MMP y Biodegradación de la Capa Híbrida

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IntroducciónA lo largo del tiempo hemos vis-

to que muchas restauraciones direc-tas e indirectas adheridas en denti-na no han demostrado la longevidadesperada y por cierto esta longevi-dad no ha sido mayor que antiguastécnicas donde se empleaba oro,amalgama o ionómeros vítreos; dehecho no podríamos considerarlasexitosas, pues la longevidad en re-tención y sellado es lo que finalmen-te se ha menguado con secuelascomo el dolor post-operatorio y le-siones cariosas recidivantes o secun-darias a estas.

La presente revisión bibliográfi-ca ofrece un análisis de la adhesióndesde la perspectiva del entendi-miento de la fisiología del sustrato yla interacción de los sistemasadhesivos resinosos con el mismo,resaltando características de los sis-temas adhesivos y del proceso queinfluyen en la reactividad de la den-

tina donde se apoyan.

Dentina y metaloproteinasasLa matriz extracelular (MEC) de

la dentina, llamada también matrizorgánica, está compuesta de proteí-nas de colágeno (I, III, VI y V, quetienen características de autoen-samblaje), proteínas específicas dedentina (fosforina, sialoproteína,AG1 proteína, factores de creci-miento -TGFβ1, FGF2, ILGF- y pro-teínas morfogenéticas) y no espe-cíficas (amelogenina, osteocalcina,osteoporina, osteonectina, proteínasricas en leucina, fosfosialoproteínasy sialoproteínas -SIBLING-),proteoglicanos, glucosaminoglicanos,proteínas derivadas del suero (comola albúmina), glicoproteínas,fosfolípidos y enzimas de la matriz(colagenasas, gelatinasas, peptida-sas, fosfatasas, esterasas, etc), va-riando su composición a merced dela posición y tipo de dentina, la cual

Rony Christian HidalgoLostaunau1

1Docente del Diplomado en Odontología EstéticaFuncional. Unidad de Segunda Especialización.Facultad de Estomatología. Universidad IncaGarcilaso de la Vega.

Correspondencia

Rony Christian Hidalgo LostaunauAlameda del Crepúsculo 195. Urb. Alboarda. Lima33 - Perú.Teléfono: 2718942e-mail: [email protected]

Recibido : 19 de febrero del 2008

Aceptado : 15 de mayo del 2008

Reacción de la dentina a los siste-mas adhesivos resinosos: aspec-tos biológicos relacionados ybiodegradación de la capa híbridaHidalgo-Lostaunau R. Reacción de la dentina a los sistemas adhesivos resinosos: aspectos bioló-gicos relacionados y biodegradación de la capa híbrida. Rev Estomatol Herediana. 2008; 18(1):50-64.

RESUMENLa adhesión con sistemas adhesivos resinosos en dentina está siendo cuestionada, los estudioslongitudinales in vivo y de envejecimiento in vitro al respecto demuestran que existe unadegradación de la capa híbrida a nivel de las paredes pulpares del diseño cavitario. El presenteartículo plantea una síntesis de numerosas conclusiones obtenidas de diversas investigaciones,para dar a entender la realidad de la adhesión en dentina y despertar una actitud restauradoradiferente más allá del empleo único de sistemas adhesivos resinosos para pretender una uniónadhesiva longeva en la dentina.

Palabras clave: DENTINA / METALOPROTEINASAS (MMPs) / HIDRÓLISIS / SISTEMASADHESIVOS / CAPA HIBRIDA.

Reaction of the dentine to adhesive resin systems: biological aspects andbiodegradation of the hybrid layerABSTRACTThe adhesion with resinous adhesive systems in dentine has been questioned. Longitudinalstudies in vivo and in vitro have demonstrated degradation of the hybrid layer at the level of thepulpar walls. The present article summarizes numerous conclusions obtained from differentinvestigations, to explain the updates of adhesion in dentine and to promote a different restoringattitude that goes beyond the resinous adhesive systems alone.

Key words: DENTIN / MATRIX METALLOPROTEINASES (MMPs) / HYDROLYSIS / DEN-TAL BONDING SYSTEMS / HYBRID LAYER.

Artículo de Revisión

tiene incrustada minerales de apatitaen todo su grosor (1-3).

Los conductillos dentinarios queatraviesan todo el espesor de la den-tina primaria contienen líquido tisular(fluido dentinario), prolongacionescitoplasmáticas celulares (procesosodontoblásticos extendidos hasta porlo menos el 50% de la distanciadentinaria), fibras nerviosas ycolágenas (4). El diámetro internoy su densidad varían de acuerdo ala profundidad dentinaria que a suvez está relacionada con el área dedentina intertubular y la humedadsuperficial (Tabla 1) (5).

El fluido pulpar intersticial ejer-ce presión positiva centrífuga y seexpresa como fluido dentinario a tra-vés de los túbulos dentinales, los queson expuestos durante la prepara-ción cavitaria (6).

En la dentina ya formada, el pro-ceso odontoblástico consta de untronco principal grueso (0,5-1,0μm)

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y unas ramas laterales más delga-das (0,1-0,2μm). El procesoodontoblástico contiene organelasresponsables para exocitosis yendocitosis, forma glóbulos o vesí-culas de mineralización y es rico enfilamentos intermedios ymicrotúbulos (2). Y se extiende almenos de un tercio a la mitad de ladentina mineralizada, aunque ele-mentos celulares probablemente deorigen odontoblástico han sido ob-servados muchas veces a todo lolargo de su espesor (2,7,8). Los cuer-pos de los odontoblastos están co-nectados entre si por uniones tipodesmosomas, y están altamente es-pecializados en la síntesis y excre-ción de moléculas orgánicas y lamineralización de la dentina (7). El18-20% de la dentina es materia or-gánica (donde casi el 90% escolágeno tipo I) y 11-12% es agua(9). Estas características como ve-remos mas adelante proveen el me-jor sustrato para la degradación, con-secuencia de las enzimasbacterianas y enzimas endógenaspresentes en diferente proporciónsegún el lado de la lesión cariosa.

Las MMPs o metaloproteinasasde la matriz extracelular de la denti-na, están involucradas en procesosde degradación del colágeno,proteoglicanos, fibronectina y pro-teínas en general. Estas enzimasestán presentes en la dentina en es-tado inactivo y han estado presen-

tes desde la dentinogénesis, dondetomaron activamente su primer rolorganizando la matriz orgánica don-de luego se desarrollaría histológica-mente el diente, y finalmente se for-maría y mineralizaría la dentina, paraluego quedarse incrustadas -en es-tado inactivo- en la estructura orgá-nica dentinaria (3,10-14).

Los odontoblastos producenmetaloproteinasas MMPs -2,-8,-9,-14,-20, (15,16,17) siendo la másabundante en la dentina la MMP -8.(14) Recientemente se ha publica-do que las MMPs -2,-10,-11,-14,-15,-16,-20 y -23 están intensamente ex-presadas en odontoblastos, mientrasque las MMPs -13 y -17 están abun-dantemente expresadas en pulpa(17). A su vez, los inhibidorestisulares de metaloproteinasas(TIMPs) 1, 2 y 3 están expresadosen odontoblastos y pulpa de dientestotalmente desarrollados (1,17). LosTIMPs son proteínas multifunciona-les que contrarrestan a las MMPs,sin embargo no son meramenteinhibidores de MMPs, sus nivelescambian durante procesos fisiológi-cos y patológicos, por lo tanto elefecto biológico es dependiente delbalance relativo entre estos (18).

Las MMPs son un tipo deendopeptidasas no séricas que de-penden de la interacción con el Zincpara permanecer en latencia. Se lesha clasificado en seis grupos, de loscuales resaltan tres: las colagenasas

(degradan colágeno), las gelatinasas(degradan gelatín -colágeno desna-turalizado-) y las estromelisinas (de-gradan proteoglicanos y proteínas nocolágenas); ademàs de las menosestudiadas: Matrilisinas, MMPs demembrana (MT-), cisteín Metalopro-teinasas y otras Metaloproteinasasaún por clasificar (19).

Además de los fibroblastos,osteoblastos y odontoblastos, otrascélulas producen MMPs, incluidascélulas de defensa como losleucocitos (polimorfonucleares-PMN). Las MMPs se expresan ge-neralmente en diversos procesos bio-lógicos , como es el desarrollo yremodelado de tejidos normales o laangiogénesis (19). Diversas proteí-nas y sustancias inhiben o detienensu accionar, siendo su metabolismoaltamente relacionado al pH (9,20),las MMPs son contrarrestadas na-turalmente por los InhibidoresTisulares de Metaloproteinasas(TIMPs), los cuales detienen su ac-tividad y por consiguiente restringenla degradación de la MEC (18,21).La trascripción de las MMPs puedeser inducida por varias señales, in-cluyendo citoquinas, factores de cre-cimiento, estrés mecánico y cambiosen la MEC que conduzcan ainteracciones distintas entre la ma-triz y las células (22).

Muchas MMPs son secretadascomo precursores enzimáticos (pro-MMP o zymógenos); in vitro laconversión del pro-MMP en una for-ma activa puede ser lograda por laextracción proteolítica de propéptidoque compone un extremo de su mo-lécula, la perturbación de lainteracción proteica de cisteina y elzinc, o la modificación del grupo delsulfhidril, permitiendo la interaccióndel zinc del sitio activo con una mo-lécula de agua y la expresión de sudominio catalítico (23). Agentesthiol-modificados, agentes SH-

Tabla 1. Número de túbulos y humedad superficial, en relación a su profundidad o distancia pulpar. área ocupada área ocupada por distancia de túbulos por por dentina túbulos llenos la pulpa (mm) cm 2 (x106) intertubular (% ) de agua (% ) Pulpa 4,5 68,2 31,8 0,1 – 0,5 4,3 69,6 30,4 0,6 – 1,0 3,8 73,1 26,9 1,1 – 1,5 3,5 75,3 24,7 1,6 – 2,0 3,0 78,8 21,2 2,1 – 2,5 2,3 83,7 16,3 2,6 – 3,0 2,0 85,9 14,1 3,1 – 3,5 1,9 86,6 13,4 3,6 – 4,5 - - 10,0 Adaptado de: Costa CAS, Hebling J.(5)

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reactivos, desnaturalizantes, agentescaotrópicos, oxígeno reactivo, calor,compuestos mercuriales, ácidos yfluctuaciones de pH han demostra-do la expresión de MMPs in vitro(19,24,25), así como las fluctuacio-nes de pH propias de un procesoactivo de desmineralización de ladentina por invasión bacteriana(9,10,12,26,27). Se ha estudiado pre-viamente que valores de pH entre2,3 y 5 son efectivos para activargelatinasas salivales; a este tipo deactivación de MMPs se le ha deno-minado "activación ácida" (12).

Algunas MMPs son activadaspor proteínas séricas (comoplasmina, calicreina, furina),proteasas bacterianas, u otras MMP(9) e inclusive factores de crecimien-to como el factor transformador decrecimiento β1 (TGF β1), factor decrecimiento afín a la insulina (ILGFI y II) y factor de crecimientofibroblástico (FGF 2) (28,29).

Son varias las MMPs relaciona-das a la formación y mantenimientodel órgano dentino pulpar (3,11,15-17), así como en reacciones de re-paración y defensa durante el pro-greso de la lesión cariosa (15,27);los que a su vez, están involucradasen procesos patológicos, ya que in-tervienen en la destrucción de laMEC durante la progresión de lacaries en dentina (12), la liberacióny activación de factores de creci-miento, la formación de dentina ter-ciaria (27), y la destrucción de teji-do conjuntivo durante la inflamaciónpulpar (30-32).

Las MMPs intervienendinámicamente en la degradaciónfinal del colágeno (componente prin-cipal de la matriz orgánicaextracelular de la dentina), como unareacción inmune para restablecer elequilibrio natural entre los compo-nentes de construcción (Factores deCrecimiento -FC-) y destrucción,

buscando un distanciamiento físicode la noxa que altera el isosistema,para encontrarse nuevamente conuna cantidad suficiente de factorespositivos de recuperación y dar pasoa la mineralización luego de la reor-ganización del colágeno, por efectode formar dentina esclerótica, den-tina reaccional o terciaria, dondenuevamente jugarán un rol activo losFC. Se sabe que el factor transfor-mador de crecimiento β1 (TGF β1),es un regulador de la expresión dela MMP- 9, y produce reduccionesen la expresión de MMP-8, MMP-20 y la síntesis de varias otras pro-teínas (15,33). Sin embargo, se co-noce que dependiendo de la concen-tración y actividad las MMPs pue-den interferir en la biodisponibilidadde los FC, debido a la degradaciónde proteínas ligadas a estos y nece-sarias para la activación de proce-sos constructivos (34).

Se conoce que el balance entreMMPs y TIMPs es variable, tantoen condiciones fisiológicas (creci-miento y desarrollo), como en pro-cesos patológicos como la artritisreumatoide o la periodontitis; y engeneral la relevancia de los nivelessistémicos de las enzimas y susinhibidores puede ser cuestionada,ya que es el balance local de estasproteínas las que finalmente deter-minan la degradación de la matrizorgánica (18).

Dentina con lesión de caries: Ex-tremo de degradación - extremode secreción

La capacidad de las células dela pulpa para resistir y reparar lasinjurias o lesiones, es fundamentalpara el mantenimiento de la integri-dad y homeostasis del órgano den-tal (35). Es de acuerdo al potencialy la facultad de respuesta del hos-pedero, que se puede promover lamovilización y activación de facto-

res de crecimiento relacionados aprocesos reparativos (36,37).

En las lesiones cariosas de den-tina superficial se ha encontrado unaexpresión notable de la enzimalactato deshidrogenasa (LDH) entúbulos dentinarios, catalizador delácido láctico bacteriano, además deenzimas colagenasas y glicopro-teinasas, la mayor parte de estasprovenientes de las bacterias queinvaden la dentina infectada (38,39).Las MMPs latentes han de activar-se subyacentemente con finalidadde organizar el tejido dañado y alte-rado para la neomineralización(11,12,15,24). Teóricamente, la pre-sencia de TIMPs estabilizaría el ac-cionar enzimático, y en paralelo elaumento de la actividad de los FCconllevarán a la reorganización y for-mación de dentina reparativa si lascondiciones de pH son favorablespara ello (40), pues se sabe que elbalance entre MMP/TIMP juega unrol crucial en la actividad de lasMMPs in vivo (21). Los odonto-blastos primarios sintetizan dentinareaccionaria durante formas inci-pientes de lesión, como por ejemploen lesiones no cavitadas de esmalteo progresiones lentas de lesionescariosas de la dentina (41), sin em-bargo en lesiones muy severas oavanzadas se puede estimular undisturbio en la capa odontoblásticagenerándose el desplazamiento deproteinasas y células inflamatoriasen los túbulos dentinarios (9). Lapresencia de LDH en una lesióncariosa profunda sugeriría que laformación bacteriana de ácido lác-tico también puede ocurrir a profun-didad en la lesión, si los substratosapropiados están allí presentes (42).Esto explicaría en parte la naturale-za socavante de los procesos dedescalcificación en lesiones cariosas(40). Por otra parte, la presencia demuchas enzimas proteolíticas, inclu-

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yendo endopeptidasas diferentes(colagenasas y gelatinasas) yaminopeptidasas, puede explicar ladegradación de la matriz proteica dela dentina (42), pues se sabe por es-tudios in vitro que las enzimasbacterianas no pueden degradar lamatriz orgánica de la dentina caria-da (43,44).

El espectro de enzimas en la den-tina cariada superficial es grande,señalando que muchos procesos yreacciones biológicas son posiblesallí (42). La magnitud y naturalezade la respuesta refleja tanto la ex-tensión de la lesión, como las condi-ciones predominantes del órganodentino pulpar, donde los procesosde reparación y respuesta tienencomo principio sobrecoger los efec-tos de la lesión, y restituir la distan-cia entre la pulpa dentaria y la cavi-dad oral, contribuyendo significati-vamente en la defensa del órganodentino-pulpar (45,46). Las lesionesavanzadas de caries dental -y estoestá relacionado directamente consu profundidad en la dentina-, cau-san frecuentemente la muerte deodontoblastos primarios, seguidos porel reclutamiento y la diferenciaciónde odontoblastos de reposición (41).Bajo las lesiones cariosas existencambios en las fibras nerviosas, quese coagregan con células dendríticas(47,48), estas en la pulpa expresanmoléculas del complejo mayor dehistocompatibilidad, es decir son ca-paces de iniciar respuestas inmunesante estímulos antigénicos exógenos(49). Los procesos de reparacióntambién pueden involucrar aangiogénesis, es decir, la formaciónde vasos capilares nuevos en la pul-pa (45,46). Se ha estudiado que lasseñales para la reparación de la den-tina son mediadas por FC, que sonliberados como consecuencia delataque ácido y enzimático de lasbacterias a la dentina (36,46).

Se conoce, que la degradaciónde la matriz orgánica y la des-mineralización de la dentina puedeocurrir simultáneamente debido a lasoscilaciones en el pH crítico de ladentina (50,51). El extremo de de-gradación dentinal (conocidocomo dentina cariada externa o den-tina infectada) es abundante enmicroorganismos invasores quesecretan una gran cantidad deenzimas hidrolíticas que llegan al flui-do dentinal de los túbulos y ademásforman ácidos durante la glicólisisanaerobia (Fig. 1) (40,42).

Se ha propuesto que estos áci-dos disuelven las paredesmineralizadas de los túbulos de ladentina superficial infectada, loscristales de la dentina peritubular,degradando y liberando de su letar-go a proteínas no colagénicas de laMEC hacia el fluido dentinal queactivan a las proteasas del anfitrión,las cuales catalizan la degradaciónde colágeno en zonas subyacentesa la lesión, que podríamos llamar: ellado secretor (o de la dentina afec-tada) (42,44). Consideremos queeste proceso puede hacerse cíclicosi es que los la desmineralizaciónocurre indefinidamente y conse-cuencia de ello la liberación de FC yla activación de MMPs.

Los azúcares hacen daño al dien-te en el sentido que aceleran el pro-ceso carioso en la dentina, no soloinduciendo a la mayor formación deácidos carboxílicos por microorga-nismos anaerobios, sino también in-terviniendo en la disminución de lasecreción por parte de losodontoblastos del procolágeno tipo I(y por consiguiente en la formaciónde dentina terciaria), como ha sidoestudiado en cultivos de tejidoodontoblástico (52).

En la lesión cariosa en dentinade un diente vital, los ácidos,metabolitos y toxinas bacterianas,

generan una respuesta del hospede-ro que incluye subyacente a la lesiòn:Activación de monocitos,macrófagos y otras células, más laproducción pulpar de mediadoresinflamatorios - citoquinas (inter-leuquina1 - prostaglandinas E2), ymetaloproteinasas, que intervienenen el proceso de destrucción y reor-ganización de la matriz dentinariaantes de su posible remineralización;a este lado le hemos denominado elextremo de secreción, queinvolucraría desde la pulpa hasta ladentina afectada. En este lado ocu-rre una reacción doble, una cercanaa la lesión (posible formación dedentina esclerótica, que responde alequilibrio o desequilibrio sobre ella)y otra cercana a la pulpa (forma-ción de dentina terciaria, que respon-de a una reacción fisiológica). FCcomo el TGF β1, son reguladores dela actividad secretoria de losodontoblastos afectados, les señalancomo reaccionar ante la situaciónpatológica presente, pudiendo acti-var MMPs o mediar los procesosreparativos en el lado de secreciónsi externamente se promueve lahomeostasis (15,33,53).

Las colagenasas bacterianas apH neutral son capaces de degra-dar colágeno y proteínas nocolágenas en dentina cariada(53,54). Al no resistir un pH infe-rior a 4,3 (55), se entiende ahora queestas enzimas no son las únicas im-portantes en los procesos cariosos,atribuyéndole a las enzimasproteolíticias endógenas (o del hos-pedero) un rol más importante en ladegradación de la matriz orgánica dela dentina (12,43,44,50,56-58).

Este proceso de desminera-lización y desorganización, desna-turalización y degradación delcolágeno dentinal ocurre enfática-mente en la dentina infectada, ex-tendiéndose paulatinamente a través

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de la misma en dirección a la pulpa;en ese trayecto hemos de enfren-tarnos a distinguir clínicamente unadentina afectada o en algunas oca-siones inmediatamente una dentinaesclerótica, esta última sin duda ofre-cería una barrera natural a la noxa,una reacción de defensa certera antela enfermedad, logradacrónicamente consecuencia de es-tímulos favorables, sin embargo ladentina afectada es una dentinatransicional entre la infección y unproceso incipiente de esclerosis osimplemente la dentina todavía sana(pero altamente metabólica) espe-rando subyacentemente a nivelpulpar la formación de una dentinareaccional profunda o dentina ter-ciaria. Por las características quetiene la dentina afectada, donde laprotección estructural de lahidroxiapatita aún se conserva par-cialmente y es posible elreensamblaje del colágeno y lasuniones de glicanos como la com-pleta remineralización para devol-verle característicasfisiológicamente útiles, es el sustratoen el que pretendemos terminarnuestro diseño cavitario para con-servar distancias biológicas y pro-

mover la salud y vitalidad pulpar (Fig.2).

Ha sido comprobado in vivo quecuando se trabaja sobre una paredo piso pulpar de dentina sana o afec-tada a 2mm de la pulpa, los adhesivosde V generación penetran a travésde los túbulos dentinarios en direc-ción centrípeta hacia la pulpa, llegan-do a alojarse en ella (5,59,60). Se hacomprobado también que no existeproblema clínico o procedimental enmanejar dentina afectada, puestoque las lesiones están normalmenterodeadas por dentina sana y/o es-malte (61,62). Sin embargo, por lascaracterísticas microscópicas deeste tejido afectado, muchas vecesclínicamente, durante el diseñocavitario, llegamos a una dentinaesclerótica o a una dentina sana, oen muchos de los casos nos encon-tramos ante una combinación de dos,o las tres dentinas mencionadas:afectada, esclerótica y sana, lo quecomplica la interacción con los ma-teriales restuaradores (Fig. 3)

En cualquiera de estas tres posi-bilidades, lo esperado para el equili-brio del órgano dentino pulpar, es unabarrera que detenga el paso de lastoxinas bacterianas o les oblitere el

paso de carbohidratos degradables,que tenga -si fuese posible- una ca-pacidad estimulante de la reparacióndel sustrato remanente y lo más im-portante, que a lo largo del tiempoforme una unión confiable, con lamenor posibilidad de hidrólisis obiodegradación, conceptos queretomaremos más abajo. Cabe aquíformularnos una pregunta crucial:¿Son los sistemas adhesivosresinosos contemporáneos, el mejor"biomaterial" para restablecer el equi-librio del isosistema dentino pulpar?

Sistemas adhesivos contemporá-neos y su biodegradación

Los materiales dentales no seconsideran sustancias inertes, ya quecuando se aplican sobre los seresvivos promueven daño tisular, debi-do a una respuesta específica, localo sistémica (63,64). A pesar de esto,hemos sido benevolentes al atribuir-les el calificativo de bio-materiales.En estos tiempos los verdaderos bio-materiales recién están desarrollán-dose, pues la ingeniería biológica estáimpulsando la creación de produc-tos realmente compatibles con lascélulas de nuestro cuerpo. Un ver-dadero biomaterial es aquel que con-

Fig. 2. Microfotografía evidenciando la dentina afectada con algunosmicroorganismos en las entradas de los túbulos dentinarios y la den-tina parcialmente desmineralizada y desorganizada. (x7500) (Corte-sía del Dr. Gustavo Parodi E. - Universidad Católica del Uruguay).

Fig. 1. Microfotografía evidenciando la dentina infectada con abun-dantes microorganismos en las entradas de los túbulos dentinariosy la dentina desmineralizada y completamente desorganizada(x10000) (Cortesía del Dr. Gustavo Parodi E. - Universidad Cató-lica del Uruguay).

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duce a la restauración natural deltejido humano (65).

La gran mayoría de los materia-les restauradores a base de resinascompuestas usadas en operatoriadental necesitan de un agente deenlace o unión, ya que por si mis-mos no son adhesivos. Son los sis-temas adhesivos resinosos (SAR)los que se encargan de unir la denti-na y las resinas compuestasfotopolimerizables o agentes decementación de restauraciones in-directas, con el fin de generar unmecanismo de enlace simultáneoentre el material restaurador oprotésico y el diente.

El mecanismo de unión a la den-tina, en la mayor parte de los SAR,está basado en la hibridización. Eneste proceso, las superficiesdentinarias son tratadas con agen-

tes ácidos acondicionantes, los cua-les conducen a la remoción (o mo-dificación) del barro dentinario,desmineralización de la dentina sub-yacente y consecuente exposiciónde la red de fibras colágenas. Laintroducción de sustancias resinosasen este substrato posibilita la adhe-sión micromecánica, resultando enuna zona de dentina infiltrada pormonómeros: la capa híbrida (66). In-mediatamente debajo de esta capaencontramos el lado de secreción,con todos sus componentes orgáni-cos aguardando reaccionar de acuer-do al manejo y relación que pefile elSAR empleado.

Los SAR contemporáneos hansido clasificados de muchas mane-ras, pero pueden ubicarse en tres gru-pos, dos resinosos: que incluyen alos de Acondicionado y lavado (etch& rinse) y a los Autoacondicionantes(self-etch) y un grupo ionomérico oautoadherente (self-adhesion) (67-69). Conjugando distintas nomencla-turas, y solamente con fines de quetodos los lectores puedan ubicarseen el mismo contexto, en la figura 4hemos agrupado a los sistemasadhesivos de manera en que sevisualicen también los pasos nece-sarios o las llamadas generacionescomerciales.

Se sabe que el ácido fosfórico(35%-37%) aplicado en dentina eli-mina el barro dentinario, expone lasfibras colágenas (inclusive sobre-exponiéndolas más allá de lo que el

adhesivo podrá penetrar o desnatu-ralizándolas por pérdida de amidasen su estructura molecular - tiempodependiente) (70-72), desoblitera lostúbulos dentinarios en diferente me-dida y profundidad dependiendo siel diseño cavitario es o no en denti-na superficial, sea esta, joven, adul-ta o esclerosada (73,74) se presen-tará incrementada permeabilidad alos fluidos que es más severa mien-tras nos acercamos a la pulpa, aexpensas de una desmineralizacióny lavado de cristales (73-75), y decomponentes orgánicos nocolagenosos como las MMPs, a lasque desnaturaliza, generando unainactivación de la actividadproteolítica momentáneamente(75,76) y una liberación de Factoresde Crecimiento del tipo TGF-β1 yotras proteínas no colágenas; es sa-bido que de por si mismo el ácidoacondicionador no genera respues-tas desfavorables en la pulpa o toxi-cidad (77,78). Hasta aquí pareceríaque bien manejado el paso de acon-dicionamiento ácido (también llama-do: grabado ácido), en cuestión deconcentración empleada, tiempo deaplicación y lavado, como en la pos-terior manutención de la humedadnecesaria para evitar el colapso dela red colágena (79-81), estaríamosactuando favorablemente para conla biología dental en el intento deretirar los restos de la dentina infec-tada remanente en el detritus co-múnmente llamado "barro

3 Pasos 2 Pasos 2 Pasos 1 Paso 2 Pasos 2 Pasos 1 Paso

Ácido fosfórico Ácido fosfórico Acondicionador+ Primer acídico + Primer acídico

Primer CIV + CIV + Primer/Adhesivo Ácido/Primer/Adhesivo CIVMR ó

Adhesivo Adhesivo CIVMR IV Generación V Generación VI Generación VII Generación

(Self adhesion) Autoadhesión

(Etch & Rinse) Acondicionado y Lavado

+

(Self etch)Autoacondicionante

+

Fig. 3. Situación clínica común (al recambiaruna restauración) donde durante el diseñocavitario podemos apreciar la existencia dedentina afectada en proximal por una lesióncariosa activa, en el centro dentina escleróti-ca y en el resto del piso y paredes dentinaaparentemente sana.

Fig. 4. Organización de los sistemas adhesivos contemporáneos según distintas nomenclaturas. Adaptado de: Kanca J III.(88), VanMeerbeek B et al.(89), De Góes MF, Conceição E.(90).

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dentinario". Sin embargo, luego deeste paso, es necesario emplear SARpara generar el enlace entre el teji-do vivo y las resinas compuestas,además de, como hemos menciona-do antes, el sustrato dentinario pro-bablemente sea muy diferente entoda su extensión, presentando es-pacios de dentina afectada, escle-rótica o sana (Fig. 3). Se acepta hoyque un inadecuado control del acon-dicionamiento ácido en diferenteszonas de la dentina generaría almomento de la infiltración del adhe-sivo y posterior polimerización, zo-nas vacías o no infiltradas, suscepti-bles a la degradación a largo plazo(81-83).

Se pensó que al evitar el paso delacondicionamiento ácido, es decirempleando SAR autoacondicio-nantes (tipo self-etch), se soslaya-ría la incompleta infiltración de losmonómeros resinosos, sin embargoya ha sido demostrado que existendiscrepancias entre el potencial degrabado de los monómeros acídicosy la capacidad de infiltración y totalpolimerización de los componenteshidrófilos de estos SAR tipo self etch(no rinse), por lo tanto también dejasitios potenciales de degradación bajola capa híbrida formada (84,85). LosSAR de dos pasos tipo self etch (norinse) tienen al agua como un com-ponente principal para permitir a losmonómeros acídicos ionizarse efec-tivamente para desmineralizar elsustrato dentinario a la vez de con-ducirlos en su interior (85). Los SARtipo self etch de un paso son los máshidrófilos, por su contenido acuosoy por la gran cantidad de monómeroshidrófilos en su composición, pueslos componentes del primer acídicoy del adhesivo propiamente dichoestán mezclados (85,86). Este tipode adhesivos (VII Generación) seasemejan a los etch and rinse de dospasos (V Generación), en el sentido

de que no son cubiertos con unacapa de adhesivo más hidrófugo, adiferencia de los sistemas adhesivosresinosos self-etching primer ( o norinse) conocidos como de VI gene-ración (dos pasos) que cuentan conun frasco final o segundo paso deadhesivo más hidrófugo (86). En ge-neral, todos los adhesivos colocadossobre la dentina contienen ademásdel agua, solventes orgánicos con-tenidos en los primers, que no sonmeros vehículos, sino que actúancomo "Buscadores de agua" (WaterChasers), desplazándola y transpor-tando los monómeros resinosos den-tro de la dentina desmineralizada yhúmeda, favoreciendo la hibridiza-ción. Monómeros resinosos hidró-filos típicos son: HEMA, Acrilato deácido Fosfónico, BPDM,TEGDMA, GPDM, ó 4-META, enun componente o frasco separado ocombinado con los monómeros de-nominados hidrófugos; estos últimos,químicamente cuentan con extremoshidrófilos ya que son macromolé-culas anfibólicas (BisGMA, DMA,UDMA, etc). Ha sido comprobadoin vitro e in vivo que la perfusión através de la dentina no es detenidatan efectivamente con ningún SARactual como lo es por el propio ba-rro dentinario o smear layer (87-89),los smear plugs proveen efectiva-mente una resistencia del 86% alos movimientos de fluidos en denti-na profunda (90).

Los monómeros resinosos y/o lasaminas terciarias presentes en losSAR y cementos resinosos jueganun rol en la activación de las MMPs(76, 91-93) sea por: la inhibición deTIMPs, activando las formas laten-tes de MMPs interfiriendo en el gru-po cistein de su estructura molecularzinc dependiente, o estimulando a losodontoblastos para la expresión ysecreción de nuevas MMPs (23, 92-95).

Justamente son estosmonómeros resinosos hidrófilos yanfibólicos (ya sean componentes delos SAR etch & rinse o de los selfetch (no rinse)) los que incrementanla absorción de agua (gotas de agua,water blisters, water trees), durantesu aplicación y fotocurado en la den-tina (83,96-100), decreciendo conesto sus propiedades mecánicas(61,101). Se sabe que una vezfotocurados se comportan comomembranas semipermeables, aun-que los túbulos dentinarios estén vir-tualmente obliterados con barrodentinario (smear plugs)(61,84,96,101-103) y al comportar-se así los hace expeditos a lahidrólisis, pues la degradaciónhidrolítica dentro de la capa híbridase incrementa gradualmente a tra-vés del tiempo, manifestándosecomo una disminución notable de lafuerza adhesiva y en ensanchamien-to y aumento de gaps o fallas en lainterfase dentina- adhesivo resino-so (83,104-110). Cabe enfatizar quela hidrólisis de los componentesresinosos derivados de metacrilatoes catalizada por esterasas propiasde la matriz dentinaria o de la saliva(111,112)

Los water trees representan re-giones nanométricas en las cualesha sido retenida agua dentro de lainterfase dentina-adhesivo resinoso(96,113-115). La transudación delfluido dentinario a través de losadhesivos resinosos resultan en lapresencia de estas regiones e inclu-sive de gaps micrométricos que con-tribuyen a la degradación de la uniónadhesiva además de interferir des-de un principio en la infiltración delagente adhesivo a nivel de la paredpulpar(113,115); esta nanofiltraciónha sido observada (in vivo e in vitro)en todos los tipos de sistemasadhesivos resinosos, aunque en me-nor escala en los SAR self etch (no

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rinse) de dos pasos (69,83,86,90,97-99,102,103,109,113-116). Y las alte-raciones micromorfológicas de ladentina, al SEM (Microscopio elec-trónico de Scaneo) y al TEM (Mi-croscopio electrónico de Transmi-sión) muestran un desarreglo de lared colágena, ensanchamiento delespacio interfibrilar y adelgazamien-to en los diámetros de las fibrillascolágenas (117).

Hace más de una década se des-cribían los primeros hallazgos de lallamada nanofiltración (espacios de20 a 100nm de amplitud que permi-tían la filtración a través de la capahíbrida) (115), se avizoraba el iniciode una serie de investigaciones alrespecto de la verdadera integridadde la unión dentina-SAR. Por otrolado, en la misma década ya se es-tudiaba el potencial de la clorhexidina(CHX) como inhibidor extrínseco dela metaloproteinasas -2, -8, y -9 (20).Los primeros estudios in vivo le otor-gaban una longevidad de hasta 3años a la capa híbrida lograda endentina de pared pulpar, encontrán-dose reducciones en la fuerzaadhesiva en un rango de -40% a -70% (107); paralelamente se estu-diaba que la CHX, generalmente vis-ta como un agente desinfectante enla operatoria dental, no alteraba lafuerza adhesiva si era colocado an-tes de generar adhesión en dentinacon SAR etch & rinse (118), poste-riormente desde inicios de este si-glo, los estudios más profundos invitro e in vivo han demostrado quela capa híbrida a nivel de paredpulpar puede hidrolizarse, pues es unmembrana permeable en menos deun año (103,108,114,119). Actual-mente se estudia cómo inhibir el ac-cionar de las MMPs inherentes dela dentina, el empleo de CHX y suintervención terapéutica para con lalongevidad e integridad de la unióndentina-SAR etch & rinse. Es así

que estudios in vitro e in vivo pro-ponen la aplicación de CHX comoun paso intermedio entre el acondi-cionamiento ácido de la dentina y losSAR etch & rinse de dos pasos (VGeneración), siendo capaz de pre-servar la adhesión en dentina en unlapso entre 6 y 14 meses, por suefecto inhibitorio de la actividadproteolítica de las MMPs dentinales(110,120-123).

La biodegradación de la uniónadhesiva, es decir, la hidrólisis de loselementos hidrófilos (y posiblemen-te los extremos hidrófilos de lasmacromoléculas hidrófugas) de losSAR y la degradación de las fibrascolágenas enmarañadas o no en lacapa híbrida, pone una pauta a lahistoria de intentos adhesivosresinosos sobre dentina más allá demediana profundidad y marcan elinicio de una nueva posición al res-pecto al riesgo-beneficio cuando sis-temas adhesivos resinosos son usa-dos directamente en el piso cavitario.Queda como premisa que lahidrofilicidad de los monómerosadhesivos y la estabilidad hidrolíticaa largo plazo es la paradoja de laadhesión con sistemas adhesivosresinosos, pues se le han dedicadoinnumerables investigaciones hastallegar a encontrar monómerosresinosos ideales y niveles de hume-dad dentinaria idóneos para la ad-hesión y que sin embargo, a corto omediano plazo son conceptos anta-gónicos y en la realidad opuestos auna unión adhesiva longeva.

El asunto es que todos los siste-mas adhesivos etch & rinse de treso dos pasos y los self etch (no rinse)de uno o dos pasos, activan irreme-diablemente la actividad colageno-lítica, precipitando el fenómenodegradativo por MMP endógenassiendo la reactivación de la activi-dad proteolítica relacionada a la aci-dez del sistema adhesivo resinoso

empleado (76) e inclusive en ausen-cia de bacterias o sus subproductos(75), incitando la secreción deendoproteinasas en el caso de losadhesivos etch and rinse (94), loscuales exhiben una relacióninversamente proporcional entre pHy reactivación de la actividadproteolítica (76), además los agen-tes adhesivos tienen que serpolimerizados (sabiendo que nuncase logra la total polimerización de losmonomeros y algunos toman libremovilidad en la dentina tubular) (101)sobre y en los túbulos dentinarios yade incrementada permeabilidad porel previo paso del acondicionamien-to ácido, y por ende generan con-tracción de polimerización con unefecto de "succión" de fluidos y suscontenidos proteicos capaces deactivar progresivamente zimògenosde MMPs (97,100). Los SAR selfetch (no rinse), incitarían las MMPspresentes inherentemente en inacti-vos o activos (pues trabajamos so-bre el lado de secreción de la denti-na) por "activación ácida", promo-viendo la reacción de las MMPscerca de los niveles máximos quedegradan la unión dentina-resina através del tiempo (76). Resalta en-tonces la importancia del manejo in-teligente del pH de los SAR self etch(no rinse), para evitar la posible "ac-tivación ácida".

Se ha propuesto que los SAR selfetch (no rinse) de alta acidez o strongversions (pH menor a 1) no afecta-rían gravemente la activación deendoproteinasas en la dentina ya quelas desnaturalizarían, en un procesosemejante al que ocurre con el áci-do fosfórico (76), sin embargo estorequiere de más investigaciones invivo, sobretodo a largo plazo y endentina más allá de profundidadmedia. Por el momento se sabe queaunque los SAR self etch (no rinse)de un paso (VII Generación) sean

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del tipo mild (pH entre 3 y 1) o strong(pH menor a 1), son tambiénpermeables, pues ocurre tran-sudación de fluidos a través del ad-hesivo polimerizado sobre denti-na in vitro e in vivo (88), lo que afec-taría longitudinalmente su estabilidadhidrolítica.

Lo novedoso de los adhesivos selfetch (no rinse), estaría en que dejanuna capa residual de cristales dehidroxiapatita intactos (124,125), loque prevendría la degradación de lamalla colágena que conforma lacapa híbrida, pues cuando elcolágeno es protegido por lahidroxiapatita, las enzimaspeptidasas no son hábiles para rom-per o degradar los pétidoscolagénicos (125) y además estoscristales residuales tienen potencia-lidad de unión química a algunosmonómeros de estos adhesivos (gru-pos carboxil y fosfato) (106,124),siendo estas dos razones que con-tribuirían en la longevidad de la in-terface dentina - adhesivo.

Se ha comprobado la estabilidadde la fuerza adhesiva de los siste-mas de dos pasos self etch (no rinse)en dentina, hasta un año después desu polimerización y generación de unestrato híbrido (104); esto sucedesiempre y cuando la profundidad dela preparación no altere la permeabi-lidad dentinaria y estimule una bue-na cantidad de odontoblastos (recor-demos que sus prolongaciones ocu-pan por o menos el 50% de la dis-tancia dentinaria) y consecuenteexpresión de una cantidad conside-rablemente mayor de MMPs queinfluyan posteriormente en labiodegradación de la capa adhesiva.Los factores preponderantes en unasituación clínica desfavorable serían:contaminación bacteriana importan-te, disposición de carbohidratosdegradables, la profundidadcavitaria, el incremento de la per-

meabilidad, la presencia de hume-dad y fluidos, la liberación de FC yla activación de enzimas de la ma-triz dentinaria, las variaciones de pHdel sistema adhesivo, los componen-tes citotóxicos incitantes de una res-puesta inflamatoria importante, laausencia de proteínas estimulantesde homeostasis y de inhibidores deMMPs.

ConclusionesEn los últimos 15 años se ha con-

solidado un entendimiento de los me-canismos de unión entre los mate-riales restauradores y las estructu-ras dentarias, especialmente la den-tina, sin embargo entre lasinterrogantes pendientes se discutela longevidad de la unión adhesivacon SAR. Es un error haber consi-derado a la dentina como una es-tructura inerte, el entendimiento desu abundante actividad metabólicadebe conducirnos a plantearnos di-ferentes "Actitudes Restauradoras",terapéuticas consecuentes que per-sigan fines biológicamente compati-bles. Es objetivo de la odontologíapreventiva, en lo que se refiere apreparaciones de lesiones cariosasy diseños cavitarios, mantener ladentina la que es capaz de reorgani-zarse y remineralizarse: preparándo-la, tratándola con sustancias y final-mente restaurándola con materialesdentales que permitan esta meta. Esimportante resaltar que a la fechano se ha reportado ningún artículocientífico que demuestre que existeremineralización o reorganización dela dentina subyacente al empleo deSAR.

Los corolarios clínicos serían lossiguientes:1.Las diferencias al respecto de la

dentina de superficie, media y pro-funda, debido a la presencia deprolongaciones odontoblásticasdentro de los túbulos dentinarios y

la actividad metabólica del lado desecreción al estar la dentina conalguna lesión cariosa o simplemen-te preparada con un tallado o di-seño cavitario, nos hace proponerque consideremos trabajar sobresólo dos niveles de dentina deacuerdo a su profundidad, sea su-perficial y al pasar la mitad de lamisma denominarla profunda, estonos dará una margen de seguri-dad biológica mayor al llevar acabo procedimientos restaurado-res con sistemas adhesivosresinosos.

2.Los sistemas adhesivos etch &rinse o no rinse - self etch han deser manejados en dentina cuandose conozca quedan más de 2mmde grosor en la pared pulpar dedientes vitales, siguiendo los crite-rios ya investigados previamentecon respecto a los detalles propiosdel procedimiento clínico (tiempode acondicionamiento ácido, tiem-po de lavado, humedad de la den-tina, aplicación activa del adhesi-vo, evaporación máxima de sol-ventes, ampliando el tiempo defotocurado, aplicando múltiplescapas, optimizando el sistema conun agente totalmente hidrófugo),en todo caso siempre es preferi-ble el contacto dentinario en pa-red o piso pulpar con un materialque promueva la remineralizacióny reorganización de la dentina sub-yacente.

3.El empleo de SAR tipo etch &rinse de dos pasos (V generación)requiere imprescindiblemente elempleo de CHX luego del acondi-cionamiento ácido. Para los SARself etch (no rinse) no se ha estu-diado el beneficio de la asociacióncon CHX, sin embargo propone-mos que también debe aplicarseen dentina antes de emplear estosSAR.

4.Los SAR contemporáneos no son

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longitudinalmente confiables parallevar a cabo adhesión en paredpulpar de dentina (de mediana agran profundidad), por la comple-jidad metabólica de la dentina y lafragilidad del colágeno como prin-cipal componente orgánico; ladurabilidad adhesiva sobre ellaestaría garantizada si seconsideráse además del enlacemicromecánico a la interacciónquímica con los cristales dehidroxiapatita y whitlokita rema-nentes, que aunque podrían seruniones débiles en cuestión defuerza adhesiva inmediata son másestables y duraderos.

5.Los SAR self etch (no rinse) dedos pasos podrían ser los máspromisorios actualmente, por auto-controlar su pH y capacidadautolimitante de acondicionamien-to, su hidrofilicidad sin dependernecesariamente de una dentinahúmeda, su facilidad para evapo-rar solventes, su adicional capaci-dad de unirse químicamente conla hidroxiapatita y el colágeno yfinalmente su relación química conuna segunda capa lo más hidrófu-ga posible. Parece ser que conju-gar un primer suficientementeácidico (pH≅1), de monómerosestables hidrolíticamente y afinesa enlaces químicos con lahidroxiapatita, con una subsiguien-te capa adhesiva hidrófuga (SARde VI Generación) se fusionaríanlos aspectos adecuados para evi-tar la biodegradación de la uniónadhesiva en paredes pulpares dela dentina.

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