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Química y biologia en la cavidad oral
Tipo: Esquemas y mapas conceptuales
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Od. Coscarelli Nélida; Dra. Mosconi Etel; Od. Pólvora Beatriz; Mg. Saporitti Fernando; Od. Friso Ester; Od. Bustichi Gabriela; Mg. Peñalva Anahí; Od. Nucciarone Juan; Od. Gauzellino Gustavo; Mg. Tanevitch Andrea; Od. Spisirri Sebastian; Od. Lazo Pablo.
BIOQUIMICA DEL MEDIO BUCAL
BIOQUIMICA DEL MEDIO BUCAL
Autores:
Profesora Titular: Od. Coscarelli Nélida
Docentes:
Dra. Mosconi Etel
Od. Pólvora Beatriz
Mg. Saporitti Fernando
Od. Friso Ester
Od. Bustichi Gabriela
Mg. Peñalva Anahí
Od. Nucciarone Juan
Od. Gauzellino Gustavo
Mg. Tanevitch Andrea
Od. Spisirri Sebastian
Od. Lazo Pablo
Año 2016
Tipos de inmunoglobulinas ......................................................................... 112 Estructura de las inmunoglobulinas ............................................................ 114 Mecanismo de la respuesta inmune............................................................ 116 Inmunidad celular ........................................................................................ 119 Inmunología bucal ....................................................................................... 123 Dominio salival ............................................................................................ 124 Dominio gingival .......................................................................................... 124 CAPÍTULO 6: PELICULA ADQUIRIDA. PLACA BACTERIANA-CARIES-ENFERMEDAD PERIODONTAL ..................................................................................................... 127 PELICULA ADQUIRIDA ..................................................................................... 128 Caracteristicas ............................................................................................ 129 Funciones: .................................................................................................. 129 Mecanismo de formación de la pelicula adquirida: ..................................... 131 PLACA BACTERIANA O BIOFILM CARIOGÉNICO-Mecanismo de formación .............................................................................................................................. 133
i...................................................................................................................... T eoría acidogénica de la caries o Teoría químico-parasitaria de la caries. ............................................................................................... 141 Procesos químicos involucrados en el proceso carioso: ............................. 142 Remineralización de las lesiones por caries: .............................................. 144 Concepto de pH crítico – experiencias de Stephan .................................... 145 ENFERMEDAD PERIODONTAL ...................................................................... 147
Este texto es fruto de una recopilación bibliográfica, realizada por el personal docente de la Asignatura Bioquímica Estomatológica de la Carrera de Odontología de la Universidad Nacional de La Plata, atendiendo a los aspectos bioquímicos del medio bucal, destinado a alumnos de 1° y 2° año de la Carrera. Tiene como objetivo fundamental presentar los temas de la Asignatura en forma simple, clara y elemental a los modernos puntos de vista de la Bioquímica Estomatológica, proponer la reflexión y una apuesta decidida al aprendizaje para la comprensión. Se trata de la labor en equipo de un grupo humano identificado íntimamente con la concepción actual dinámica y realista de la enseñanza de la Bioquímica Estomatológica y es su más ferviente deseo que este libro, a través de un tratamiento claro y didáctico cumpla con las expectativas de: Libro de estudio para el alumno. Manual de perfeccionamiento. Consulta y posible referencia bibliográfica. Orientación para los interesados en Bioquímica Estomatológica. Fueron consultadas diferentes fuentes de información referentes a distintas disciplinas afines, pretendiendo proporcionar a los estudiantes conocimientos actualizados y especialmente adecuados a las necesidades, reforzando y facilitando su comprensión, estableciendo su interrelación con contenidos de otras asignaturas básicas, como así también las relacionadas con el área clínica. Esto genera motivación en los estudiantes y un aprendizaje integrado, brindando una formación general amplia que sirve de soporte a la experiencia clínica. Se busca favorecer los procesos de apropiación de criterios e información necesarios para abordar inicialmente el estudio de la estructura química de los tejidos bucales y también de las patologías prevalentes de la cavidad bucal. La obra consta de 7 capítulos: organizados teniendo en cuenta al Odontón como unidad morfofuncional del sistema dentario describiendo las características químicas y funciones de los tejidos que lo integran. Además, se
presentan diferentes aspectos sobre la secreción salival y los componentes inmunológicos del medio bucal. También los fenómenos físico-químicos implicados en la formación de la película adquirida y las patologías prevalentes en la cavidad bucal, es decir la caries y la enfermedad periodontal y los mecanismos químicos de prevención de las mismas a través de la aplicación de fluoruros. Los contenidos presentan el siguiente esquema de desarrollo: Capítulos 1: Características de los tejidos que componen el órgano dental, es decir esmalte, dentina y pulpa. Capítulo 2: Características de los tejidos que componen el periodonto de inserción: hueso, ligamento periodontal y cemento. Capítulo 3: Características de los tejidos de protección y revestimiento entre ellos encía, epitelio de unión y mucosa. Capítulo 4: Saliva: composición química y funciones. Capítulo 5: Aspectos generales sobre inmunidad. Inmunología bucal. Capítulo 6: Composición y formación de la película adquirida. Placa. Caries. Enfermedad periodontal Capítulo 7: Bioquímica y prevención en Odontología. Flúor. Mecanismo de acción
Fig 1: Esquema del Odontón
El esmalte dentario deriva del ectodermo, es el tejido más mineralizado que se conoce y representa la estructura más densa de los vertebrados. Recubre la corona de los órganos dentarios. Está en contacto con el medio bucal en su superficie externa y con la dentina subyacente en su superficie interna. En el cuello dentario tiene contacto con el cemento que recubre la raíz, siendo extremadamente delgado a este nivel, aumentando su espesor hacia las cúspides y bordes incisales donde alcanza su máximo espesor, de entre 2 a 2,5 mm en piezas anteriores y 3 mm en piezas posteriores. Constituye el tejido más duro del organismo debido a que se halla conformado por millones de cristales organizados en forma de prismas o varillas muy mineralizados. Esa dureza se debe a que está constituido por un porcentaje importante de material inorgánico. Con un metabolismo escaso dado por la síntesis y secreción de los ameloblastos, los que desaparecen durante la erupción dentaria por un mecanismo de apoptosis. Cuando alcanza su madurez es una estructura acelular, avascular y sin inervación. Por tal motivo este tejido no puede regenerarse como sucede con otros tejidos de origen mesenquimático. Desde el punto de vista químico el Esmalte es un sistema dinámico capaz de intervenir en diversos fenómenos biológicos como: Transporte de iones y moléculas de la cavidad bucal a la dentina. Intercambio de iones con la saliva Reacciones superficiales con sustancias orgánicas salivales. Procesos continuos de desmineralización y remineralización.
FUNCIONES Protege a la dentina del ambiente bucal Resiste la abrasión o el desgaste generado por la masticación
Dureza: Es la resistencia superficial de una sustancia a ser rayada o a sufrir deformaciones de cualquier índole, motivadas por presiones. Presenta una dureza que corresponde a 5 en la escala de Mohs y equivale a la apatita.
Elasticidad: Es muy escasa pues depende de la cantidad de agua y de sustancia orgánica que posee. Es un tejido frágil con tendencia a las macro y micro fracturas, cuando no tiene un apoyo dentinario elástico.
Color y Transparencia: El esmalte es translúcido, el color varía entre un blanco amarillento a un blanco grisáceo, este color depende de las estructuras subyacentes en especial de la dentina.
Permeabilidad: Es extremadamente escasa. El esmalte puede actuar como una membrana semipermeable, permitiendo la difusión de agua y de algunos iones presentes en el medio bucal.
Radio opacidad: Es la oposición al paso de los rayos Roentgen. En el esmalte esta es muy alta, ya que es la estructura más radiopaca del organismo humano por su alto grado de mineralización.
COMPOSICIÓN QUÍMICA DEL ESMALTE En general podemos decir que el esmalte maduro se encuentra formado por:
95 % de material inorgánico 3 % de agua 2 % de material orgánico Cuadro 1-
Según Willams y Elliott (1990 p 335), en el siguiente cuadro muestra las diferencias entre esmalte maduro y en desarrollo: (Cuadro 1-2)
Fórmula general de las apatitas:
Si reemplazamos X por hidroxilo obtenemos:
Si reemplazamos X por flúor (F) obtenemos:
También se encuentran sodio (Na+^ ), magnesio (Mg+2^ ), flúor (F)-, potasio (K+^ ), cloro (Cl-^ ) y carbonato (CO–^3 ) formando parte de estos cristales de hidroxiapatita o bien adsorbidos en su superficie. A la vez, los cristales están rodeados de agua que conforman la llamada capa de hidratación y favorece el transporte de iones y moléculas hacia y desde la hidroxiapatita. En general, la cantidad de agua disminuye con la edad y constituye la llamada capa de hidratación de la periferia del cristal; hacia el interior del cristal se ubica la capa de iones y compuestos absorbidos, donde el calcio iónico puede ser reemplazado por cationes de sodio, magnesio, y el anión hidroxilo por flúor, cloro, etc. Willams y Elliott (1990 P 336) explican que “El contenido de agua del esmalte dentario, medido como la pérdida del peso al calentar, es en cierta forma indeterminada debido a que cambia en forma significativa con la humedad relativa y la temperatura a la cual se equilibra el esmalte antes de la medición. Una parte del agua se relaciona con la fracción orgánica y otra parte con la apatita”. La mayoría de estos elementos difiere en su concentración según las profundidades del tejido adamantino donde se hallen: Ca – P – Cl y F se encuentran en mayor concentración en la superficie externa. H2O – CO3 – Mg y Na se encuentran en mayor concentración hacia el límite amelo-dentinario
Por ejemplo, el promedio de carbonato en el esmalte varía entre 1,95 a 3.66 % en peso y su distribución se observa en la figura 1-
Figura 1-1 : Contorno del contenido constante de carbonato (expresado como porcentaje en un diente molar humano permanente, Estas medidas se realizaron extrayendo fragmentos de esmalte y determinando el diámetro de la burbuja de CO 2 formado cuando cada uno se disuelve en ácido. La calibración previa permite la determinación del contenido de CO 2 (Tomado de Willams y Elliott 1990) Las cifras corresponden al contenido de carbonato desde la zona más superficial hasta el límite amelodentinario.
El tejido adamantino además contiene oligoelementos como cadmio, boro, cobalto, cobre, cromo, estaño, estroncio, hierro, manganeso, molibdeno, níquel, oro, plata, azufre, silicio, selenio y otros, que juegan un rol en la estabilidad de la estructura cristalina. De esta manera, el flúor, el molibdeno, el estroncio, el cobre, el boro, el estaño y el oro aumentan la estabilidad de los cristales, mientras que el selenio, el magnesio, el cadmio, el plomo y el silicio la disminuyen.
Componentes orgánicos:
El espacio intercristalino del esmalte se halla ocupado por una delicada trama orgánica. Está trama está compuesta fundamentalmente por proteínas, cuya cantidad y calidad depende del nivel de maduración alcanzado. Así, en el esmalte inmaduro hay un 20% del peso seco de proteínas, mientras
Tuftelina : es otra proteína que se encuentra en la zona de unión amelodentinaria, al comienzo de la amelogénesis y representa entre el 1 y el 2 % del componente orgánico. Se cree que inicia el proceso de mineralización, debido a la capacidad de unirse con el componente mineral. proteínas séricas. enzimas como las metaloproteínasas y proteinasa de serina heteropolisacáridos como el condroitina – 4 – sulfato, el condroitina – 6 – sulfato. lactato , citrato lípidos estructurales : fosfolípidos y vestigios de colesterol.
ESTRUCTURA CRISTALINA DEL ESMALTE Una sustancia es cristalina cuando presenta una disposición atómica ordenada, regular y tridimensional. En el período de formación del esmalte las hidroxiapatitas se presentan como largas y delgadas cintas de recorrido ondulado; los cristales de hidroxiapatita se organizan en forma de prismas o varillas, los que representan la Unidad Estructural Básica del Esmalte (UEBE). El conjunto de prismas o varillas forma el esmalte prismático o varillar, que conforma la mayor parte de la matriz extracelular mineralizada. En la periferia de la corona y en la conexión amelodentinaria se halla el esmalte aprismático o avarillar, donde la sustancia mineralizada no constituye ninguna estructura geométrica. Estos prismas, varillas o bastones son estructuras longitudinales de 6 μm de espesor, con un diámetro que varía de 4 a 10 μm, que al madurar aumentan en espesor, tamaño y ordenamiento y se disponen radialmente desde el límite amelodentinario hacia la superficie dentaria. Su cantidad depende del tamaño de la corona, oscilando entre 5 y 12 millones. Su morfología al microscopio óptico, depende de la incidencia de los cortes: si éstos son longitudinales se observan bandas delgadas o varillas adamantinas irregularmente paralelas, si los cortes son transversales se observan como secciones irregularmente ovoides.
Con el microscopio electrónico de barrido y de láser con focal en cortes longitudinales se presentan como prismas irregularmente paralelas y en los cortes transversales se observan como un “ojo de cerradura de llave antigua”, en la que se distinguen dos zonas: la cabeza, que constituye la región más ancha, de forma circular u ovoide, con un diámetro de 6 μm, y la cola, más delgada ubicada por debajo de la cabeza. (Fig. 1-2).
Figura 1-2: Corte transversal de los prismas al microscopio electrónico.
Estas unidades estructurales básicas del esmalte se disponen estrechamente asociadas, de manera que las cabezas siempre se hallan ubicadas entre las colas de las UEBE subyacentes y las colas de cada UEBE, entre las cabezas de las UEBE subyacentes. Este engranaje le confiere mayor resistencia al esmalte para soportar las fuerzas masticatorias porque las cabezas reciben los impactos y las colas los distribuyen y disipan. Con el microscopio electrónico de barrido y técnicas especiales es posible observar que los prismas presentan una segmentación transversal, representadas por líneas más densas relacionadas con descansos en el depósito de matriz orgánica (proceso de amelogénesis), que son más pronunciadas en el esmalte poco calcificado.
