Tomo 4. Cap 69. Bioquímica dental

8/13/2019 Tomo 4. Cap 69. Bioqumica dental

1/18

La cavidad bucal constituye la puerta de entrada principal de los alimentos,vitaminas, lquidos, medicamentos, etc., que han de incorp


2/18

adeiiosintrifosfatasa, la dependiente de magnesio y la dependiente de sodio y potasio;almacenan glcidos en forma de glncgeno y son capaces de producir cido lctico apartir de la glucosa. Presentan una gran actividad de la enzima citocromo oxid ascadena respiratoria) y se ha evidenciado la existencia del ciclo de los cidostricarboxlicos. El consumo de oxgeno, as como el riego sanguneo, aumentanconsiderablemente durante la secrecin de saliva.

Composicin qumic de la salivaLa composicin, el pH y el volumen de la saliva son variables. Los constituyentesslidos comprenden protenas, mucina, urea, cido rico y sales iiiorgnicas. Losaminocidos y la glucosa aparecen en muy pequeas cantidades, y las concentracionesde colesterol y fosftidos son bajai, comparadas conlasde lasangre. Tambin constituyeuna parte de la secrecin salival una enzima que degrada los almidones a-amilasasalival), la cual da inicio a la digestin qumica de stos.Las glndulas salivales humanas tienen un sistema inmunolgico local quecomprende la IgA, con pequeas cantidades de IgG e IgM. Hay evidencias de que los

microorgaiiismos que proliferan en la boca estimulan especficaniente la sntesis deanticuerpos salivales IgA.En el cuadro 69.1 aparecen los principales componentes de la saliva y se detallan,en particular, sus diferentes constituyentes.Cuadm 69 1 Principales componentes de la salivaProteias Protena?del sueroProtcnasdclas gkdulassustancia^ de los grupos sanguneosGlcidos

Lipidos

Unidos a protena incluyesustanciasde los grupos sanguneos)DiWbles

Componentes orgnicos Uieade bajo peso molecular cido ricoAmiuocidoscidos orgnicosSalesminerales

En la saliva se han podido identificar, por electroforesis y otros medios, decenasde protenas. Eu el cuadro 69.2 brindamos una relacin, segn su origen.La mucha es una mezcla de glicoprotcnas y aporta la mayor proporcin de losconstituyentes orgnicos de lasaliva. Est compuesta por 2 3cadenas polipeptdicasy de a 3de polisacridos. Se deriva principalmente, aunque no de forma exclusiva, delas glndulas sublingual y submaxilar; su principal funcin es conferirle viscusidad ala saliva. Algunas endmas de la flora bacteriana bucal causan una rpida prdida de laviscosidad, ya que producen una ruptura de enlaces en la mucina. Tambin pareceexistir una enzima mucinasa en la secrecin parotdea.La lisozim es una de las diversas enzima producidas por las glndulai salivales.Elia acta restringiendo a flora oral, pues produce la lisis de alpnas bacterias comunes,como los estafilococos, os estreptococosy el bacilo diftrico. Su accin se produce alcatalizar la hidrlisis de los glicosaminoglicanosde la pared celular de las bacterias.


3/18

Cuadm 69.2. Protenas de la saliva segn su luga r de origenProducidas en los cinos

partidaM a s aGlumprotenas catinica9GlucoprotenasaniniwsLactoperoxida~aLaaofenina

SubmaxilarAmilasa,CaucoprotenascatinicasGlucoprotenasaninicasLactoperoxidasaSustancia de los grupossanguneos

Producidas en regiones no cino o de origen desconocidoPartidaeereonaIg.4Lisoha baja)

FosfatasassterasasRglucnronidasaaliapia

Ribonucleasa moderada)Deshidrogenasa lctica

SubmaxiiarSecrctinaIgALisozima alta)FosfatasasE~terasasfi-glucur~~dasaalicreia

Rihonucleasa maja)

Procedentes de la sangreAlbmina Igc I,ipiprnteh~Orosomucoide Ceruloplasmina

Se han hecho estudios para encontrar alguna relacin entre la cantidad de lisozima enla saliva y la incidencia de la caries dental, pero los hallazgos son contradictorios.

Los gi cidosy Lpidoa de la saliva dependen mucho de la dieta. Lo ms habituales que estn presentes el almidn, la glucosa, la sacarosa y el glucgeno, as comocantidades mnimas de colesteroly fosftidos, y eventualmente, grasas provenientesde los alimentos.

La ure parece derivar de las glndulas por filtracin directa de la sangre. L amayor parte del amonaco no parece provenir de las glndulas, sino de la accin de lasenzimas bacterianes, a l igual que en el intestino.

La cantidad de aminoakidos libres en la saliva es de cerca de5 mgIdL. Los prin -cipales son: cido asprtico, cido glntmico, treonina, serina, glicina, alanina,fenilalanina, leucina e isoleucina, los cuales se hallan regularmente en la saliva.

En la tabla 69.1 se presentan las cifras de algunos componentes orgnicos de lasaliva de la partida y de los suhmaxilares.sbh 69.1. Componentes orginicos de la saliva en adultos normalec jnig/dIJ

U mbmonioAcidoricoGlucosaLipidw totalesColestcrnlAcidos grasosAminocidosPmteinas

Partida15,o0 33 O2,s1 01S

250,O

Suhmaxilares Plasma


4/18

Los componentes norgnicos dela saliva son similares a los del plasma sdnguineo,pero aparecen en concentraciooes diferentes. En la tabla 69.2 se brinda un compendiode ellos.Tabla 693. Componentes inorgnicos de la saliva rneqL,)

Partida Submaxilar PlasmaPotasio 20 OSodio 23 OClonvos 23 OBirarhona.to 2O 0Calcio 2 0Magnesio O 2Fosfatos 6 0

Accin amortiguadora del p de la savaEn virtud de quc las sales de los cidos dbiles forman parte de su composicin,

scomo las protenas los aminocidos, a saliva funciona como una sustancia tampnen lacandad bucal e impide qnesu pHexperimente variaciones bmscas en el sentidode la acidez o la alcalinidad, y se mantenga dentro de lmites normales.

Los sistemas cido carb6nicoIbiearbonat0, cido fosfrico1 fosfato 4cidocMdeitrato presentes en la saliva, constituyen sistemas amortiguadores, cuya accin-unida a la de los constituyentes protenicos- contribuye a que el pH saliva1 noexperimente grandes variaciones. kstas seoriginarm fundamentalmente porel efectodel metabolismo de la flora hacteriana oral, lo cual pudiera tener alguna ~ignificacinen la salud de la cavidad bucal.

Otras acciones de l a salivaLa saliva contiene pequeas cantidades de enzima desramificante, maltasa,

ribonucleasa lisozima, las cuales ejercen una accin bacteriolitica en la boca. En lasglndulas partidas submandibulares tambin se ha reportado la presencia de unadesyodarja, enzima que separa al iodo de sus combinacionesorgnicas contribuye asa regular su concentracin en sangre.

La salivaconstituye, adems, una va de eliminacin de algunas sustancias comola urea, la cual se encuentra en proporciones que oscilan entre el 75y el Y de la tasasangunea; lossulfocianuros,que s eliminan de manera sele~Zivaen mayor proporcinen los fumadores); algunos medicamentos sacarina, yoduros, sales rnercuriales ysustancias txicas diversas).

Composicin de los tejidos dentariosEsmalte

El esmalte es el tejido ms duro del organismo, con un peso especifico de 2,93,muy cercanoal del mineral apatita 3,11 ),con el cual st relaciouado estructnralmente.En la tabla 69.3 aparecen las proporciones relativas de las sustaucias orgnicas einorgnicas, y del agua, en los 3 te,jidos mineralizados del diente, donde se evidenciael predominio mineral en el esmalte.


5/18

mbla693. Proporcin relativa del agua y dc los coi~sfituyerttesrgnicos e ino rgd ~~icasde los tejidos de nt ar ia calcificadosTejido Sustancia orgnica Sustancia inorgnica Agua

( l ( ) ( lmialte 2 a 4 9 5 1 a 3D e n b 20 69 11Cemento 30 SO 20ushmciaorgoi a del esm lte

El principal componente orgnico del esmalte se conoce como amelogenina;seh atade una niezcla de varia? protenas.Seha pu~tulado ue los ameloblastos sintetizanuna protena, la cual -despus de ser segregada- es degradada en una variedad defracciones que forman el sistema de la matriz del esmalte.

La composicin de proteinas totalesy dediversas fraccionesdel esmalte difiere dela composicin de la amelogenina del esmalte joven en desarrollo. Se aseme,ja a la delas queratinas de la epidermisy del tejido epitelial de la mucosa oral, pobres en cistina(seudoqueratinai).

En el esmalte tambin estn presentes polipptidos de bajo peso molecular, quecontienen fostatos unidos covalentemente a los residuos de serina. Ellos parecen estarimplicados en el inicio de la fbrniacin de los cristales minerales.

Los anlisis numicos han deniostrado uue el material orgnico se halla msconcentrado en las porciones superficiales y llega a un mnimo en las porcionessubsuperficialesdel esmalte (de aqm'va incrementndose hacia el interior, para alcaniarel mximo en el lmite amelo-dentinal).

La porcin mi externa del esmalte (de0 l a 0 2mm) es la regin que experimentams canibios por la accin de la saliva. Tambin es la ms mineralizada )-es posibleque una parte de los minerales provenga de los intercambios con la saliva. Lapermeabilidad del esmalte a los iones que se encuentranen la saliva la pulpa, se hademostrado con el empleo de elementos radiactivos. De los numerosos elementos trazaque aparecen en el esnialte (tabla 6Y.4 , algunos como el flor. zinc.plomo, hierro ymanganeso estn ms concentradosen la superficie,mientras que el sodioy el magnesia,por ejemplo, se concentran ms en la porcin interior, y otros no siguen un patrn dedistribucin y aparecen uniformeniente en todo el esmalte.lSbla 69.4. Composicin iliorganica de los huesos y tejidos dentarios en el adulton o d )

Hueso Esmalte Dentina CementoConiponentesrninerda 57 ,l 95 70 S0alcio 22,s 39,9 25,Y 26,2Fsforo 10,3 7 12 6 12,2

2,18 2,11 2,06 2,08Magnesio 0,26 O,42 0,82Sodio 0,52 0,55 0,25Potasio 0,089 0,17 0.09Carbono. s 3,s 2,35 3 17Cloro 0,11 0.27Flor 0,054 O,01 0 02N o h El esm alte eonticne trazas de azufre. c ~ b r e Iiierro zinc plata aluminio >ario nqiielestano, cromo estroncio Litnnio molihdenu vanadio manganeso O r o .


6/18

erazacin del esm lteLos elenientos mincrales dcl esmalte estn agrupados en su niayor proporcin en

foniia de cristales de apatitas. a rniula gcnei-alde las apatitas es la siguiente:Ca,,, PO,), X

dondeX puedcser: 2(OHJ ,2kL ,2Cl-, O -, SO:- C0, - y olros. I>eestossustitujen-les dependeelnombre qnese le asigna al cristal. As,si se trata de ON)icimxiapatita;si es el cloro (cloroapatitz); si es tlior (fluorapatita), etc.

Los cristales de apatita cstn constituidos por c~iglo~neraciose las celdas unitarias:ellos varan en longilnd entre 300 y 5 nm. En la figura 69.1 se representa laconformacin del cristal de apatita. El tamao pequefin de 10s cristales explica qneposean tina considerable rea snperficial por unidad de masa, lo que facilita lasreacciones de intercambio fsico-qnmico qne pueden ocnrrir ann en el esmalte deladulto, de modo qne la estructura hsica de las apatitas puede experimentar cambios.

Cahe destacar 2 caractersticas importantes de los cristales: su capacidad paraadsorber iones sohre su superficiey la facilidad con la cnal se rodean de una fina capade agua, denominada vaina de hidratacin . Como consecnencia, existen 3 sitiosdonde los componentes minerales pneden localizarse en el esmalte:1 En el interior de los cristales.2. Sobre la superficie de los cristales.3. En la vaina de hidratacin.

Capa de ioncs adsorhidos l i p o vaina de Iiidl-ataciri\

rico;Fig 69.1.Diagramade un cristal de apatita

Seniiicatrw la disposicin de la c p \ '.a~t>(p%)@w~o vaina de Iiidrstarin y la de losiuiies ndwrbidos

Claro est, las reacciones de intercambio resultan fciles en la vaina de hidrataciny muy difciles en el interior del cristal. Solamente aquellos iones con nn tamaoadecuado pueden actuar como sustitutos en el interior de los cristales, a saber: losfluojuros, los de estroncio y los hidronios. Ya sobre la superficie cristalina aparecenotros ms, como el sodio, el inagnesio y los citratos. La vaina de hidratacin, porsupuesto, puede contener muchos iones, adems de calcio y fosfato.

El proceso de maduracin del esmalte.a partir de la matriz orginica y suconversinen el tejido ms duro del organismo- consiste en tina continua deposicin de salesminerales y su subsecuente cristalizacin. Comienza en el lmite amelo-dentina1ycontina hacia la superficie. El proceso se acompaa de 2 I~echos: a remocin delagua dealgunas protenas de la matriz y la deposicin de las sales minerales que se vancristalizando progresivamente.

DentinaLa dentina es el tejido ms abundante en el diente, pues ocnpa las porcionescuronariasy radiculares de ste. Recubre una cavidad central que se denomina cmara

pnlposa en la corona, y canales radicnlares en las races, donde se aloja la pulpa


7/18


8/18

observa uii alto contenido de ARN debido a la intensa sntesis de colgeno que selleva a cabo en ellos. Tambin existe la va de sntesis de cidos grasos, los cuales seutilizan como reserva energtica, y se ha observado que su contenido en colesterolaumenta con la edad.

En la pulpa, el metabolismo glucdico comprende tanto la va glucoltica nsual,como la va de oxidacin directa o ciclode las pcntosas, y todas las enzimas necesariasen el ciclo de Krehs.

El nietabolismo de los glicidos satisface varias funciones importantes:1 Energtica, como en todas las clulas.2. Materiales, para la sintesi, de glicosaminoglicanos, ntegrantes bsicos de la sus-

tancia fundamental.3.Aporte de esqueletos de carbono para las grandes cantidades dc prolina,

hidroxiprolina y glicina, utilizadas en la sntesis de colgeno.4. Provisin de alcoholes para formar steres de fosfatos en el proceso de calcifica-

cibn.En cuanto a las fibras de la pulpa remitimos al lector al captulo 68. En la matriz

predomina el colgeno y en las paredes de los canales vasculares, la elastina.La sustancia fuiidamental, abundante en glicosarninoglicanos, iene un contenido

alto de calcio y fostato, los cuales se unen a los primeros. El contenido de calcioaumenta con la edad; y los fluoruros, que tambin estn presentes, se Iiallan enconcentraciones que dependen del contenido de este elemento en el agua potable.

Entre las funciones que se le atribuyen a los glicosaminoglicanosde la sustanciafundamental de la pulpa dentaria se encuentran las siguientes:1 Estahilizan las fihrillas de colgeno corno fibras.2. Intervienen en el enlace del calcio en reas mineralizadas.3. Intervienen en el enlace de agua y su retencin.

Factores que infiuyen en el metabolismo del dienteEntre los distintosfactores que intluyen en el nictabolisino del diente se refiere a

participacin dc 3 vitaminas y 2 hormonas. Las vitaminas involucradas en elmetaholismo del diente son la A C y D.

El dficit diettico de vitaniina4 provoca en las ratas la atrofa de los ameloblaitos,con formacin de un esnialte incompletamente calcificado; la dentina se afecta menos.En el homhre esto no se observa y es caracterstico en esta avitaminosis la sustitucindel epitelio normal de las encas por un epitelio estratificado queratinirado.

En el cobayo, el dficit de vitamina C provoca hemorragias y calcificacin de lapulpa, trastornos en los odontohlastos retardo en el depsito de calcio en la dentina,lo que debe cstnr relacionado con la conocida afectacin de la sntesis de colgeno,provocada por la carencia de cido ascrhico. En el hombre se haobservadola atrofiadel tejido seo alvenlar, as como trastornos gingivales.

En las ratas, l dficit de vitamina D ntimamente ligada al metabolismo delcalcio) ocasiona trastornos en la calcificacin de la dentina y la formacin de unesmalte hipoplsico.

Entre las hormonas se encnentran la tiroxina y la paratliorniona. l creciniientodental humano requiere de una adecuada provisin de tiroxina. En los nios elhipotiroidismo provoca u11 retardo marcado en el desarrollo dental, aunque no se Iiandetectado trastornos estructurales. El tamao y la forma de la raz pueden alterarse, y elmaxilar inferior muestra un desarrollo pbbre, que provoca barbillas fugitivas ydesarticulacin de las arcadas maloclusin).


9/18

El dficit de la parathormona puede provocar que los dientes en crecimiento no secalcitiquen apropiadamente. Si esto tiene lugar durante la niez, aparecen el esmaltehi po pk ic o trastornos en la calciticacin de la dentina. En el hiperparatiroidismoexperimental en ratas, cuyos incisivos crecen diirante toda la vida. tos se hacenquebradizos y deformes,micntras que el esmalte y la dentina ya formados no se alteran.La administracin de la hormona paratiroidea, en ratas paratiroidectomizadas,provoca la calcificacin normal del esmalte y de la dentina que se calcifican durante eltratamiento, pero no restauran lauestmchiras quese formaron en ausencia del estinlulodela parathormona. En el hiperparatiroidismo la eliminacin de calcioy fsforo noafecta a los dientes, contrario a lo que sucede en el tejido seo, aunque aqullospueden aflqjarse por la reabsorcin del tejido seo alveolar.

lacadentalLa placa dental e6 el cmulo de productos no calcificados, que se adhierenfirmemente a la superficiedel diente, como microorgaiiismor, estos celulares, rcsiduosalmentarios, etc. En la prctica, estos cmulos contienen proporciones indefinidas deun material que se remueve con ms facilidad, conocido comom teri alba.El proceso de formacin de la placa dental se efecta en 3etapas:

1.Formacinde una pelcula adquirida sobre la superficie del diente.2 Colonizacin por microorganismos especficos.3. Maduracin hacteriana y estructnral.

Peiicuia adquiridaDespus de una limpieza profesional, nn material acelular comienza a desarrollarseen pocos minutos sohre las superficies supragingivales. En las reas donde la capa noest sujeta a efectos mecnicos (masticacin, cepillado, abrasin, etc.) va a progresar y

engrosarse. Diversas pmebas confirman que los primeros dephitos corresponden a laprotenas salivales. Al cabo de 2 h aparecen peqneas cantidades de glucosamina ygalactosamina, las cuales son componentes de las glicoprotenas salivales. Los cidosdiaminopimlicoy murmico, constituyentesde las paredes bacterianas, no se detectanhasta pasadas las 24h, cuando comienza a colonizarse la placa.Aparentemente las protenas que ms se encuentran en la placa dental son aqullasquese pueden ligar con facilidad a la hidroxiapatitapor uniones con el calcio yes porello que las aninicas aparecen eii mayor proporcin. Sin embargo, tambin se handetectado protenas catintcas, unidas al fosfato del esmalte.En la figura 69.2 se muestran las posibles interacciones entre los grupos de lasprotenas y los de la superficie del esmalte.P r o t e n a s

Esmalte supetiiciai

Fig. 69.2. lnteracrionksentre iis grupos delas protcinas y los dc la siiperfiricdel esmalte. El enlace B no es roi i iii en las intcrarrioner esinsltc-peliiula. En los enlaces .\ CD se muesti.aii las interaecioiicsentre las protcinas aninicas ( id-das y el Caz del esmalte siiperfi-cid. En el cnlace E re representa Inintcrarcin eiilre una protrinaaniiiica y e fosfato sup~r k ia l ,t ra \ de un puente de calcio.


10/18


11/18

de la placa. Algunos microorganismos pueden metabolizar los cidos que se hanformado por otms.Los sustratos ms fcilmente utilizables son los azcares simples. Aunque elalmidn no puede penetrar la placa, la saliva contiene la ainilasa saliva1 que permitela liberacin de unidades de maltosa.Como componentes glucdicos mayoritarios de la dieta, el almidn y la sacarosason los sustratos ms importantes para el metabolismo bacteriano el primero previaaccin de la amilasa).Los estafilococos y otros muchos microorganismos metabolizan la glucosa, aligual que ocurre en el msculo en anaerobiosis relativa, demodo que la presencia deoxgeno suficiente los hace inocuos en este sentido. Sin embargo, los lactohacilos yestreptococos que carecen de los sistemas de citocromos no pueden utilizar el oxgeno,por lo que incorporan glucosa y excretan cido lctico u otros cidos. Un tercer grupode organismos, entre los que se encuentran la Veillonella, pueden metabolizar el cidolctico.Estos aspectos, relacionados con los factores de la placa deiilal y la produccin oincluso el consumo de cidos, as como determinada capacidad buffer en la propiaplaca, son de inters para la comprensin de cualquier hiptesis que trate de explicar lapatogenia de la caries dental.

ioqumica de las c riesLas caries dentales constituyen la dolencia ms frecuente del gnero humano y a

pesar de todos los recursas queseinvierten en la investigacin,poco es lo que se sabecon entera certeza acerca de ellas. El dato ms seguro se refiere a su causa, de la cual noexisten dudas que es hacteriana. Este punto de vista se sostiene, entre otros, por loshallazgos siguientes:1 Las bacterias de la cavidad bucal son capaces de descalcificar el esmalte y la

dentina n Wtro.2.Losdientesnoerupcionadosno desarrollan caries.3 Los antibiticos administrados a animales de experimentacin disminuyen la inci-

dencia severidad de las caries.4. Las ratas que crecen en medios lilxes de grmenes no desarrollan caries, ann cuan-

do sean mantenidas con dietas caringnicas.Ahora existen bastantes evidencias en animales de experimentacin que apuntan

hacia la bacteria Str~ptococcusmutansromomuy efectiva en la produccin de cariesdental. Los estudios epidcmiolgicosen seres humanos tambin arrojan una estrecharelacin entre la presencia de est bacteria en la placa y la prevalencia de caries dental.La inmunizacin de animales de experimentacin con vacunas de Streptococcirsmutans ha provocado en algnnas experiencias, no en todas, una significativa reduccinde las caries. No obstante, algunos consideran -a la luzde otros experimentos- quenoes el tipo de bacteria presente el aspecto ms importante, sino las enzimas que ellaspueden sintetizar y que intervienen en el proceso. Los organismos que se encuentranen la placa dental, y que pueden convertir los restos alimcntarios en cidos, dehenconsiderarse cariognicos.Son mltiples los mecanismos propuestos que describen el proceso de formacibiide las caries dentales: la teora del glncgeno, las teoras organotrpica, biofsica ~endgena,y otras. No obstante, han prevalecido fundamentalmente2 cuyos elementosbsicos exponemos a continuacin.


12/18

Principales mecanismos bioqumicos propuestos para la produccin de las c ries

Esta teora comprende los hechos principales siguieiites:1 En la cavidad oral existen bacterias capaces de producir cidos, especialmente ellctico, mediante la va glucoltica anaerohia, a part ir de los azcares.2. El esmalte est compuesto, en su mayor parte, por sales de calcio, las cuales pueden

disolverse por la accin de los cidos orgnicos.3 La formacin de cido en la placa dental se puede observar directamente en la boca,

despus de ingerir glcidos.4. Por la accin de estos cidos, el pH desciende por debajo de 5 5 pH crtico), enzonas Limitadas de la superficie del esmalte y se inicia la descalcificacin.Los propugnadores de la otra teora le han hecho numerosas crticas a sta, de las

cuales relacionamos las ms destacadas:

1.Cuando los cidos disuelven el diente, provocan slo erosin, que no es lo mismoque caries.2. Se ha demostrado queel esmalte hipocalcificado es ms resistente a las caries que

el normal.3.Experimentalmente pueden producirse caries,en condiciones de hipoacidez bucal.

CH,-C- C - O C H , - C C - O1 Esta teora fue propuesta en su versin ms completa en 1962 Se basa en losOH OH : hechos siguientes:

, ,~ t C.:- l La existencia de una flora proteoltica oral.caz , m 2 El carcter quelante de muchos productos del metaholisino bacteriauo.,

\ -S o - C - o

. - OH-C-Hl, , CH3

OH 0/CH,-C-C=O

1

Fig. 69.3. Distintos quelatos dc ido lcti-co y calcio. En 10s ejemplos mos-trados se evidencia la posibilidadde formacin de quelatus en di-versas proporciones. As se pre-sentaii los quelatos de mono di ytrilactafo de caleiu.

La teora de la protelisis-quelacin atribuye la caries dental a 2 reaccionesinterrelacionadas, que ocurren simultneamente: destruccin microhiana de la matrizorgnica del diente, mayormente protenica,y disolucin de los cristales de apatitn porla accin de los agentes de quelacin orgnicos, algunos de los cuales se origina11como producto de la descomposicin de la matriz. E1 ataque bacteriano se iuiciaria porlos organismos proteolticos, los cuales descomponen las protenas y otras sustanciasorgnicas en el esmalte.

La degradacin enzimtica de las protenas y los glicosaminoglicanos da sustanciasque forman quelatoscon calcio y disuelven elfosfato de calcio insoluble. La quelacinpuede causar lasnluhilizaciny el transporte del material mineral, de ordinario iusnluhle.Se produce mediante la formacin de los enlaces covalentes coordinados y lasinteracciones electrostticas entre el metal y el agente quelante. En la figura 69 3sepresentan alfyms ejemplos.

Los agentes de quelacin, entre los que figuran animes, cidos, aminas, pptidosy glcidos, estn presentes en los alimentos, la saliva y en la costra que puede recuhrirlos dientes o sarro dentario; como hemos dicho, se generan, adems, por la degradacinde la matriz orgnica.

Esta teora ha recibido mltiples crticas, pero casi todas estn encaminadas arefutar los resultados experimentales demasiado minuciosos o que poueu en duda laexistencia de la accin proteoltica, pues se considera que al ser la protena del esmalteuna escleroprotena del grupo de las queratinas, stas son muy resistentes a la accinde las enzimas proteolticas.


13/18

prevencin de la c ries dental Accin del florLos mtodos que se han utilizado para prevenir la canes dental son diversos y con

resultados variables y contradictorios. De todos los mtodos, se ha demostrado que elms efectivoes la incorporacin de fliioruros al agua de bebery en menor escala, losenjuagues bucales con soluciones fluoradas y ms aisladamente mediaute laincorporacin del elemento a tabletas, sal, harina y leche.En las ltimas dcadas los deiitfricostluorados son de uso comn en casi todo elmundo. De lo dicho anteriormente resulta imprescindible pa ra el estomatlogo y elmdico de la familia conocer en part icular el metabolismo del flor.

Metabolismo del flor

El Ilor penetra en el organismo por 3vas diferentes:1.Por el aparato digestivo.2 Por las vas respiratorias.3 A travs de la piel.

El flor se ingiere en el agua y los alimentos en forma de conipuestos de3 gradosdiferentes de solubilidad, a saber:l Compuestos muy solubles,como el fluorurode sodio FNa), el hexafluorsilicato de

sodio SiF,Na,) y el cido fluorhdrico FII), os cuales su11absorbidos, casi en sutotalidad, bor a mucosaintestinal.

2. Compuestos medianamente solubles que se ahsorben parcialmente.3. Compuestos prcticameute insolubles que no se absorben, como el tluoruro de

calcio F,Ca) y el de aluminio F,Al). En este ltimo caso, los alimentos que loscontienen como la leche al F,Ca) resultan fuentes insuficieiites de este elemento.La presencia de calcio y aluininio en la dieta disminuye la ahsorcin de flor yaumenta sil eliminacin.Los vapores de fluururo de hidrgeno FH) pueden pasar al organismo a travs de

las vas respiratorias, sobre todo en las industrias donde se produce en exceso, lo queda lugar a una enfermedad profesional, la fluorosis, cuando se inhala en cantidadesexcesivas.

La absorcin del flor a travs de la piel tiene lugar, fundamentalmente, por laaplicacin tpica de solriciones fluoradascoi1 propsitos teraputicos.

as de eliminacinEl tlor se excreta por el sudor en cantidades sorprendentes hasta elS0 del total

de la excrecin diaria bajo condiciones de sodacin excesiva). Cuando se administrauna dosis nica de flior, la orina puede contener del20 al S0 O a de la dosis en las 4hsiguientes. Despus de dosis repetida9 duraiite meses, por esa va p~iedeexcretarsemsdel 50 , y en proporciones continuadas por mayor tiempo se llegan a ex cr et afracciones an mayores hasta el80 o ms).

Dishibucin delflor en los dientesEl contenido de flor eii los diente5 no es constante. Este clemento se encuentra en

mayor concentracin en las capas externa? que en las internas; el porcentaje de prdida


14/18

del material inorgnico vara de135 7 en las capas externas a148 en las internas.Existe, pues, una relacin inversa cutre el contenido y la solubilidad del flor en lascapas del esmalte.

Mecanismode accinEn las distintainvestigaciones quese han realizado al efecto, se ha comprobado

que cuando el fosfato y el calcio de la hidroxiapatita del esmalte y de la dentina seexponen a la accin de soluciones de flor, se descomponen en fluoruro de calcio yfosfato de sodio:

Ca,, PO,), OH), 20 NaF-10 CaF, Na,PO, 2NaOHEl fluoruro de calcio precipita como un polvo fino sobre la superficie del esmalte

y los dems productos se disuelven, peru como el CaF, no se retiene por completo, unaparte de este compuesto puede ser removido por la saliva y participar en una segundareaccin.

Las soluciones diluidas de flor transforman la hidroxiapatita en fluorapatita:

Tres factores distintos ouedeu contribuir al efecto beneficioso del flor en laprevencin -y quizs la reparacin- de la caries dental. El grado en que realmente cadauno de ellos contribuye al mecanismo de accin es una discusin que no ha terminadotodava.

El primer efecto es hacer al esmalte menos soluble. La solubilidad del esmalteformado durante la inzestin de amafluorada se reducelizeramente. debido a aue los-cristales de fluorapatita son ms insolubles. Sin embargo, el fenmeno disolutivo seinhibe tanto por los fluoruros como por el zinc, pero slo aqullos han demostradoposeer actividad anticaries.

El segundo efecto que se invoca postula que el flor propicia la remineralizacin.Estudios avanzados con tcnicas de resonancia magntica nuclear han revelado nuevosproductos de la interaccin del flor con el esmalte, designados NSAF nonspecificallyadsorbed fluoride) que significa fluoruros adsorbidos no especficamente. Estasespecies, unto con la fluorapatita lafluorhidroxiapatita el fluomro de calcio CaF,)contribuyen a la remineralizacin de las lesiones.

Finalmente, un tercer efectu es la inhibicin del metabolismo glucdico, que puedeproducir el flor en las bacterias de la placa. El pH de la placa bacteriana de los niostratados con flor no desciende tanto frente a los glcidos, como lo hace en las placasde nios controles. Adems, los iones fluornro reducen el ahnacenamiento intracelularde los polisacridos por las bacterias. Es sabido que el flor inhibe las enzimas de lagluclisis.

En estudios hechos en 1995seexuuso esmalte humano a cultivos de Sireotococcusmutans, en medios ricos en sacarosa y con diferentes concentracionesdeflor aadido.Estos experimentos demostraron que la detencin de la lesin se produca por vas:primero, la inhibicin de la produccin de cido bacteriano redujo la cada del pH, loque resulta en menor subsaturacin con respecto a la hidroxiapatita y, comoconsecuencia, disminuye el proceso de desmineralizacin; segundo, las interaccionesdel flor con el esmalte provocaron un incremento de la reprecipitacin de estemineraldurante os perodos de sobresaturaciny un mayor decremento en la desmineralizacindurante los perodos de suhsaturacin.

En cuanto a la funcin del flor -alaluz de las2 teoras principales acerca de lapatogenia de la caries- cada autor lo explica en el marco de sus postulados. Lospartidarios de la teora acidfila se basan en el hecho de que la fluorapatita es menos


15/18

soluble que la hidroxiapatita y por lo tanto, ms resistente a formar sales con el cidolctico, aun en medio cido.

Los defensores de la protelisis-quelacin se hasan en el Iiechoya demostrado deque los compuestos fluorados son capaces de inhihir la disolucin por quelacin queel poderoso agente quelante Na-EDl A (sal sdica del cido etileildiaminotetracbticoejerce sobre los compueslos de calcio. Esa accin es ms efectiva sobre los fosfalos elcarbonato de calcio.En Cuba se han empleado los eojoagues con sohiciones fluoradas en forina masivaenlos escolares yse desarrolla un programa para la fluoracibn del agua potable en losacueductos, el ciial se aplica ya en varios municipios del pas.

esumenLa saliva, medio natural que baa la cavidad bucal, contiene ms de1 99 de

agua; a diario s producen, aproximadamente, 3L participa en los procesos demasticacin, deglucin, digestin qumica y, a veces, en la regulacin de los lquidosy eledrlitos del organismo.

Los constituyentes slidos de la saliva comprenden protehas, mucha, urea,cido nco y sales inorgnicas. La amilasa saliva1 y la lisozima son enzimasrelevantes, presentes en la saliva. Su viscosidad proviene de la mucha, una mezclade glicoprotenas.

La saliva ejerce una importante accin amortiguadora de los cambiosde pHen la cavidad bucal, por los sistemas cido carbnico/bicarbonato,cido fosfrico/fosfatos, cido dtrico/citratos y las protenas presentes en ella.

El esmalte, tejidoms duro del organismo, tiene una matriz orgnica formadapor la seudoquerana, denominada amelogenha, la cual se mineraliza en formade cristales de apatita. Estos cristales pueden absorber iones sobre su superf~cierodearse de una capa de agua denominada vaina de bidrataein.

La dentina, que es el tejidoms abundante del diente,es de dureza intermediaentre el esmalte y el cemento. Su matriz orgnica est formada por colgeno yglicosamiooglicanos, y su constitucin inorgnica es similar a la del esmalte.

El cemento es de composicinmscercana a la del hueso. La sustancia orgnicafundamental es la colgena.

La pulpa dentaria es el nico tejido blando de los dientes.Losmicroorganismospueden proliferar en l y causar dao; es una variante de tejido conectivo. Sumetabolismo gluddico degradativo es completo y as provee de energa, materialespara la sntesis de los piicosaminoglicanos, las cadenas carbonadas precursoras deproha , bidroxiprolina y glieina (aminocidos preponderantes de la colgena), yalcoholes para formar steres de fosfatos en el proceso de calcicacin.

La caries dental, la ms extendida entre todas las dolencias de la humanidad,escausadapor bacterias. El Streptococcusmutans, especficamente,ha sido el msincriminado.

os teoras explican el proceso de formacin de la caries: la teora acidla deMiller se basa en la disolucin de las sales de calcio del esmalte y de la denna porla accin de los cidos orgnicos, producidos por las bacterias. La teora de SchatzyMarn postulacomo premisa s accin pmteoitica de las enzima6 bacterianas yla desorganizacin de los cristales de apatita por la accin de agentes quelantes,producidos, en parte, por la degradacin proienica y de los glicosaminoglicanosde la matriz.El flor ha demostrado ser un agente caz contra la d e s ental. Esteelementos absorbe por as vas digestiva y respiratoria, y por la piel. Se eliminaabundantemente por el sudor y la orina

El florhace al esmalte menos soluble, debido a que los cristales defluorapatitaresisten m s la disolucin cida que los de hidroxiapatita. Adems, el flor facilita


16/18

la remineraliuicin puesto que hace precipitar el fosfao de calcio en solucionessaturadas. Por si todo sto fuera poco s bien conocidoelcarcter del flor comoinhibidor de la gluesis. En Cuba el flor se aplica en la pmvencin de la cariesmediante el uso tpico y en el gu potable.

jercicios1 Cite las 2 enzimas de mayor significacin presentes en la saliva y sus respectivas

actividades catalticas.2 Nombre el constituyente que ms contribuye a la viscosidad de la salivay cul es

su naturaleza qumica.3.Mencione las funciones de la saliva y explique su accin buffer.4 Establezca un anlisis comparativo de las caractersticas de la matriz orgnica y el

mineral de los3 tejidos mineralizados del diente.5. Describa el significado del metabolismo glucdico de las clulas en la pulpa den-

taria6. Analice especficamente la funcin de las protenas en el proceso de formacin dela placa dental.7. Diga cul es la naturaleza el origen y la funcin de las dextranas en relacin con la

placa dental.8. Argumente las propiedades del flor que pueden explicar su accin protectora

contra la caries dental.Y Sobre la base desus propiedades qu funcin fundamental se le atribuye al flor

en cada una de las2 teoras principales acerca de la gnesis de la caries?10 En la tabla 69.1 se observa que [NH, ] es mucho mayor en la saliva que en el plasma

sanguneo Existe un transporte activo? .Qu explicacin le da usted a este hecho?


17/18

esumen de la seccinAl trmino del estudio de esta seccin se enriquece mucho el conocimiento

acerca de la enorme diversidad que est contenida en la amplia gama de tiposcelulares que integran el cuerpo humano. Aunque las vas metahlicasfundamentales son compartidas en comn por los distintos tejidos existen muchasotras fuentes de variaciones bioqumicas. La seccin representa un recorridointeresante por los puntos relevantesde este conjunto de diversidades.

La funcin de la sangre como transportadora de oxgeno tiene de forma muyprecisa su correspondencia a nivel molecular en la hemoglobina. El metabolismodel eritrocito clula carente de ncleo mitocondrias ribosomas dems organelospresenta numerosas peculiaridades entre ellas la regulacin de la funcin de lapropia hemoglobina mediante un metabolito derivado de la gluclisis. Por otraparte la especificidadde los gnipos sanguneos radica en los componentes glucdicosde la membrana eritrocitaria. En la sangre encontramos una serie de reaccionescomplicadas que culminan con la conversin del fibringeno en fibrina lo queconstituye la coagulacin sangunea.

En el tejido nervioso se genera y propaga el impulso nervioso en virtud de lasprotenas especializadas que responden a pequeos cambios de voltaje o a la unina ellas de sus ligandos especficos abriendo canales a algunos iones que de estaforma anulan o invierten el potencial de reposo.

En el cerebro el metabolismo es fundamentalmente aerobio y en l losaminocidos libres desempekan una funcin ms relevante que en el resto de lostejidos.

Las complejidades en las asociaciones que se establecen tanto en el lugar comoen el tiempo entre las neuronas comienzan a aclararse parcialmente. Hoy por hoyfalta mucho para entender las funciones superiores del SNC probablemente lacuestin de ms alta complejidad en las ciencias naturales.

La retina es el tejido de ms alto consumo de 0 por peso seco en el cuerpohumano. La esencka del fenmeno de la visin es la conversin de la energa luminosaen impulso nervioso. Un cromforo el 1 1 4 s retinol se combina con una protena.Como consecuencia se origina un cambio en la permeabilidad de la membrana loque altera el potencial de reposo genera el impulso nervioso.

Las protenas que constituyen los filamentos de las fibras muscularesexperimentan cambios conformacionales como resultado de la energa liberadapor la hidrlisis del ATP. Los filamentos se deslizan e interdigitan. Al acortarseestas estructuras se produce la contraccin del msculo.


18/18

El tejido adiposo es uno de los tejidos ssecos del organismo,por su alto contenidoen lpidos 60 ). Su metabolismo se especializa en formar triacilgliceroles yacuinnlarlos, junto a los que le llegan de los quilomicrones y las lipoprotenas de muybaja densidad. Una lipasa intracclular, sujeta a la regulacin hormonal, cataliza lahidrlisis de esas reservas. El tejido adiposo representa un dispositivo metablicamentemuy activo en la formacin y degradacin del comhustihle lipdico de reserva, con unsistema de regulacin que lo pone rpidamente en funcin de las condicionesmetablicas del organismo.El te,jido concctivo debe sus principales caractersticas a la naturaleza de lasustancia intercelnlar, compuesta por diversos tipos de proteoglicanosy un grnpo deprotenas, entre las que predomina el colgeno. La es tmctura de esta protena es muypeculiar, con un predominio absoluto de 3 aminocidos: glicind alanina y pmlina ohidroxiprolina, y un tipo de estructura secundaria, propio de ella, la triple hlice delcolgeno.Los proteoglicanos son complejos de heteropolisacridos y protena, en los cualesla proporcin de esta ltima es pequea del 5 al 10 o menos). La porcin glucdicase conoce ahora como glicosaminoglicano, pues todos contienen glucosamina ogalactosamina. Las funciones de los proteoglicanos tienen que ver con sus propiedadeshico-qumicas, ya que le confieren resistencia a los tejidos frente a las compresiones,hacen las veces de tamices moleculares y desempean funciones especficas en lamorfognesis y lubricacin de las articulaciones.Los tejidos duros del diente tienen una matriz orgnica, que en el caso del esmaltees una seudoqueratina, y en la dentina y el cemento es el colgeno.En la cavidad bucal la saliva ejerce una importante accin amortiguadora de loscambios de pH, en virtud de su composicin.Independientemente de que existen teoras diferentes para explicar la gnesis dela caries dental, el flor ha demostrado ser un agente eficaz contra ella. Este elementohace al esmalte menossoluble, debido a que los cristales defluorapatita resisten ms ladisolucin cida que los de hidroxiapatita; adems, facilita la remineralizacin einhihe la glucblisis bacteriana.

Tomo 4. Cap 69. Bioquímica dental

Documents

Transcript of Tomo 4. Cap 69. Bioquímica dental