mechanisms of tooth eruption and root resorptionEdited by Z. Davidovitch, Pag 161-169

1988

- Department of Anatomy U of Massachusetts- Department of Biochemistry and Molecular Biology. U of Missouri. Kansas City- Mayo Medical School, Rochester, MN- Texas College of Osteopathic medicine, Ft. Worth

ETAPAS DE LA ERUPCIÓN

DENTAL

Erupción Prefuncional

Fase Intraósea

Fase Supraósea

Erupción Postfuncional


ERUPCIÓN PREFUNCIONAL

INTRAÓSEA

El diente emerge de su cripta ósea Resorción ósea y formación de hueso en lados opuestos.


Estudios han demostrado que justo antes de la erupción dental de premolares en los perros, una población de células mononucleares aparece en la parte coronal del folículo dental.

Preosteoclastos

Resorción Ósea

Se ha demostrado que el Factor de Crecimiento Epidérmico (EFG), se une a las células del Folículo Dental basal y acelera la proliferación celular alrededor de los dientes


ERUPCIÓN PREFUNCIONAL

SUPRAÓSEA

Período de movimientoPunta de la corona sobre el margen del Hueso Alveolar a su posición funcional

Características:

- Resorción continua

- Fusión del Folículo Dental con el Epitelio Oral subyacente.

- Crecimiento radicular continuo

- Formación ósea debajo del diente en erupción


ERUPCIÓN POSTFUNCIONAL

- Proceso lento

- Continuo a través de la vida

- Consiste de componentes verticales y horizontales del movimiento.


THE BIOLOGY OF TOOTH ERUPTION

G. E. Wise

J.Dent Res 77 (8) 1998

INTRODUCCIÓN

• Folículo dental esencial para la erupción porque era el sitio de influjo de células mononucleares.

• Moléculas que potencian la erupción: TGF – B1, PTHrP (Hormona Partiroidea).

• Retículo estrellado se comunica con el folículo dental para iniciar la erupción.

• Los eventos celulares de la erupción en el molar de ratas coincidían con los del perro. Wise GE, Fan W(1989). J Dent Res 68:150-156.

G. E. Wise. J Dent Res 77(8) 1998.

• EGF y su receptor se ubican temprano posnatalmente en el folículo y disminuía con el tiempo.

• CSF – 1 se produjo por el foliculo y se aumenta posnatalmente y al final declina.

• Erupción: Controlada por FD y SR.

• C –Fos: dirige diferenciacion de las células mononucleares necesarias para una via de erupción.


CONCLUSIONES

• Visión de la erupción dental como un proceso biológico no mecánico.

• El crecimiento celular, el movimiento celular, la apoptósis, la quimiotaxis también se deben considerar en erupción dental.


CELL TRACTION: IMPLICATION FOR THE MECHANISM OF TOOTH ERUPTION

A.K. Harris and J.J. Dmytryk A.K. Harris and J.J. Dmytryk Deparment of Biology and PeriodonticsDeparment of Biology and Periodontics

School of DentistrySchool of DentistryU of North CarolinaU of North Carolina

Z. Davidovitch. Pag 181-186, Z. Davidovitch. Pag 181-186, 19881988

INTRODUCCIÓN

• Partículas de plástico vidrio y otros materiales fueron puestos en cultivos celulares

• Las células parecen ejercer fuerzas en estas partículas móviles

• Silicona como substrato porque es inerte, esto elimina la objeción de que la distorsión se produce por fenómenos ajenos a las células (deshidratación, cambios bioquímicos, etc...)


INTRODUCCIÓN

• Los cultivos en superficies de silicona mostraron que las células acompañaban su movimiento con la generación de unas fuerzas que se transmiten al sustrato.

• La fuerza de tracción de los fibroblastos.


INTRODUCCIÓN

• Alineando materiales de la matriz en estructuras anatómicas como cápsulas de órganos, tendones y ligamentos. Harris, A.K. Stopak,D. and Wuild, P.W. (1981) .

• La tracción ejercida funciona como una banda rodante y mueve los elementos relacionados con la célula

• Relación con la erupción


MATERIALES Y METODOS

• Fibroblastos gingivales de rata• Substrato de silicona en platos de Petri• Tinción de fibroblastos• Observados directamente en el cultivo• Fotografías• Filmaciones


RESULTADOS

• Se necesitaron 24 horas para que los fibroblastos se aplanaran y se extendieran en la superficie de cultivo

• El grado de extendimiento de las células aumentó por los tres días siguientes y se vieron más aplanados

• A los 4 o 5 días se vió un arrugamiento de la superficie del substrato semejante al visto en otros estudios

• El arrugamiento se incrementó en los 20 días del experimento y varió entre células.


RESULTADOS

• Se grabaron las conductas de las células por periodos de 24 a 48 horas a la vez

• Los fibroblastos de rata son más estáticos que otros vistos


DISCUSIÓN

• Las células pueden ejercer tracción relativamente fuerte

• Con estas fuerzas las células pueden desplazar material extracelular

• Estas fuerzas actúan en la erupción del diente.


• Los fibroblastos pueden ejercer las fuerzas en las fibras colágenas que están unidas al diente

• Control de la dirección

DISCUSIÓN


• Con la tinción se observaron complejas redes citoplasmáticas de contenido de actina

• Fibras tensionadas y concentraciones de actina a lo largo de los márgenes de la célula

• Las fibras tensionadas se orientaban paralelas al eje mayor de la célula


RESULTADOS

Cellular, Molecular, and Genetic Determinants of

Tooth Eruption.

G. E. Wise, S. Frazier-Bowers, R.N. D’Souza.

Crit. Rev. Oral Biol. Med. 13(4): 323-334 2002

RESORCIÓN ÓSEA

Por el canal gubernacular de cada diente

Resorción ósea, ensancha este canal y permite que la corona se mueva a través de éste y erupcione

La vía de erupción dental es un evento localizado en un tiempo dado y genéticamente programado, que no requiere presión del diente en erupción.

Dado que el diente no erupcionado está encerrado en el hueso, la resorción ósea es la vía de erupción.

G. Wise, S. Frazier, N. D’Souza. Cellular, Molecular, and Genetic Determinants of Tooth Eruption. Cri.t Rev Oral Biol Med 13(4) 2002

ESTUDIO COTTON Y GAINES

Roedores Osteopetróticos Tinción Fosfatasa Ácida Tartrato-Resistente

Los dientes se forman pero no erupcionan

Nº reducidos de osteoclastos

G. Wise, S. Frazier, N. D’Souza. Cellular, Molecular, and Genetic Determinants of Tooth Eruption. Crit Rev. Oral Biol Med 13(4) 2002

Cotton WR, Gaines JF (1974). Unerupted dentition secondary tocongenital osteopetrosis in the Osborne-Mendel rat. Proc SocExp Biol Med 146:554-561.

FOLICULO DENTAL

ORIGEN MESENQUIMATOSO

Es un saco de tejido conectivo libre que rodea el órgano del esmalte de cada diente

Servir como tejido blanco para atraer células mononucleares

Estudios demostraron que una de las funciones del FD en la erupción dental

Sitio de depósito en donde estas células se fusionan y forman osteoclastos y así generar la resorción

G. Wise, S. Frazier, N. D’Souza. Cellular, molecular, and Genetic Determinants of Tooth Eruption. Crit Rev Oral Biol Med 13(4) 2002

El folículo dental es determinante en la erupciónEl folículo dental es determinante en la erupción

ETAPAS DEL DESARROLLO

www.ucsg.edu.ec/.../datos/embriologia19.htm

VÍAS DE SEÑALIZACIÓN

MOLÉCULAS INVOLUCRADAS EN LA ERUPCIÓN

Por ser un evento programado, está dado por moléculas que regulan el proceso.

Factores de Crecimiento Epidérmicos ( EGF ) Descrito por Cohen 1962

Efectos EFG Y CSF-1 diferentes acciones sobre la erupción dental

Acelera erupción incisivos

Acelera erupción molares

G. Wise, S. Frazier, N. D’Souza. Cellular, molecular, and genetic Determinants of tooth eruption. Crit rev Oral Biol Med 13(4) 2002

Cohen S (1962). Isolation of a mouse submaxillary gland proteinaccelerating incisor eruption and eyelid opening in the newbornanimal. J Biol Chem 237:1555-1562.


La señalización paracrina de las moléculas en el retículo estrellado (SR)Afecta la expresión del gen de las moléculas en el folículo dental (FD).

Receptor para IL- alfa en el (DF) TGF-BETA1 (SR) / EGF (DF).

Mejorar expresión de los genes CSF-1 , MCP-1

El retículo estrellado (SR) En el órgano del esmalte tiene un papel Regulador en la erupción.

G. Wise, S. Frazier, N. D’Souza. Cellular, Molecular, and Genetic Determinants of Tooth Eruption. Crit rev Oral Biol Med 13(4) 2002

PAPEL DEL OSTEOCLASTO EN LA

ERUPCIÓN DENTAL

El Osteoclasto Deriva de la célula madre hematopoyética

Monocitos

Pre-osteoclastos

Proliferación y diferenciación

Fusión y agregación

RESORCIÓN

G. Wise, S. Frazier, N. D’Souza. Cellular, molecular, and genetic Determinants of tooth eruption. Crit rev Oral Biol Med 13(4) 2002


PAPEL DE LOS OSTEOCLASTOS EN LA ERUPCION DENTAL

CSF-1 y MCP-1CSF-1 y MCP-1

Son moléculas secretadas que actúan como quimioquinas para reclutar

células mononucleares en el folículo dental.

Las células del folículo dental las secretanLas células del folículo dental las secretan

Diferentes moléculas pueden aumentar la expresión tanto de CSF-1 como de MCP-1Diferentes moléculas pueden aumentar la expresión tanto de CSF-1 como de MCP-1

Wise, Frazier-Bowers. CELLULAR, MOLECULAR, AND GENETIC DETERMINANTS OF TOOTH ERUPTION. Crit Rev Oral Biol Med. 13(4):323-334 (2002)

Favorece la erupción


Osteoblásticos

La erupción requiere progenitores

Osteoclásticos

Para formar una vía de erupción

El diente erupciona


HUESO HUESO ALVEOLARALVEOLAR

RANKL

FOLICULO FOLICULO DENTALDENTAL

EGF

OPG

C-Fos

CSF-1

RETICULO RETICULO ESTRELLADOESTRELLADO PTHrP IL-1α TGF-β1

FORMACIÓN OSTEOCLÁSTICA DURANTE LA ERUPCIÓN


OB

PAPEL DEL OSTEOBLASTO EN

LA ERUPCIÓN DENTAL

El Osteoblasto deriva de las células mesenquimales pluripotenciales de El Osteoblasto deriva de las células mesenquimales pluripotenciales de la médula ósea.

La presencia de osteoblastos es requerida para la activación de osteoclastos por medio

de la vía RANKL/OPG

MOLÉCULAS

INVOLUCRADASEN LA ERUPCIÓN

PAPEL DEL OSTEOBLASTO EN LA ERUPCION DENTAL

Cbfa1 ( Core Binding Factor) Cbfa1 ( Core Binding Factor)

In vitro In vitro mostró que factores de crecimiento con capacidad mostró que factores de crecimiento con capacidad osteoinductiva como las BMPs regulan la expresión de Cbfa1 en osteoblastososteoinductiva como las BMPs regulan la expresión de Cbfa1 en osteoblastos

Ducy y col 1997Ducy y col 1997

Rol del Cbfa1: Es un regulador transcripcional clave para la diferenciación Rol del Cbfa1: Es un regulador transcripcional clave para la diferenciación

osteoblástica durante la formación óseaosteoblástica durante la formación ósea

Ducy P, Zhang R, Geoffroy V, Ridall AL, Karsenty G (1997).Osf2/Cbfa1: a transcriptional activator of osteoblast differentiation.Cell 89:747-754.

MOLÉCULAS


PAPEL DEL OSTEOBLASTO EN LA ERUPCION DENTAL

Carecen de Cbfa1

Ausencia completa de osteoblastos y hueso

Mueren al nacer

Wise, Frazier-Bowers. CELLULAR, MOLECULAR, AND GENETIC DETERMINANTS OF TOOTH ERUPTION. Crit Rev Oral Biol

Med. 13(4):323-334 (2002)

En ratonesOtto y col 1997

D´Souza 1999

MOLÉCULAS


CONDICIONES HUMANAS QUE AFECTAN LA ERUPCION DENTAL

- Dientes supernumerarios.

- Apiñamiento.

- Tumores.

- Anquilosis ?????


ANQUILOSISANQUILOSIS

MOLÉCULAS INVOLUCRADASEN LA ERUPCIÓN

Fusión del cemento con el hueso alveolar debido a cambios celulares en el LP causado por trauma o patologías

Erupción parcial ( sumergido en relación a los demás)

El retardo o la falla en la erupción son condiciones que no involucran naturalmente

anquilosis, están asociadas a síndromes.


MOLÉCULAS INVOLUCRADASEN LA ERUPCIÓN

FRACASO PRIMARIO DE ERUPCION (PFE)FRACASO PRIMARIO DE ERUPCION (PFE)- Localizado en dientes permanentes posteriores.- Completa formación ósea pero no alcanzan plano oclusal debido a un defecto primario eruptivo .- No impactados con otra estructura- No anquilosados- No hay desorden sistémico asociado


MOLÉCULAS



Los genes del Fracaso Primario de Erupción pueden ser moléculas que funcionan únicamente en la fase pre-funcional intraósea.

CHRONOLOGICAL GENE EXPRESSION OF PARATHYROID HORMONE-RELATED PROTEIN (PTHrP) IN THE STELLATE RETICULUM OF THE

RAT. IMPLICATIONS FOR TOOTH ERUPTION

Shaomian Yao, Fenghui Pan, Gary E. Wise

Archives of Oral Biology 52; 2007 pag.228-232

INTRODUCCIÓN

- La Erupción dental requiere resorción ósea alveolar, así como también posible crecimiento óseo en la base del diente. La osteoclastogénesis es vista en el día 3 postnatal con un estallido secundario en el 10, erupcionando el 18.

- La osteoclastogénesis es regulada por el folículo dental, donde actúa en su máxima expresión el Factor Estimulador de Colonias-1 (CSF-1), seguido del Factor de Crecimiento Endotelial Vascular (VEGF)

- Se determinó que el folículo dental puede diferencialmente expresar genes tales como activadores del receptor BMP-2 para regular la formación ósea.

- El Péptido relacionado con el gen de la Paratohormona (PTHrP) puede El Péptido relacionado con el gen de la Paratohormona (PTHrP) puede estimular la resorción ósea. Los receptores para la PTHrP residen sobre estimular la resorción ósea. Los receptores para la PTHrP residen sobre las células del folículo dental logrando efecto sobre él, no sobre las las células del folículo dental logrando efecto sobre él, no sobre las células del retículo estrellado. células del retículo estrellado.

Shaomian Yao, Fenghui Pan, Gary E. Wise. CHRONOLOGIC GENE EXPRESSION OG PARATHYROID HORMONE-RELATED PROTEIN ( PTHrP) IN THE STELLATE RETICULUM OF THE RAT- IMPLICATIONS FOR TOOTH ERUPTION. Archives of Oral Biology 52 (2007) 228-232.

- La microdisección de captura láser (LCM) y la técnica RT-PCR fueron usadas para analizar la expresión de genes PTHrP en el SR del primer molar mandibular de ratas postnatales.

- En adición, el efecto del PTHrP sobre la expresión del gen de VEGF y BMP-2 en las células del folículo dental fue estudiada para ayudar a determinar el papel de la PTHrP en la osteoclastogénesis y la formación ósea para la erupción dental.


INTRODUCCIÓN

MATERIALES Y MÉTODOS

- Ratas Harlan Sprague-Dawley fueron albergadas en la Universidad del Estado de Louisiana.

- Las mandíbulas fueron quirúrgicamente removidas de las ratas postnatales en el día 1, 3, 5, 7, 9 y 11

- Las mandíbulas fueron congeladas en nitrógeno líquido, seccionadas a 20 micrómetros

- El SR del primer molar fue capturado usando un sistema de Microdisección de Captura Láser PALM y el RNA fue extraído del SR

- La microdisección de captura láser y el Rt-PCR fueron usados para determinar la expresión cronológica de PTHrP in vivo. In vitro, las células del folículo dental fueron incubadas con PTHrP y el RT-PCR fue dirigido para determinar su efecto sobre la expresión del gen VEGF y BMP-2.

EFECTO IN VITRO DEL PTHrP SOBRE LA

EXPRESIÓN DEL GEN DE VEGF

Células del folículo dental reproducidas en un medio MEM 10 % suero de Becerro

PTHrP

Factor de Crecimiento

Vascular VEGF

Las células fueron incubadas a 25 ng/ml de PTHrP por

0,1,2,4,6 y 8 horas.


Medio libre de suero por 5 horas.


EXPRESIÓN DEL GEN DE BMP-2

Células del folículo dental reproducidas en un medio MEM 10 % suero de Becerro

PTHrP

Las células fueron incubadas a 25 ng/ml de PTHrP por 1,2,4 y 6 horas. (estudio curso del tiempo)

Los cultivos sin agregar PTHrP fueron usados como controles en cada punto de tiempo.

BMP-2

Las células incubadas 0, 10, 25, 50 ng/ml de PTHrP. (estudio de cursos de concentración) por 2 horas.


EXPRESIÓN DEL GEN DE

VEGF y BMP-2

La expresión de genes de VEGF120, VEGF164 y BMP-2 fue determinada usando RT-PCR.


ANÁLISIS ESTADÍSTICO

ANALISIS ESTADÍSTICO

Todos los experimentos fueron repetidos al menos tres veces

ordenados como un diseño de bloque aleatorizado completo.

El análisis de varianza y la diferencia menos significante

fueron usados para el análisis estadístico.


La expresión de PTHrP en el SR del primer molar mandibular en ratas postnatalmente fue determinado por la RT-PCR. Nótese que el incremento de la expresión fue visto en el día 7 y 9.


In vitro el tratamiento con PTHrP incrementó la expresión de VEGF120 y de VEGF164 después de 4 horas de incubación con 25 ng/ml de PTHrP el incremento máx. 6 horas


A) Es el estudio en curso de concentración por 2 horas. El PTHrP mejoró la expresión del gen BMP-2 a una concentración de 10 ng/ml.

B) Es el estudio en curso del tiempo a 25ng/ml del PTHrP. 2 horas máx. expresión.

Los cultivos sin agregar PTHrP fueron usados como controles en cada punto de tiempo.

RESULTADOS

- El PTHrP fue máximamente expresada en el día 7 postnatal en el SR con

el nivel de expresión aún alto en el día 9 pero declinando.

- In vitro, el PTHrP regulaba la expresión de VEGF120 y VEGF164

después de 4 horas de incubación con un efecto máximo a las 6 horas y

declinando a las 8 horas.

- El PTHrP regulaba la expresión del gen BMP-2 con un efecto máximo de

2 horas en una concentración de 10 ng/ml en el estudio en curso de

concentración.


RESULTADOS

- Los resultados de este estudio sugieren que el PTHrP puede regular la

expresión del gen BMP-2 en las células del Folículo Dental.

- El BMP-2 es máximamente expresado en el folículo dental en el día 9

postnatal y es expresado a nivel más alto en la porción basal del folículo

dental que en la región coronal del folículo.


DISCUSIÓN

- La expresión de genes máxima de PTHrP en los días 7-9 se correlaciona con el estallido secundario de la osteoclastogénesis vista en el día 10 postnatalmente.

- El crecimiento óseo está ocurriendo en la base del molar. El PTHrP ha sido mostrado para estimular la resorción ósea.


- El VEGF incrementado puede contribuir al estallido secundario de osteoclastogénesis vista en el día 10.

- El estallido secundario de osteoclastogénesis ocurre en el día 10 postnatal y los niveles altos de PTHrP en los días 7 y 9.

Shaomian Yao, Fenghui Pan, Gary E. Wise. CHRONOLOGIC GENE EXPRESSION OG PARATHYROID HORMONE-RELATED PROTEIN ( PTHrP) IN THE STELLATE RETICULUM OF THE RAT- IMPLICATIONS FOR TOOTH ERUPTION.

Archives of Oral Biology 52 (2007) 228-232.

CONCLUSIONES

• Debido al estallido secundario de osteoclastogénesis necesario

para que la erupción ocurra alrededor del día 10, es posible que el

PTHrP esté simulando esta osteoclastogénesis mediante la

regulación del VEGF en la parte coronal del F.D.

• Actualmente, la regulación del BMP-2 mediante el PTHrP puede

estimular el crecimiento óseo en la base de la cripta ósea para

promover la erupción.


GRACIAS…

Education

ERUPCIÓN DENTAL