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Este disco compacto contiene la versión escrita de los

ponentes que participaron en el:

.

Organizado por la Dra. Gloria Gutiérrez Venegas.

Aprovechamos la ocasión para agradecer a todos los

participantes para la realización de este libro.

1

Inicio Contenido Introducción Ponencias Resumen Curricular Comité Créditos

Contenido

Página

Introducción 2

Ponencias 4

Resumen curricular 188

Comité Organizador 233

Créditos 234

2


Introducción

penas resulta necesario subrayar la importancia de mejorar el tratamiento dental en cuanto a eficacia, rapidez y disminución del dolor, de manera tal que la experiencia sea lo menos traumática para el paciente. Sin temor a equivocarme, con el apoyo de las investigaciones realizadas en el área de la biología molecular se conocerá con mayor certeza el funcionamiento de las estructuras de soporte del órgano dentario lo que permitirá diagnosticar y tratar de manera precoz afecciones tales como la caries y la enfermedad periodontal. Por otra parte, con el avance en este apasionante campo de las ciencias biológicas se podrán encaminar los esfuerzos clínicos a la prevención o regeneración de tejidos del periodonto.

Este libro denominado Bioquímica Oral 6, que es el producto del Sexto Congreso de Biología Oral que organiza la Facultad de Odontología, tiene el propósito de divulgar los descubrimientos que se efectúan en diversos centros de Investigación en el país. Así mismo, evidenciar que la ciencia básica es el cimiento para establecer los tratamientos terapéuticos. La obra de los ponentes, ha sido extensamente publicada en revistas internacionales y muchos de ellos han trabajado también con grupos en el extranjero y continúan colaborando a distancia.

El texto contiene la información escrita de los conferenciantes, en donde se incluyen temas tan diversos como: la relación entre la obesidad con los padecimientos dentales, como el organismo produce proteínas que no tienen estructura y sin embargo manifiestas actividad biológica, el efecto de las resinas ortodóncicas en el esmalte; el oportunismo de las levaduras en pacientes inmunosupresoras; la importancia de las crestas neuronales en la morfogénesis: el evidente efecto del envejecimiento poblacional en los costos del tratamiento odontológicos y la fitoquímica como una alternativa en el tratamiento odontológico.

3

Los capítulos enumerados anteriormente constituyen las líneas esenciales de un inmenso campo de gran complejidad, por lo que en este libro se aborda de forma resumida algunos de los diferentes campos en la investigación biológica.

Finalmente, los capítulos reseñados en este libro pretenden ser una guía útil para consulta de profesores y estudiantes que deseen integrarse en un campo que está experimentando un crecimiento notable en el ámbito de la biomedicina. Ciudad Universitaria a diciembre del 2010

Gloria Gutiérrez – Venegas.

4


Ponencias

1 Javier Portilla Robertson

9:30 – 10:10 Odontología y Obesidad.

2 Nuria Sánchez Puig

10:20 – 11:00

Proteínas que carecen de

estructura pero son funcionales:

la otra cara de la moneda.

3 Rogelio José Scougall Vilchis

11:10 – 11:50

Mecanismo de Adhesión e

Integridad de la Superficie del

Esmalte en Ortodoncia.

4 Luisa Alba Lois y

Claudia Segal Kischinevzky

12:00 – 12:40

RECESO 12:40 - 13:00

Las levaduras oportunistas

¿Patógenos emergentes

de la boca?

5 Eileen Uribe-Querol

13:00 – 13:40

Inducción y Especificación de

Crestas Neurales.

6 Sergio Sánchez García

13:50 – 14:30

General Oral Health Assessment

Index (GOHAI) y estado de la

dentición en población de adultos

mayores mexicanos

7 Gloria Gutiérrez-Venegas

14:40 – 15:20

Impacto de los flavonoides en el

tratamiento de la enfermedad

periodontal.

Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla

6

graves que enfrenta la población mexicana, ya que juntos afectan al 72% de las

mujeres y al 67 % de los hombres mayores de 30 años. En total el 70 % de los

mexicanos padece algún problema de peso.

La prevalencia de la obesidad en niños de 5 a 11 años es de alrededor de 26%

en total, con un promedio de 26.8% en niñas y 25.9 en niños. En esa población el

incremento anual es de 1%. Los niños en edad escolar son los que han presentado

un aumento relativo mayor de sobrepeso, ya que de 1988 a la fecha la cifra creció

hasta un 33 por ciento [11]

Las Estadísticas en el 2009 señalan que un 70% de la población de adultos

mayores de 20 años presenta sobrepeso u obesidad y un 27 % de niños menores de

11 años.

La obesidad en niños aumenta el riesgo de padecer Síndrome Metabólico,

hipertensión sistólica, pre-hipertensión, índices de resistencia insulínica y niveles

altos de triglicéridos, además de índices elevados de agresión (bullying) [2]. En un

estudio longitudinal se demostró que sub-grupos de niños con obesidad reportaron

niveles disminuidos de autoestima, mayores niveles de tristeza, soledad y

nerviosismo, comparados con cohortes de peso normal [3].

Podemos resumir señalando qué en nuestro país, más de 50% de la población

de adultos y casi un tercio de los niños y niñas en México, tienen sobrepeso y

obesidad. Si eso lo estimamos en millones de personas, estaríamos hablando de un


7

poco más de 32,671 millones sin contar a los niños. Estas cifras alarmarían a

cualquiera que fuese responsable del futuro económico y el bienestar de México.

Solo del año 2000 al 2008, el costo de la atención de las enfermedades

relacionadas con el sobrepeso y obesidad se incrementó más del 60%, al pasar de 26

mil millones a más de 40 mil millones. Estos problemas son el resultado de la mala

alimentación, falta de actividad física, consumo de alimentos hipercalóricos, con alto

contenido de grasas y refrescos principalmente; esto conlleva a pérdidas en la

productividad en el trabajo por más de 25 mil millones de pesos.

En el presupuesto de Egresos de la Federación 2010 aprobado por la Cámara

de Diputados, se etiquetaron 250 millones de pesos para implementar medidas de

prevención de la obesidad [11]. Sin embargo no ha sido posible poner en práctica

ninguna de estas medidas, por políticas negativas, especialmente del sindicato de la

Secretaría de Educación Pública (SEP) siendo imposible -según la misma fuente-

cumplir la ley para combatir la obesidad. Al respecto, una nota periodística reciente

señala: “La Secretaría de Salud y legisladores del PAN advirtieron que no hay

condiciones para cumplir la reforma que exige a las escuelas dedicar 30 minutos de

ejercicio diario como medida contra la obesidad. El subsecretario de Prevención y

Promoción de la Salud, Mauricio Hernández, dijo que acatar la medida significaría

que los niños ocupen hasta 20% del horario escolar en hacer ejercicio, lo que

“tendría impacto sobre la calidad educativa”. Para el senador del PAN, Ricardo

Torres Origel, integrante de la Comisión de Salud, la aprobación de la iniciativa,

refleja la absoluta ignorancia de los diputados”


8

La OMS [3] propone adoptar un abordaje conjunto para la promoción de la

salud general y oral en los niños de edad escolar, integrando el fomento a la salud

oral con esfuerzos en dirección a otros temas de salud, como la obesidad y la

nutrición.

La Academia Americana de Odontopediatría, recomienda que los encargados

del cuidado de la salud oral establezcan patrones alimenticios, rutinas de actividad

física, y proveer a las familias de guías educativas y anticipatorias, pues la

evidencia también señala que los hábitos dietéticos que se adquieren en la infancia

persisten en el adulto [4], siendo fundamental e ineludible que el odontólogo

general y necesariamente el especialista, coadyuven en el tratamiento de la

obesidad. El objetivo es desarrollar una guía práctica para este fin.

Como inicio señalaremos que la alimentación es un fenómeno complejo que

está basado en las siguientes premisas [5]:

1.- Es una “necesidad biológica” que impulsa la búsqueda de alimento en

respuesta a un conjunto de señales hormonales periféricas reguladas por el

sistema nervioso central.

2.- Es una ”fuente de placer” que orienta la selección de alimentos y su consumo

según sus características organolépticas (características de una sustancia que se

percibe por los sentidos).

3.- Está basado en “pautas socioculturales” que determinan el patrón de consumo

de alimentos superponiéndose a los impulsos fisiológicos.


9

4.-Es un “hecho social” que funciona como medio de relación e interacción entre

las personas dentro de la cultura.

La obesidad se considera un trastorno metabólico que se define como una

excesiva cantidad de grasa o tejido adiposo en relación a la masa muscular del

cuerpo [12].

El grado de obesidad se determina con base en el Índice de Masa Corporal

(IMC) de una persona. El IMC se calcula al dividir el peso (en kilos) entre la talla (en

metros) al cuadrado IMC = Peso (Kg) / [Talla (m x 2). Un índice menor de 20 indica

peso bajo, de 20 a 25 es lo ideal; se considera sobrepeso cuando se tiene de 25 a 30,

y más de 30 es obesidad. Por ejemplo: una mujer de 60 kilos que mida 1. 60 de

estatura deberá hacer la siguiente operación: 60/ (1.60 x 1.60).= IMC [8].

Hay una amplia evidencia en estudios llevados a cabo en gemelos tanto mono

como dicigóticos donde se concluye que el comportamiento alimenticio y el peso

tienen una influencia genética, asociada a los índices de obesidad; sin embargo

existen otros factores también significativos [9].

En estudios reportados sobre el comportamiento infantil referente a los

hábitos alimenticos [13], se consideran dos aspectos fundamentales: el “Modelo

paterno y el Control paterno” sobre las costumbres alimenticias. Ambos patrones

tienen influencia, particularmente el modelo paterno, ya que este tiene un claro

efecto en como el niño piensa y se comporta con relación a la comida, mientras

que el control sobre la dieta tiene impacto sobre la ingesta, más no sobre las


10

actitudes teniendo en este sentido, un efecto negativo. Se concluye que, además

de simplemente educar a los padres sobre que dar de comer a los niños, la dieta

paterna debe ser el foco principal del cambio. Si se logra que estos reconozcan que

su comportamiento alimenticio es la fuente más importante de información

nutricional para los hijos, agregado a los hábitos deportivos [13].

La obesidad infantil puede tener su origen por un lado por predisposición

genética y por otro lado, en la alimentación durante los primeros dos años. Es un

hecho conocido que la leptina, una hormona que produce la sensación de

saciedad, se encuentra en la leche materna y produce en los bebés esta sensación

al consumir el alimento suficiente, esta hormona no está incluida en las fórmulas

lácteas lo que puede contribuir a la obesidad infantil [17].

Tomando en cuenta lo señalado anteriormente, acerca de las influencias

sociales, las genéticas y las que el ambiente familiar tiene sobre el patrón de la

ingesta, el centrar el tratamiento de la obesidad en la determinación de la

cantidad y tipo de alimentos de la dieta habitual, presenta resultados

controversiales y no siempre efectivos a largo plazo.

El sobrepeso y la obesidad tienen un componente substancialmente genético,

pero el incremento tan dramático en su prevalencia en los años recientes debe

atribuirse a factores ambientales.


11

El origen del problema de la obesidad parece ser consecuencia principalmente

de la vida moderna y el acceso a grandes cantidades de alimentos apetitosos al

paladar, ricos en calorías y a una actividad física limitada. Sin embargo este

ambiente de abundancia afecta en forma diferente a las personas, algunas son

capaces de mantener un balance entre la ingesta y el gasto de energía, mientras

que otras no. ¿Qué es lo que marca la diferencia entre los dos tipos de personas?

La respuesta puede atribuirse a diferencias en la susceptibilidad de los individuos a

ganar peso la cual puede entenderse a diferentes niveles: que van desde el

genético, fisiológico, metabólico hasta el conductual y psicológico [8]

Con respecto a las teorías psicológicas que se han desarrollado para explicar el

sobrepeso y la obesidad existen principalmente tres:

Teoría psicosomática desarrollada por Kaplan y Kaplan (1957) y Bruch

(1973), sostiene que la conducta alimentaria emocional es una respuesta

inapropiada al estrés. Esta teoría fue la primera en relacionar emociones e

ingesta excesiva a partir de las observaciones clínicas de personas obesas

que informaban de una ingesta excesiva cuando se encontraban ansiosas,

deprimidas, o solas. De acuerdo a esta teoría, los sujetos obesos se

caracterizan por la falta de conocimiento interoceptivo y por ser incapaces

de distinguir entre las señales de hambre y saciedad o entre hambre y

ansiedad. Esta teoría señala además, que los estados emocionales negativos

o no placenteros producirían en estas personas un estado de ansiedad la

cual sería experimentada como difusa y no atribuible a una fuente u origen


12

claro, lo que les produciría displacer y encontrarían en la ingesta un modo de

reducir este efecto, siendo las repetidas ingestas emocionales las que

producirían la ganancia de peso y la obesidad.

Teoría de la externalidad formulada por Schachter, Goldman y Gordon

(1968), señala que las personas que presentan conducta alimentaria externa

también son relativamente insensibles a las señales internas fisiológicas de

hambre y saciedad. En esta teoría se propone que la ingesta de los sujetos

obesos se caracteriza por una respuesta exagerada a estímulos o señales

ambientales externos relacionados con la comida como el olor o el gusto.

Esta teoría ha generado una gran cantidad de investigación, si bien con

resultados inconsistentes.

Teoría de la restricción cognitiva, formulada por Hermaqn y Polivy en 1980

para explicar por qué los patrones de ingesta de los individuos obesos

diferían de los sujetos de peso normal. Definen el concepto de “restricción”

como los esfuerzos cognitivos que combaten la urgencia de comer y

propusieron la existencia de un continuo donde se posicionarían los

extremos opuestos, por un lado los individuos bajos en restricción que

comerían libremente cuando les surgiera el deseo, y en el otro los sujetos

altos en restricción que estarían constantemente preocupados por lo que

comen y lucharían por seguir su dieta fallando en su resistencia a comer.

Herman y Polivy en relación con la conducta restrictiva desarrollaron la

hipótesis de la desinhibición que propone que el autocontrol de los sujetos


13

restrictivos puede ser interferido por ciertos eventos desinhibidores

pudiendo ser estos cognitivos (pensamientos), emocionales (ansiedad,

depresión) y farmacológicos (alcohol). Los desinhibidotes emocionales

producirán una disminución de la motivación de los sujetos para seguir la

dieta.

A partir de estas teorías se han desarrollado diferentes instrumentos

psicométricos uno de los más frecuentemente utilizados es el “Dutch Eating

Behavior Questionnaire” [9]. Es fundamental explorar la relación entre la obesidad

y la conducta alimentaria a través de herramientas psicométricas que analizan

diferentes dimensiones tales como la conducta alimentaria emocional, restrictiva y

externa.

Poco se sabe acera del uso de distractores o factores adyuvantes para el

tratamiento de la obesidad. La función de “mascar” ha evolucionado de ser

meramente una actividad fisiológica voluntaria, que inicia el proceso de la

digestión, a un proceso con numerosas funciones neuroanatómicas, con

numerosas modificaciones sensoriales involucrando a los nervios hipogloso,

espinal accesorio, glosofaríngeo y vago, que afecta a todo el organismo. La

tomografía por emisión de positrones (PET) ha demostrado que el mascar aumenta

la circulación sanguínea del cerebro en un 20%, incrementando el metabolismo

cerebral liberándose varias hormonas, una de ellas es la que produce la sensación

de saciedad (SDS). Además, el mascar estimula la memoria, la concentración y


14

puede utilizarse también como auxiliar en el tratamiento de la migraña y síndrome

de la ATM [16].

La estimulación orosensorial (EOS) asociada al comer es fundamental en el

desarrollo de la saciedad. Cuando se mastica pero no se traga (comida simulada),

existe una disminución en el placer del sabor de la comida. Al estimular la EOS

puede provocarse una sensación de saciedad con comida simulada coadyuvando al

control de peso corporal.

En base a esto y apoyándonos en estudios que comprueban que existe una

relación directa entre obesidad y salud bucal, nuestro grupo de trabajo con el apoyo

del Instituto Adams, decidió realizar una investigación clínica preliminar con 100

alumnos voluntarios de la Facultad de odontología de la UNAM campus CU, quienes

se dividieron en tres grupos, cuyo propósito fue identificar el efecto de la goma de

mascar sin azúcar (TRIDENT ®) para disminuir la frecuencia de la ingesta de

alimentos hiper calóricos, al ser utilizada como un factor de distracción en el grupo

de estudio, y el uso de cuestionarios para valorar el comportamiento individual, el

tipo psicológico de conducta alimentaria y su relación con el sobrepeso.

Los datos mostraron que en la condición en que los estudiantes masticaron la

goma de mascar (TRIDENT ®) antes de cada comida o colación, hubo un efecto

importante en la diferencia de PC e IMC . Siendo ésta diferencia significativa (t=

2.625, p =.013 t= 2.68 p= .012 respectivamente, situación que no se observó en los

otros dos grupos.


15

Ya que la obesidad es en la actualidad el problema más serio de salud pública

nacional y a pesar de que nuestros resultados son promisorios, con el apoyo

nuevamente del Instituto Adams, hemos decidido profundizar más en esta

investigación al inicio del ciclo escolar 2011 que inicia a finales de agosto del 2010

incrementando el tamaño de la muestra, considerando además la importancia de

entender las actitudes y comportamientos de los pacientes obesos, para poder

ayudarles en el control de su problema y elaborar una guía para ser utilizada por el

cirujano dentista en pacientes desde edad temprana.


16

BIBLIOGRAFÍA.

[1] Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2006 (ENSANUT2006) www.insp.mx/ensanut/ [2] Jansen I, Craig DJ, Boyce WF, Picket W. Associations between overweight and obesity with bullying

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of parental influence . Health Educaton Research Vol 19 no3 261-271 [5] Domínguez Vázquez P. Olivares S. Santos. Influencia familiar sobre la conducta alimentaria con la

obesidad infantil. Archivos Latinoamericanos de Nutrición Vol.58 No3,249-254. 2008 [6] Pastor P, Matuk DM, Reuben O, Xia H. Chartbook on Trends in the Health of American, Health, United

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[7] Claudia P. Sánchez-Castillo,* Edgar Pichardo-Ontiveros,* Patricia López. Epidemiología de la obesidad.- Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición "Salvador Zubirán", Dirección de Nutrición, Departamento de Fisiología de la Nutrición. Correo electrónico: [email protected]

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Press 1993 [9] Joohon Sung, Kayoung Lee, Mi Kyyeong, Heritability of Eating Behavior Assessed Using the DEBQ

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Sano, año 3,num.14. 2010 www-salud.gob.mx . Periódico Reforma 23 de enero 2010. [11]http://www.elsiglodetorreon.com.mx/noticia/495948.lanzan-cruzada-para-combatir-la-

obesidad.html [12] DAVILA-RODRIGUEZ, Martha I. et al. Epidemiología genética de la obesidad en el noreste de

México: Búsqueda de familias nucleares informativas. Gac. Méd. Méx [online]. 2005, vol.141, n.3, pp. 243-246. ISSN 0016-3813.

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17

[15] van Strien t. (2002). Dutch Eating Behaviour Questionnaire. Manual. Thames Valley Test Company Ltd: Bury St. Edmnunds, England.

[16] De Paola Dominick, Saliva the precious body fluid. JADA, Vol 139, 6-8 S May 2008. [17] Elizabeth Solís Pérez°* and Zacarías Jiménez Salas*.The role of leptin in obese children.Revista salud

pública y nutrición. Vol 2 No.4 Octubre-Diciembre 2001

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez

19

Es imposible consultar un libro de Bioquímica en el que no haya al menos un

capítulo dedicado a la composición, estructura y función de las proteínas. Para

muestra de ello un botón, a continuación se presenta un extracto del libro de texto

Lehninger de Bioquímica:

“En este capítulo se explorará la estructura tridimensional de las

proteínas, enfatizando cinco temas. Primero, la estructura

tridimensional de una proteína está determinada por su secuencia de

aminoácidos. Segundo, la función de una proteína depende de su

estructura. Tercero, una proteína dada tiene una única o casi única

estructura. Cuarto, las fuerzas más importantes que estabilizan la

estructura de una proteína son las interacciones no covalentes.

Quinto, de entre la amplia gama de posibles estructuras, se puede

reconocer patrones comunes que nos ayudan a organizar nuestro

conocimiento acerca de la arquitectura de una proteína” [1].

Este texto sugiere que se requiere del correcto plegamiento de una

proteína para su funcionamiento, y el hablar de plegamiento a su vez implica la

presencia de una estructura tridimensional bien definida. Otros libros de texto

como Campbell et. al., mencionan lo siguiente acerca de las proteínas:

“Las proteínas biológicamente activas son polímeros que constan de

aminoácidos entrecruzados por uniones peptídicas covalentes. Una

molécula tan grande como la de una proteína, puede tomar muchas

configuraciones diferentes. De todas las configuraciones posibles,


20

sólo una o unas cuantas tienen actividad biológica; estas son las

configuraciones nativas. Muchas proteínas no tienen estructuras

regulares obvias. Como consecuencia, estas proteínas suelen

describirse como poseedoras de largos segmentos de estructura

aleatoria. El término aleatorio en realidad es un nombre inapropiado,

debido a que la misma estructura aleatoria se encuentra de manera

repetitiva en las conformaciones nativas de todas las moléculas de

una proteína dada, y esta conformación aleatoria pero

perfectamente repetitiva es necesaria para su funcionamiento

adecuado” [2].

La descripción anterior nuevamente hace referencia a la relación que hay entre

la estructura y la función de las proteínas, sin embargo deja entrever que existen

proteínas que contienen segmentos carentes de estructura que son funcionales y

más aún, que ese estado desestructurado es su forma nativa. Aunque no ahonda

más en el tema, abre la posibilidad a la existencia de proteínas o fragmentos dentro

de ellas funcionales que son intrínsecamente desordenados. En las últimas dos

décadas se ha acumulado una gran cantidad de evidencia que sugiere la existencia

de muchas proteínas que contrario a los dogmas que han dominado el campo de las

proteínas, carecen de estructura en su estado nativo y así es como son funcionales.

Muchos nombres se han utilizado para describir a este tipo de proteínas:

nativamente desestructuradas o desplegadas e intrínsecamente desordenadas. El

escrito que se presenta a continuación busca introducir al lector a una parte no tan

conocida de las proteínas y que trata sobre las proteínas carentes de estructura, sus


21

características, funciones e importancia. A lo largo del texto nos referiremos a ellas

como proteínas intrínsecamente desordenadas.

Las proteínas intrínsecamente desordenadas

Durante años la idea de que la estructura es un prerrequisito para la función

de las proteínas ha dominado el conocimiento en el área de Bioquímica. Sin

embargo, en los últimos veinte años, éste paradigma estructura-función ha sido

revaluado debido a las múltiples evidencias que sugieren que un gran número de

proteínas carecen de estructura en su forma funcional. Éstas proteínas se conocen

como proteínas “nativamente desplegadas” o “intrínsicamente desordenadas”.

Aproximadamente entre el 40% y el 60% del proteoma de eucariontes contiene

tramos carentes de estructura de 40 residuos consecutivos o más. En comparación

con las enzimas cuya actividad va de la mano junto con su estructura, las proteínas

“intrínsicamente carentes de estructura”, no tienen estructura terciaria en su forma

nativa, más sin embargo llevan a cabo funciones tan importantes como el control

del ciclo celular, regulación de la transcripción y la traducción, y la modulación y/o

ensamblaje de otras proteínas. Por lo que pensar que una proteína es funcional

cuando se encuentra plegada y por ende estructurada, es sólo una cara de la

moneda.

El término “nativamente desnaturalizada” fue introducido en 1994 [3] para

enfatizar las diferencias entre la proteína Tau que se comporta anómalamente

flexible con las proteínas globulares que contienen estructura terciaria rígidas y que

hasta entonces eran consideradas como “normales”. Dos años más tarde surgió el


22

término de proteínas “nativamente desplegadas” para describir la conformación de

la proteína NACP (el componente no-A beta de la placa amiloide de la enfermedad

de Parkinson), la cual en condiciones fisiológicas carece de estructura secundaria

[4]. Subsecuentemente otros dos términos también han sido utilizados para

describir éste tipo de proteínas: “intrínsicamente carentes de estructura” [5] e

“intrínsicamente desordenadas” [6]. Todos estos conceptos parecen ser similares,

sin embargo es importante clarificar su significado. “Desnaturalizado” y

“desordenado” pueden considerarse como sinónimos e indican cualquier conjunto

de conformaciones polipeptídicas no rígidas incluyendo conformaciones

parcialmente plegadas. En ésta categoría se encuentra la conformación denominada

como “glóbulo fundido” que puede ser aislada bajo condiciones desnaturalizantes

moderadas o bien, cuando un cofactor o ión metálico necesario para la estabilidad

de la proteína ha sido removido [7]. El estado desnaturalizado no es una única

conformación estática, está formado por una colección de ensambles que se

encuentran en rápido equilibrio entre ellos y que son altamente sensibles a cambios

en el entorno físico y químico. Así pues, se sabe que la proteína barnasa existe en

diferentes estados desnaturalizados, siendo el inducido por urea el más

desnaturalizado seguido de aquel inducido por temperatura y finalmente el inducido

por desnaturalización ácida [8]. Todos éstos estados, a pesar de ser diferentes, son

desnaturalizados y desordenados. A su vez los conceptos “desplegado” y “carente

de estructura” también pueden considerarse como sinónimos y describen un

subconjunto de proteínas desordenadas caracterizadas por la falta total de

estructura [9]. Actualmente la lista de proteínas que adoptan estructuras al azar ó

de “random coil” contiene 517 miembros, mientras que la lista de proteínas que


23

presentan regiones desordenadas de más de 50 aminoácidos consecutivos consta

de 1,183 entradas (http://www.disprot.org/, [10]). Finalmente, y debido a la

aparición de las enfermedades neurodegenerativas ha surgido también el término

de “misfolded proteins” o “proteínas mal plegadas” que se refiere a proteínas que

han adquirido una estructura diferente a la nativa que altera su función biológica.

Dentro de éstas proteínas se encuentran los amiloides, en los que las interacciones

que determinan su función y estructura en la forma fibrilar son diferentes a aquellas

que determinan la estructura y propiedades de su forma nativa [11].

Los clásicos experimentos de Anfinsen en los que la enzima ribonucleasa

completamente desnaturalizada es capaz de replegarse espontáneamente y volver a

ser activa, demostraron que la secuencia lineal de aminoácidos contiene toda la

información necesaria para que esta adquiera su estructura terciaria biológicamente

activa [12]. Por lo tanto la habilidad de una proteína para adquirir conformaciones

parcialmente plegadas debe de estar también codificada en su secuencia de

aminoácidos. Análisis estadísticos han demostrado que las proteínas intrínsicamente

desordenadas contienen en su estructura primaria un conjunto limitado o de baja

complejidad de aminoácidos. En general contienen una gran cantidad de los

aminoácidos Arg, Lys, Glu, Pro y Ser, denominados como residuos promotores de

desorden estructural, y bajas proporciones de los aminoácidos Cys, Trp, Tyr, Ile y Val

considerados como residuos promotores de orden estructural [13]. Basados en

estos resultados diferentes autores han desarrollado diversos algoritmos para

calcular la propensión de las proteínas o sus segmentos, de encontrarse en forma

desordenada (Tabla 1).

http://www.disprot.org/


24

Tabla 1. Programas más comúnmente utilizados para predecir regiones carentes de estructura en las

proteínas.

Programa Dirección URL Referencia

PONDR-FIT™ No disponible en línea [14]

DisEMBL™ http://www.disprot.org/ [15]

DISOPRED2 http://bioinf4.cs.ucl.ac.uk:3000/disopred/ [16]

DRIP-PRED http://www.sbc.su.se/~maccallr/disorder/ Artículo en línea

(http://www.forcasp.org/pa

per2127.html)

DISpro http://scratch.proteomics.ics.uci.edu/ Artículo en línea

(http://contact.ics.uci.edu/di

sorder.pdf)

FoldIndex© http://bip.weizmann.ac.il/fldbin/findex [17]

GlobPlot2 http://globplot.embl.de/ [18]

IUPred http://iupred.enzim.hu/index.html [19]

PONDR® http://www.pondr.com/ [20]

RONN http://www.strubi.ox.ac.uk/RONN [21]

SPRITZ http://protein.cribi.unipd.it/spritz/ [22]

FoldUnfold http://skuld.protres.ru/~mlobanov/ogu/og

u.cgi

[23]

DisProt http://www.ist.temple.edu/disprot/Predic

tors.html

[24, 25]

http://www.disprot.org/

http://bioinf4.cs.ucl.ac.uk:3000/disopred/

http://www.sbc.su.se/~maccallr/disorder/

http://www.forcasp.org/paper2127.html

http://www.forcasp.org/paper2127.html

http://scratch.proteomics.ics.uci.edu/

http://contact.ics.uci.edu/disorder.pdf

http://contact.ics.uci.edu/disorder.pdf

http://bip.weizmann.ac.il/fldbin/findex

http://globplot.embl.de/

http://iupred.enzim.hu/index.html

http://www.pondr.com/

http://www.strubi.ox.ac.uk/RONN

http://protein.cribi.unipd.it/spritz/

http://skuld.protres.ru/~mlobanov/ogu/ogu.cgi

http://skuld.protres.ru/~mlobanov/ogu/ogu.cgi

http://www.ist.temple.edu/disprot/Predictors.html

http://www.ist.temple.edu/disprot/Predictors.html


26

El hecho de que las proteínas con regiones desordenadas están constituidas

primordialmente por un subconjunto de aminoácidos sugiere que a su vez estas

proteínas probablemente están codificadas por secuencias de ADN con pocas

variaciones o repetitivas. Como es bien sabido, las secuencias de ADN repetitivas

tienden a propagarse en los genomas con el tiempo [31]. Muchas de estas

secuencias se conocen como “junk DNA o ADN basura”, un término anticuado ya

que en un principio se creía no tenían función y actualmente se sabe que muchas de

ellas como son los intrones, telomeros, microARN, transposones etc. tienen

funciones biológicas específicas. Argumentos filosóficos más que científicos podrían

argumentar que, en analogía con el ADN basura, este tipo de proteínas son también

“proteínas basura” sin ninguna función y que existen porque hay mecanismos a

nivel del ADN que las codifica para propagarlos y poca presión de selección para

removerlas. Sin embargo, actualmente muchas de estas proteínas intrínsicamente

desordenadas tienen una función biológica caracterizada. Para el 85% de las

regiones desordenadas descritas hasta el año 2002 se conoce una función específica

[32]. Como biólogos y bioquímicos tenemos un tendencia natural a estudiar la

función biológica y puesto que el dogma de la bioquímica de proteínas establece

que la estructura va de la mano con la función esto puedo haber inclinado la balanza

en contra del estudio de proteínas carentes de estructura, aunque lo anterior no

excluye la posibilidad de que ciertamente existan proteínas que carecen de

estructural y no son funcionales.

En vista de lo anterior, antes de iniciar un proyecto de bioquímica o de

biofísica de proteínas resulta de gran ayuda conocer a la proteína con la que se


27

desea trabajar. Por ejemplo, sí el objetivo del proyecto consiste en obtener la

estructura cristalográfica de una proteína, es poco probable que ésta cristalice si se

trata de una proteína intrínsecamente desordenada. A continuación se muestra el

análisis de la estructura primaria de una proteína intrínsicamente desordenada, la

Securina humana, y una proteína globular, la Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa

humana. La Securina humana contiene 202 residuos con una gran cantidad de

aminoácidos básicos en la región N-terminal y una región rica en prolinas en el

extremo C-terminal. Es una proteína regulada por estrógenos cuya sobre-expresión

provoca la formación de tumores [33] y que además participa en la transición de

metafase-anafase durante el ciclo celular [34]. Técnicas espectroscópicas y

cromatográficas como el dicroísmo circular, resonancia magnética nuclear y

cromatografía de filtración en gel han comprobado que este proteína carece de

estructura secundaria y se comporta como una proteína intrínsecamente

desordenada [35]. En contraparte, la Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa es una

enzima del ciclo de las pentosas cuya estructura cristalográfica se conoce (pdb

2BHL). Análisis de la estructura primaria basándonos en las características antes

mencionadas de composición de aminoácidos, predicción de desorden y la relación

carga neta–hidrofobicidad correlacionan perfectamente con los resultados

experimentales. La composición promedio de la estructura primaria de la Securina

humana sugiere que contiene muy pocos aminoácidos promotores de estructura y

en cambio esta enriquecida tanto como 2.5, 1.7 y 1.5 veces en aminoácidos

promotores de desorden como la Pro, Lys y Ser respectivamente. Mientras que la

Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa contiene una mayor proporción de residuos que

favorecen la formación de estructura (Figura 2). El porcentaje de desorden predicho


30

También están implicadas en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas

como el Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, el Síndrome de Down y la distrofia

miotónica [36-38]. La mayoría de las proteínas intrínsecamente desordenadas,

aunque no todas, presentan transiciones del estado desordenado al ordenado al

momento de llevar acabo su función. Estas transiciones puede ocurrir como

resultado de la interacción con su molécula blanco, cambios en el entorno como pH,

temperatura, polaridad, actividad acuosa ó la presencia de iones. Sin embargo,

también hay proteínas intrínsecamente desordenadas como la caldesmon que

permanecen desestructuradas aún después de interaccionar con su proteína blanco

[39].

Caracterización estructural de las proteínas intrínsecamente desordenadas

Determinar la estructura, o más bien, la falta de estructura, de las proteínas

intrínsecamente desordenadas representa un reto para la bioquímica de proteínas.

Las principales características estructurales de las proteínas intrínsecamente

desordenadas son su falta de globularidad, son poco compactas, tienen bajo

contenido de estructura secundaria y una alta flexibilidad. Experimentalmente todas

estas características pueden ser elucidadas mediante métodos fisicoquímicos;

algunas de las técnicas más comúnmente usadas se describen a continuación.

El grado de flexibilidad intramolecular puede ser determinado mediante

resonancia magnética nuclear (NMR) heteronuclear multidimensional o mediante

un incremento en la susceptibilidad a degradación proteolítica. Las regiones flexibles

y estéricamente accesibles son degradas más rápidamente por proteasas que


31

regiones ordenadas. NMR es una de las técnicas más poderosas y versátiles para el

estudio de proteínas que carecen de estructura. Esta técnica permite identificar

proteínas desestructuradas o parcialmente estructuradas en forma residuo–

específica. Sin embargo, los estudios de NMR en este tipo de proteínas son difíciles

debido a la poca de dispersión de sus desplazamientos químicos, aunque

actualmente ya se han desarrollado secuencias de pulsos especiales para sobrepasar

este problema. Desviaciones en los valores de los desplazamientos químicos de

aquellos característicos para conformaciones al azar proveen información

importante de la presencia de estructuras residuales dentro del conjunto de

conformaciones al azar. En general, en el espectro de NMR unidimensional de

protón, las señales correspondientes a los grupos amida de la proteína aparecen

dispersas en un rango de 6-10 ppm en el caso de proteínas globulares. Mientras que

para proteínas que carecen de estructura secundaria esta señales aparecen

agrupadas alrededor de 7 ppm y con una dispersión de tan sólo 0.5 ppm (Figura 4A).

Los desplazamientos químicos correspondientes a la región de los metilos aparecen

cerca de 1 ppm, y en el caso de las proteína globular estas señales se desplazan a

campos negativos de hasta – 1 ppm (Figura 4B).


34

Estas técnicas proveen información acerca de parámetros hidrodinámicos como el

radio de Stokes (RS) y el radio de giro (RG) de una proteína. Un incremento del 15-

20% en el radio hidrodinámico (RS) de una proteína puede indicar un cambio

conformación del estado nativo al de glóbulo fundido, mientras que incrementos

mayores sugerirían una conformación completamente extendida. En experimentos

de SAXS, los gráficos de Kratky se caracterizan por un incremento monotónico hasta

llegar a la linealidad en s (el vector de la dispersión de rayos X de ángulo bajo) para

las proteínas que carecen de estructura secundaria mientras que el mismo gráfico

para las proteínas globulares corresponde a una parábola invertida.

El grado de globularidad de una proteína es un reflejo de la presencia o

ausencia de un centro compacto, y la mayoría de las proteínas intrínsecamente

desordenadas carecen de dicho centro. El contenido de estructura secundaria de

una proteína puede ser fácilmente detectado por técnicas espectroscópicas como el

dicroísmo circular (CD) en el ultra-violeta lejano o la espectroscopía de infra-rojo por

transformada de Fourier (FT-IR). El espectro de CD en el UV lejano de una proteína

intrínsecamente desordenada carece tanto de las señales a 222 y 208 nm que

caracterizan la presencia de hélices como de las señales a 217 nm típicas de hojas

, y en su lugar solo presentan una señal muy pronunciada a 200 nm (Figura 6)


37

Finalmente, la falta de estructura en una proteína también puede ser

detectada por métodos inmunológicos. Existen casos específicos en los que ciertos

anticuerpos reconocen únicamente a elementos desplegados del antígeno, lo que

los hace muy útiles para monitorear cambios estructurales.

Considerando lo discutido en esta sección, resulta de gran utilidad combinar

varias de las técnicas mencionadas anteriormente para caracterizar una proteína.

Estudiar nuestra proteína haciendo uso de varias de estas técnicas nos ayudará a

determinar si nuestra proteína es globular o de lo contrario, sí existen estados

parcialmente plegados en ella o si se trata de un conjunto completamente

desordenado.

Influencia de los cambios en el entorno en las proteínas intrínsecamente

desordenadas

Como se menciono anteriormente, algunos de los factores que alteran la

conformación de las proteínas intrínsecamente desordenadas son la temperatura, el

pH, la polaridad del medio, la actividad acuosa y la presencia de iones.

La mayoría de las proteínas se desnaturalizan al ser sometidas a altas

temperaturas. En cambio las proteínas intrínsecamente desordenadas son termo

resistente e inclusive se ha reportado la inducción de estructura secundaria por

acción de la temperatura para la -sinucleína, la Scaseína [42] y proteínas de

función desconocida en Mycobacterium tuberculosis [43].


38

Cambios en el pH inducen el plegamiento parcial de las proteínas

intrínsecamente desordenadas debido a la minimización de su alta carga neta a pH

neutro, lo que disminuye la repulsión carga-carga y facilita el plegamiento mediado

por colapso hidrofóbico. Los dominios C-terminal de la proteína Par-4 [44] y el factor

de transcripción por choque térmico-1 (HSF1) [45] pertenecen a esta categoría.

En forma similar al efecto que tiene el pH en las proteínas intrínsecamente

desordenadas, los iones metálicos también son capaces de inducir cambios

conformacionales mediante la disminución de la repulsión electrostática.

Plegamientos parciales inducidos por los iones Zn2+, Ca2+ y Co2+ han sido descritos

para el dominio N-terminal de la integrasa HIV-1, la peptidilarginin-deiminasa

(PAD4) y la apo-metalotioneina respectivamente [46-48].

El agua es un componente esencial para la vida y cambios en la actividad

acuosa puede ser fatal para los organismos. Sin embargo, las semillas de las plantas

han desarrollado mecanismos que les permiten sobrevivir a la desecación, dentro de

estos mecanismos se encuentran la acumulación de proteínas abundantes durante

la embriogénesis tardía conocidas como proteínas LEA (late embriogénesis

abundant). Este tipo de proteínas carecen de estructura en disolución pero en

ausencia de agua forman -hélices o hasta espirales entrelazadas [49, 50]. Existen

también, proteínas que en disolución acuosa carecen de estructura pero adquieren

estructura secundaria en presencia de fosfolípidos o ácidos grasos. Ejemplos de esto

lo constituyen la -sinucleína que adopta un plegamiento rico en hélices- en

presencia del ácido graso ácido docohexanoíco (DHA) y el ácido araquidónico (AA)


41

para el estudio del reconocimiento molecular. A continuación se presentan algunos

de estos casos, aunque en la literatura existen muchos más.

En la literatura existen numerosos dominios de unión a ADN de los cuales se

tiene información estructural tanto de la forma libre como del complejo. La proteína

RYBP es un dedo de zinc que juega un papel importante durante el desarrollo

embrionario y que ha sido caracterizada como una proteína intrínsecamente

desordenada, sin embargo al interaccionar con ADN adquiere una estructura

compacta [54]. Existen además, otros reportes donde no sólo la proteína adquiere

estructura al interactuar con el ADN, sino que puede haber cambios en el estado de

oligomerización de la proteína como es el caso del dominio de unión a ADN del

receptor a retinoides X [55], o hasta modificaciones en el ADN como puede ser la

distorsión observada en la interacción del dominio HMG de la LEF-1 [56]. Más aún,

la inducción de estructura también se ha observado para la interacción entre

proteína y ARN. Uno de los ejemplos más drásticos es la reorganización de la

molécula de ARN de la subunidad ribosomal 30S. La proteína S15 se une a la

subunidad 30S en las etapas tempranas de la biogénesis ribosomal estabilizando el

rearreglo conformacional de una región del ARN lo que permite a su vez la

subsecuente unión de las proteínas S6 y S18 [57].

Muchos dominios de activación de la transcripción también son

intrínsecamente desordenados, por ejemplo la región C-terminal del factor de

elongación denominado elongina C carece de estructura, pero se pliega al

interaccionar con la elongina A y el supresor de tumores von Hippel Lindau [58].


44

la proteína Retinoblastoma quién regula la transición G1/S. El dominio N-terminal de

la proteína E7 del virus HPV16 carece de estructura pero la fosforilación de un

residuo de serina favorece la formación de hélices de poli-prolina tipo II, lo que a su

vez incrementa la afinidad de esta región por el dominio AB de la Retinoblastoma

[61].

El dominio de translocación de la colicina N que tiene una conformación

extendida pero con estructura secundaria residual sufre un rearreglo estructural al

unirse a su receptor periplásmico TolA [62].

Ventajas de ser una proteína intrínsecamente desordenada

Funciones biológicas como la catálisis enzimática y la respuesta inmune

requieren del reconocimiento entre proteínas con estructuras tridimensionales bien

definidas. En contraste, funciones como la señalización y la regulación celular

pueden ser llevadas acabo por regiones peptídicas carentes de estructura como las

ejemplificadas anteriormente; y es ésta falta de estructura lo que les confiere ciertas

ventajas sobre las proteínas globulares con estructuras tridimensionales rígidas. La

flexibilidad de estas proteínas les permite modelar su estructura global y local e

interactuar con diferentes parejas celulares estableciendo contactos a todo lo largo

de toda su extensión. Esta característica es muy importante cuando se ensamblan

complejos proteicos de gran tamaño como las cápsides virales o los flagelos

bacterianos.

Shoemaker y colaboradores proponen un mecanismo que denominan “fly-

casting mechanism” para explicar porque las proteínas intrínsecamente


45

desordenadas tiene una alta capacidad de asociación intermolecular sin sacrificar la

especificidad. Esta propuesta sugiere que las proteínas que carecen de estructura

tienen un mayor radio de captura que las proteínas globulares por lo que pueden

interaccionar débilmente a largas distancias y “enrollarse” en su molécula blanco

[63]. Adicionalmente, las transiciones del estado desplegado a el plegado durante la

interacción, contribuyen a la especificidad del reconocimiento molecular mediante

la regulación de los parámetros termodinámicos de unión [64].

Como se mencionó anteriormente, las proteínas intrínsecamente

desordenadas son abundantes en el reino metazoa. Debido a la complejidad celular

de estos organismos se cree que la presencia de este tipo de proteínas en su

proteoma les permite percibir los cambios ambientales de una forma más eficiente

sin alterar sus redes regulatorias; inclusive estas transiciones del estado

desordenado al plegado pueden ser ventajosas para desencadenar la actividad de

dichas proteínas.

Perspectivas

En vista de lo presentado anteriormente, no hay duda de que existen

proteínas que carecen de estructura en su estado nativo y que de esa forma son

funcionales. La cantidad de proteínas descritas con estas características es basta y

el reto actual debe inclinarse a entender como la función y la especificidad pueden

originarse en proteínas flexibles y carentes de estructura secundaria y/o terciaria.

Este tipo de proteínas representan un herramienta única para entender las bases

del reconocimiento molecular.


46

Actualmente existen muchos esfuerzos para elucidar los genomas no solo de

diversos organismos, sino también de líneas celulares cancerígenas o inclusive de

individuos como fue caso del empresario CraigVenter o el laureado científico James

Watson. Por lo que la cantidad de información genómica disponible actualmente es

enorme y continúa creciendo. El objetivo de los megaproyectos de genómica

estructural es caracterizar al menos a un miembro de cada tipo de plegamiento de

proteínas, tal que basándose en la similitud de su secuencias se pueda obtener

información que nos permitan predecir su plegamiento y construir modelos

tridimensionales. Como se discutió anteriormente, el número de proteínas

intrínsecamente desordenadas es grande y esta creciendo rápidamente, por lo que

si no consideramos este hecho, los proyectos que buscan inferir la función de

proteínas desconocidas a partir de su secuencia se quedarán cortos de alcanzar

dichos objetivos.

Nota final: Este escrito es una traducción que ha sido enviado por el autor

para su publicación en la revista Biochemical and Biophysical Research

Communications.


47

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Mecanismo de adhesión e integridad de la

superficie del esmalte en ortodoncia

Título abreviado: Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia

Dr.Rogelio José Scougall Vilchis

Departamento de Ortodoncia, Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CIEAO),

Facultad de Odontología, Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM).

Contenido

Resumen

Introducción

Esmalte

Mecanismo de adhesión esmalte-

anclajes ortodóncicos

Resistencia al descementados

Índice de adhesivo remanente

Superficie dental postratamiento

Conclusiones

Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall

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Resumen

En las últimas décadas, los principios de adhesión sobre los órganos dentarios han

brindado avances significativos en los tratamientos dentales. Sin embargo, los

propósitos y las metas de tratamiento cambian según su aplicación en las diversas

especialidades odontológicas. En este contexto, la adecuada adhesión de los anclajes

ortodóncicos es particularmente complicada, puesto que la fuerza debe ser

suficientemente fuerte para realizar los movimientos dentarios pero también

suficientemente ligera para no producir daños al momento de retirar los aparatos y

limpiar la superficie del esmalte. Una de las principales metas del ortodoncista es

devolver esa superficie intacta y tersa a los órganos dentarios al término del tratamiento

activo y a pesar de los grandes avances científicos en el área de materiales adhesivos de

prescripción ortodóncica, es necesario mejorar sus propiedades para prevenir la

indeseable formación de lesiones incipientes de mancha blanca. En respuesta a la

problemática prevalente, sistemas adhesivos de autograbado con propiedades de

liberar y recargar iones de flúor han sido introducidos en el mercado. El propósito de

este artículo es evaluar el mecanismo de adhesión en los procedimientos ortodóncicos

teniendo en consideración que la fuerza de unión debe ser tan fuerte como sea

necesario para realizar los movimientos dentarios, y tan ligera como sea posible para

preservar la integridad de la superficie dental aplicando los conceptos de intervención

mínima.

Palabras clave: Ortodoncia, adhesión, superficie del esmalte, intervención mínima


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Introducción

La adhesión directa de la aparatología fija ortodóncica sobre la superficie del esmalte

dental fue descrita por primera vez en 19651. Después de 45 años de evolución en materia

de adhesión, los ortodoncistas colocan los anclajes ortodóncicos de manera rutinaria con

sistemas adhesivos a base de resina compuesta o en algunas ocasiones con ionómero de

vidrio. Dicho procedimiento ha sido simplificado de manera importante y es catalogado

como uno de los avances más significativos de la ortodoncia durante las últimas décadas2.

No obstante, la aparición indeseable de lesiones incipientes de mancha blanca al término

del tratamiento ortodóncico continúa siendo una de las secuelas más frecuentes y

desagradables. En un esfuerzo por reducir o prevenir dicho efecto adverso, diversas

compañías han producido adhesivos ortodóncicos con la propiedad de liberar y recargar

iones de flúor mientras se mantiene una adecuada resistencia al descementado3. Además,

se ha encontrado que el acondicionamiento convencional del esmalte realizado con ácido

fosfórico produce un patrón de grabado agresivo3-6, lo cual produce una mayor pérdida de

esmalte y promueve el desarrollo de lesiones incipientes de mancha blanca. Por lo anterior,

nuevas alternativas como los agentes de autograbado fueron introducidos al mercado

ofreciendo ventajas significativas para reducir la pérdida de esmalte y el tiempo de trabajo4-

10. Los sistemas de autograbado, son agentes de unión con biocomponentes hidrofílicos que

permiten la difusión de monómeros mientras que disuelven la hidroxiapatita de manera

conservadora, resultando una zona de resina micro-infiltrada11. Se ha demostrado que en

condiciones normales, la prescripción de los agentes de autograbado es la principal elección

en procedimientos adhesivos de carácter ortodóncico6, puesto que los aparatos son

utilizados durante el tratamiento activo y una vez alcanzados los objetivos terapéuticos, los


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anclajes son retirados y la superficie del esmalte se pule tratando de regresarla a las

condiciones iniciales. En contraste, los procedimientos adhesivos para restaurar órganos

dentarios (operatoria dental y prótesis), tienen objetivos definitivos y una acción menos

conservadora de los acondicionadores puede ser aceptable en la mayoría de los casos.

En ortodoncia contemporánea, el uso de los agentes de autograbado ayuda de manera

importante para alcanzar una de las principales metas; tratar de mantener una superficie de

esmalte sana e intacta después de retirar la aparatología ortodóncica fija7,11,12, teniendo

como ideal una perdida mínima de esmalte en cada etapa del tratamiento9,13,14. Hosein et

al9, encontraron que la menor pérdida de esmalte ocurre cuando se emplea un adhesivo de

autograbado y el adhesivo remanente es retirado con una fresa de carburo de tungsteno a

baja velocidad. El propósito de este artículo fue analizar el mecanismo para adherir anclajes

ortodóncicos utilizando agentes de autograbado y su impacto en la preservación del

esmalte dental.

Esmalte

Embriológicamente es derivado del ectodermo y se considera el tejido más duro

del organismo. El esmalte es también llamado tejido adamantino o sustancia

adamantina, cubriendo de manera de casquete a la dentina en su porción coronaria

ofreciendo protección al isosistema dentino-pulpar. El esmalte dental está construido

por prismas mineralizados que lo recorren en todo su espesor desde la conexión

amelodentinaria a la superficie externa o libre en contacto con el medio bucal15.


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El espesor del esmalte es la distancia comprendida entre la superficie libre y la

conexión amelodentinaria, no es constante y varía en los distintos órganos dentarios. El

grosor máximo del esmalte oscila entre 2 y 3 mm; generalmente el espesor decrece

desde el borde incisal o cúspide hacia la región cervical. Vestíbulo-lingualmente el

esmalte presenta mayor espesor por vestibular y mesio-distalmente el mayor espesor

se encuentra a nivel mesial (Figura 1). En contraste, a nivel de los surcos intercuspídeos

y de las fosas grosor del esmalte es sumamente delgado, o bien puede llegar a faltar,

además presenta un mínimo espesor a nivel de la conexión amelocementaria15.

Figura 1. Corte transversal de un primer premolar permanente superior. Fuente directa.


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Mecanismo de adhesión esmalte-anclajes ortodóncicos

Rutinariamente, el esmalte dental debe ser acondicionado con algún tipo de ácido para

poder adherir la aparatología ortodóncica fija. Este procedimiento desmineraliza la

superficie del esmalte creando microrretenciones necesarias para unir los anclajes

mediante algún adhesivo de resina compuesta y en algunos casos de ionómero de vidrio.

Durante décadas, el agente grabador más utilizado ha sido el ácido fosfórico (H3PO4) al 37%;

sin embargo, se ha demostrado que el patrón de grabado producido por dicho agente es

muy agresivo y destructivo3-6. En la Figura 2 se muestran imágenes de la superficie dental

grabada con ácido fosfórico al 37%.

Figura 2. Imágenes representativas de microscopía electrónica de barrido (SEM). Superficie del esmalte dental

grabada con ácido fosfórico (H3PO4), al 37% por 30 segundos. A, Magnificación original X 1000; y B,

Magnificación original X 10,000. Fuente directa.

Por otra parte, los sistemas adhesivos de autograbado fueron introducidos al mercado en

respuesta a los efectos adversos ocasionados por el grabado con ácido fosfórico7. Los

agentes de autograbado ofrecen mayores beneficios que las técnicas convencionales de

𝑨 A ........... 𝑩

30µ𝒎 3µ𝒎


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acondicionamiento, dentro de sus principales ventajas destacan un patrón de grabado

relativamente más conservador y una reducción de la pérdida de esmalte (Figura 3),

aplicación más rápida; además, no es necesario lavar la superficie y el riesgo de

contaminación con saliva es prácticamente inexistente.

Figura 3. Imágenes representativas del esmalte dental acondicionado con diferentes materiales y observadas

con SEM. A, grabado con ácido fosfórico al 37% (15s). Acondicionamiento con agentes de autograbado: B,

Transbond Plus SEP (5s); C, AdheSE (Primer 30s, adhesivo fotopolimerizable 10s); D, Primers A & B (3s); E,

Clearfil Mega Bond FA (Primer 20s, adhesivo fotopolimerizable 10s); F, Peak SE & Peak LC Bond Resin (Primer

20s, adhesivo fotopolimerizable 10s); G, Bond Force (20s de aplicación y 10s de polimerización). Magnificación

original X 3000. Scougall-Vilchis RJ y cols. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2009; 135: 424.e1-e7.

La simplificación del procedimiento adhesivo y la aceptación de los clínicos se ven

reflejadas en la variedad de sistemas de autograbado existes actualmente en el mercado.

Dentro de la amplia gama de agentes de autograbado se encuentran aquellos que requieren

ser fotopolimerizados de uno o dos componentes, con propiedades antimicrobianas y de

liberar flúor4-6. Lo anterior es particularmente importante en ortodoncia, puesto que puede

ser una ventaja en aquellos pacientes con alto riesgo a desarrollar lesiones incipientes de


60

mancha blanca y caries. Además, la aparatología es colocada temporalmente y se retira al

término del tratamiento activo. Una vez que los anclajes han sido descementados, el clínico

pretende recuperar esa superficie de esmalte sana y tersa. Sí la acción de los agentes de

autograbado es más gentil y conservadora, la prevención de lesiones incipientes de mancha

blanca puede ser posible y la condición de la superficie del esmalte será mejor al retirar los

aparatos6.

La versatilidad de los sistemas de autograbado permite utilizarlos exitosamente con la

mayoría de las resinas compuestas de prescripción ortodóncica, principalmente aquellas

que contienen grandes cantidades de partículas de relleno16. Las partículas de relleno se

agregan a las resinas compuestas para mejorar sus propiedades físicas17-19. Está

comprobado que los agentes de autograbado pueden ser utilizados indistintamente con la

mayoría de las resinas compuestas de uso ortodóncico, entre las cuales destacan:

Transbond XT, Tranbond CC (Unitek, 3M); Enlight, Blugloo (Ormco Corp.); Light Bond

(Reliance Orthodontic Products); Kurasper F (Kuraray Medical); BeautyOrtho Bond (Shofu

Inc.)20.

A pesar de las grandes ventajas que presentan los sistemas de autograbado en ortodoncia,

es importante recordar sus contraindicaciones. No se recomienda utilizar agentes de

autograbado en lugares con alta concentración de fluoruro en el agua de consumo y mucho

menos en pacientes con fluorosis. Tampoco se sugiere aplicar agentes de autograbado

sobre superficies de esmalte atípicas o tratadas químicamente con agentes blanqueadores

como el peróxido de carbamida, puesto que la resistencia al descementado puede verse

disminuida y métodos especiales deberán emplearse en esos casos6.


61

Resistencia al descementado

En relación a reportes previos21-24, los estudios in vitro presentan varias limitantes que

deben ser cuidadosamente identificadas por los ortodoncistas, la gran diversidad de las

condiciones para evaluar la resistencia al descementado ha mostrado una amplia variación

en los resultados y la comparación de los valores puede ser complicada24. Entre aquellos

factores que influyen los resultados de la resistencia al descementado encontramos el tipo

de dientes seleccionados, es decir humanos o vacunos25, la irregularidad anatómica de las

superficies bucales de los premolares humanos26, el equipo utilizado para fotopolimerizar

los adhesivos22,27-29, así como también el tiempo de fotopolimerización30, el tipo de bracket31

y las características de sus bases32,33, el tiempo de almacenamiento de la muestra previo a la

prueba34, el procedimiento de termociclado20, la dirección35 y el modo de medir la fuerza

(Figura 4)36-38. Por lo anterior, es recomendable considerar el comportamiento de los

adhesivos ortodóncicos en las circunstancias específicas que éstos han sido evaluados,

agregando que la resistencia al descementado evaluada in vitro ha resultado ser

significativamente mayor que aquella evaluada in vivo39,40.


62

Figura 4. Imágenes de un espécimen posicionado en una máquina universal de ensayos durante la prueba in

vitro de la resistencia al descementado. A, vista frontal; y B, vista lateral. Scougall-Vilchis RJ y cols. Dent Mater

J 2007;26:45-51.

En ortodoncia, se ha estipulado que los valores necesarios para soportar las fuerzas

biomecánicas oscilan entre 6 y 8MPa41,42. En general, los agentes de autograbado presentan

valores ligeramente superiores al rango necesario para realizar el tratamiento clínico43,44.

Actualmente, se ha demostrado que no existe algún agente de autograbado que supere la

resistencia al descementado de los anclajes ortodóncicos adheridos después de grabar el

esmalte con ácido fosfórico6. Sin embargo, en un estudio reciente se encontró que el único

agente de autograbado que no afecta la resistencia al descementado de manera

significativa es Transbond Plus SEP (Unitek, 3M)5, este agente de autograbado utiliza un

sistema de paleta que contiene tres compartimentos, al presionar el primer compartimento

el contenido pasa al siguiente compartimiento para iniciar el mezclado, posteriormente

ambos componentes pasan al tercer compartimento donde la mezcla es terminada con un

aplicador. La mezcla resultante es suficiente para adherir toda la aparatología fija de un

paciente y en base a la experiencia del autor es el agente de autograbado de elección para


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iniciar el tratamiento ortodóncico. No obstante, cuando se requiere adherir un solo anclaje

el costo beneficio debe ser considerado puesto que activar tanta cantidad de material

resultaría ser un gasto elevado. En esos casos se recomienda usar algún otro tipo de agente

de autograbado como lo es Bond Force (Tokuyama Dental Corp.); Protect Bond (Kuraray

Medical); o Peak Seal & Peak LC (Ultradent Products); los cuales, a pesar de que tienen

valores de resistencia al descementado ligeramente menores, no afectaron de manera

significativa la adhesión en comparación con Transbond Plus SEP (Unitek, 3M)5.

Por otra parte, es relevante recordar que los valores elevados de resistencia al

descementado pueden ser peligrosos. Se ha comprobado que cuando la resistencia al

descementado excede 14 MPa, el esmalte puede fracturarse y/o desprenderse5,10. A pesar

de que muchos factores influyen en la resistencia al descementado, los agentes de

autograbado difícilmente superan dicha cifra5,43.

Índice de adhesivo remanente

Una vez descementados los anclajes ortodóncicos, la cantidad de adhesivo residual

puede ser analizada y cuantificada. El parámetro más utilizado para dicho fin es el índice

de adhesivo remanente (ARI, por sus siglas en ingles), originalmente descrito por Artun y

cols.45, el cual utiliza una escala de marcadores del 0 al 3 como se describe en la Figura 5.


64

Figura 5. Imágenes de SEM representativas de la puntuación del índice de adhesivo remanente (ARI). 0 =

ausencia de adhesivo residual en el diente; 1 = menos del 50% de adhesivo residual en el diente; 2 = más del

50% de adhesivo residual en el diente; 3 = todo el adhesivo residual en el diente, con la impresión de la base del

bracket. Magnificación original X 30.

Los hallazgos de algunos estudios previos23,46, han demostrado que la cantidad de

adhesivo residual es significativamente menor cuando se utilizan agentes de autograbado

en comparación con aquellos sistemas convencionales de adhesión que incluyen el ácido

fosfórico como agente acondicionador. Estos análisis resultan estar estrechamente ligados

con los valores de la resistencia al descementado, puesto que la aplicación del ácido

fosfórico aumenta la fuerza de unión y la cantidad de adhesivo remanente9,47. Lo anterior

dificulta la limpieza de la superficie dental y puede causar daños en el esmalte sano13,24,48.


65

En contraste, el esmalte puede ser limpiado más fácil y rápidamente cuando la cantidad de

adhesivo residual es escasa49,50.

Superficie dental postratamiento

A grandes rasgos, la cantidad de esmalte perdido después de la profilaxis dental puede

variar entre 5 a 14.38µm; no obstante, estudios in vivo demostraron que la profilaxis previa

al grabado ácido y a la adhesión de los brackets ortodóncicos no tiene ningún efecto en el

índice de fracaso. Contradictoriamente, los fabricantes recomiendan realizar profilaxis

dental antes de aplicar los adhesivos de autograbado9. La pérdida de esmalte durante el

grabado depende del tipo de ácido empleado, siendo el ácido fosfórico (H3PO4) al 37% de

uso más común, con un tiempo de aplicación de 15 segundos por diente, en cuyo caso la

perdida de esmalte pude diferir ampliamente desde un mínimo de 10µm hasta un máximo

de 170µm9,14. La profundidad de penetración de la resina puede alcanzar 50µm y el

procedimiento de limpieza del adhesivo remanente después de retirar la aparatología

puede remover hasta 55.6µm de esmalte14. De tal suerte, la cantidad de esmalte perdido

durante el proceso completo de adhesión puede ser de 120.6 a 189.98µm, mientras que el

grosor total del esmalte se ha estimado entre 1500 a 2000µm7.

Una de las principales metas postratamiento ortodóncico, es devolverle a la superficie del

esmalte dental aquella apariencia presentada previo a la adhesión de los anclajes.

Desafortunadamente, esto resulta ser bastante complejo para prevenir la indeseable

aparición de lesiones incipientes de mancha blanca. Por lo anterior, los clínicos requieren

tomar las medidas protectoras más adecuadas y establecer un plan de higiene oral efectivo

para motivar a los pacientes y ganar su cooperación. En este tenor, las indicaciones para


66

utilizar los agentes de autograbado en ortodoncia, se han incrementado de manera

importante como resultado de los avances científicos y tecnológicos de los materiales de

adhesión. Contrariamente, las recomendaciones para utilizar el ácido fosfórico al 37% en

ortodoncia han disminuido.

Es importante mencionar que algunos sistemas de autograbado disponibles en el

mercado presentan la gran ventaja de no afectar el tratamiento ortodóncico puesto que

además de producir un patrón de grabado muy conservador, también ofrecen valores de

resistencia al descementado superiores a las fuerzas requeridas para lograr el movimiento

dental. Además, los valores se mantienen dentro de un rango seguro al no presentar fuerzas

excesivas que comprometan la integridad del esmalte durante el procedimiento de

descementado.

Definitivamente, cabe destacar que los hallazgos de Hosein y cols.9, son de gran relevancia

científica para preservar intacta la superficie del órgano dentario después del tratamiento

ortodóncico, al encontrar que la menor pérdida de esmalte ocurre cuando se emplea un

agente de autograbado y el adhesivo remanente es retirado con una fresa de carburo de

tungsteno a baja velocidad.


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Conclusiones

El tratamiento de ortodoncia con aparatología fija es un procedimiento en el cual se

adhieren los anclajes a las superficies de los dientes de manera temporal hasta lograr los

objetivos del tratamiento y corregir los problemas de maloclusión. El mecanismo de

adhesión necesario para alcanzar dichos objetivos debe conservar valores de resistencia al

descementado suficientes para realizar el movimiento de los órganos dentarios, pero

además debe ser inferior a aquellos valores en los que se puede dañar la superficie del

esmalte dental al retirar los anclajes. En este contexto, los sistemas de autograbado tienen

grandes aplicaciones en ortodoncia clínica y en condiciones normales son potencialmente

la elección más conservadora que cumple cabalmente con los conceptos de intervención

mínima. Las ventajas de los agentes de autograbado incluyen la preservación del esmalte

dental produciendo un patrón de grabado mucho más conservador que cualquier sistema

convencional, aplicación tan rápida como de 3 o 5 segundos, lo cual reduce de manera

importante el riesgo de contaminación con saliva y acorta el tiempo de consulta. Asimismo,

un adecuado procedimiento para eliminar el adhesivo remanente posterior al retiro de los

aparatos ortodóncicos, junto con un gentil método de pulido, es la clave para mantener

integra la superficie dental al terminar la terapéutica del tratamiento ortodóncico activo.


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