02estructura de los tejidos periodontales en el individuo sano y en el individuo enfermo

El periodoncio, definido como aquellos tejidos quesostienen y revisten los dientes, está constituido porel cemento radicular, el ligamento periodontal, elhueso que reviste el alvéolo dental (hueso alveolar)y la parte de la encía que se une al diente (unión den-togingival). La gran prevalencia de enfermedades pe-riodontales y la comprensión de que los tejidos per-didos pueden ser reparados y, quizás, regenerados hadespertado un interés considerable en los factoresy las células que regulan la formación y el manteni-miento del tejido. Es importante entender que cadauno de los componentes periodontales tiene su pro-pia estructura especializada, y que estas característi-cas estructurales definen directamente la función. Dehecho, el propio funcionamiento del periodoncio sólose logra a través de la integración estructural y la in-teracción entre sus componentes.

En los años recientes se han publicado numerosasdescripciones detalladas de las características estruc-turales y de composición de los tejidos periodontales(3, 5-7, 9, 15, 17, 46, 50, 56, 58, 61); se remite al lectora esta bibliografía para una descripción más ampliadel desarrollo, la formación y la estructura de los teji-dos periodontales. Esta revisión se centrará en las re-laciones estructura-función necesarias para compren-der la destrucción tisular periodontal y la reparacióno regeneración de las estructuras afectadas.

Tejidos periodontales sanos

La unión dentogingival

La unión dentogingival (la encía que se une al diente)es una adaptación de la mucosa bucal que comprendecomponentes tisulares epiteliales y conectivos. El epi-telio se divide en tres compartimientos funcionales

–epitelio gingival, sulcular y de unión–, y el tejido co-nectivo, en los compartimientos superficial y pro-fundo. El epitelio de unión desempeña una funcióncrucial, ya que esencialmente aísla los tejidos perio-dontales del entorno bucal. Su integridad es, por lotanto, esencial para mantener un periodoncio sano.La enfermedad periodontal se instaura cuando la es-tructura del epitelio de unión empieza a fallar, lo queconstituye un excelente ejemplo de cómo la estruc-tura determina la función.

El epitelio de unión

El epitelio de unión surge del reducido epitelio delesmalte a medida que el diente erupciona dentro de lacavidad bucal. Forma un collar alrededor de la porcióncervical del diente a continuación de la unión amelo-cementaria (fig. 1). La superficie libre de este collarconstituye el suelo del surco gingival. Básicamente, elepitelio de unión es un epitelio indiferenciado, esca-moso, estratificado, con una elevada frecuencia de re-cambio celular. Es más grueso cerca del fondo del surcogingival, y su grosor disminuye a medida que desciendeapicalmente a lo largo de la superficie dentaria, hastaalcanzar el grosor de unas pocas células. Este epitelioestá constituido por células aplastadas, paralelas aldiente, que derivan de una capa de células basales cu-boides situada fuera de la superficie dentaria y que des-cansa sobre una membrana basal. Las células supra-basales tienen una ultraestructura similar y, de formabastante notable, mantienen la capacidad de experi-mentar división celular. La capa de células que se uneal diente proporciona la inserción real de la encía a lasuperficie dentaria mediante un complejo estructuraldenominado la inserción epitelial. Este complejo constade una estructura tipo lámina basal que es adherentea la superficie del diente y a la que la capa de célulassuperficiales adhiere por hemidesmosomas. La estruc-tura tipo lámina basal es una matriz extracelular espe-

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Periodontology 2000 (Ed Esp), Vol. 16, 2007, 11-28

Estructura de los tejidos periodontalesen el individuo sano y en el individuoenfermo*ANTONIO NANCI Y DIETER D. BOSSHARDT

Copyright © Blackwell Munksgaard

PERIODONTOLOGY 2000ISSN 0906-6713

Copyright © Grupo Ars XXI de Comunicación, S.L.

PERIODONTOLOGY 2000 (Ed Esp)ISSN 1695-1808

*Parte de este artículo está adaptado de la cita bibliográfica 30.

cializada en la que no han sido inmunodetectados losconstituyentes típicos de la membrana basal en unacantidad significativa, pero que es rica en glucoconju-gados y contiene laminina 5. Esta proteína de la ma-triz es mediadora de la adhesión celular y regula la po-larización y la migración de los queratinocitos (27).

Las células del epitelio de unión difieren conside-rablemente de las del epitelio gingival. Contienen máscitoplasma, un retículo endoplásmico rugoso y cuer-pos de Golgi. Exhiben menos tonofilamentos y des-mosomas, así como espacios intercelulares más an-chos. Estos espacios, llenos de líquido, normalmentecontienen leucocitos polimorfonucleares y monocitosque pasan desde el tejido conectivo subepitelial a surcogingival, a través del epitelio de unión. Las células mo-nonucleares, juntamente con las moléculas segrega-das por ellas y otras originadas por los fluidos de lascélulas del epitelio de unión, la sangre y los tejidos,representan la primera línea de defensa en el controldel perpetuo desafío microbiano. Entre estas molécu-las se encuentran las α-defensinas, las β-defensinas,la catelicidina IL-37, las interleucinas (IL) IL-8, IL-1αe IL-1β, el factor de necrosis tumoral α (TNF-α), la

molécula de adhesión intercelular tipo 1 y el antígenotipo 3 asociado a la función linfocitaria.

El compartimiento de tejido conectivo

El tejido conectivo que sostiene al epitelio de uniónes estructuralmente diferente del que sostiene al epi-telio gingival bucal. Incluso en circunstancias clínica-mente normales, muestra un infiltrado celular infla-matorio. El tejido conectivo adyacente al epitelio deunión contiene un plexo vascular extenso. Las célulasinflamatorias, tales como los leucocitos polimorfonu-cleares y los linfocitos T, se extravasan continuamentede este denso entramado de capilares y vénulas pos-capilares y migran a través del epitelio de unión haciael surco gingival y, finalmente, hacia el fluido bucal. EnSchroeder y Listgarten (58) se describe en detalle ladistribución vascular en la lámina propia gingival.

El epitelio de unión puede ser considerado un epi-telio escamoso estratificado desarrollado de forma in-completa. Alternativamente, también es visto comouna estructura que evoluciona a lo largo de una tra-yectoria diferente y produce los componentes de la in-serción epitelial en vez de progresar más hacia un epi-telio queratinizado. Se cree que la especial naturalezadel epitelio de unión refleja el hecho de que el tejidoconectivo que lo sostiene es funcionalmente diferentedel que sostiene al epitelio sulcular, una diferencia conimportantes implicaciones para entender el avance dela enfermedad periodontal y la regeneración de la unióndentogingival después de la cirugía periodontal. Se creeque el tejido conectivo subepitelial (lámina propia)proporciona señales instructivas para la progresiónnormal del epitelio escamoso estratificado (36, 38). Estaseñalización supuestamente es inexistente en los teji-dos conectivos más profundos, de modo que el epite-lio en contacto con éstos no alcanza el mismo gradode diferenciación.

Por consiguiente, el epitelio sulcular, a diferenciadel epitelio gingival, no es queratinizado, aunque am-bos son sostenidos técnicamente por una lámina pro-pia similar. Esta diferencia en la expresión epitelialtambién puede ser atribuida a la inflamación. Inclusobajo condiciones clínicas normales, el tejido conec-tivo asociado con la unión dentogingival está ligera-mente inflamado. En animales experimentales se hacomprobado que si el proceso inflamatorio se elimina,implementando un estricto régimen de higiene bu-codental combinado con cobertura antibiótica, el epi-telio sulcular queratiniza (21, 22).

El cemento

El cemento es el tejido conectivo duro, avascular,que recubre las raíces de los dientes y que sirve prin-

Nanci y Bosshardt

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Fig.1. Microfotografía electrónica de retrodispersión de unasección de tejido descalcificada que muestra la región cer-vical de un diente de rata con el epitelio de unión (EU), elespacio del esmalte (EE) y la unión amelocementaria (UAC).Se observan numerosos vasos sanguíneos (VS) en el tejidoconectivo (TC) de la lámina propia. Nótese como el espaciodel esmalte se extiende entre el cemento y la dentina (ca-beza de flecha), una situación que puede dar la impresiónde que existe una capa intermedia entre ellos. D: dentina.

EU

VSD

TC

A

UAC

50 μm

EE

cipalmente para revestir y adherir las principales fi-bras del ligamento periodontal. Básicamente, existendos variedades de cemento distinguidas en funciónde la presencia o la ausencia de células en su interiory el origen de las fibras de colágeno de la matriz.

Variedades de cemento

El cemento acelular de fibras extrínsecas (acellularextrinsic fiber cementum, AEFC) (cemento primario ocemento acelular) se encuentra desde la mitad cervi-cal hasta dos tercios de la raíz (figs. 2-4). Se desarrollamuy lentamente, y se considera que es acelular por-que las células que lo forman permanecen sobre su su-perficie. El número tan elevado de fibras de colágenodel ligamento periodontal que se insertan en el AEFC,donde se las denomina fibras de Sharpey, señala suimportante función en la adherencia dentaria. El gradogeneral de mineralización del AEFC es de alrededor del

45-60 %, pero el examen radiográfico con poca radia-ción revela que la capa más interna está menos mine-ralizada y que las capas más externas están caracteri-zadas por bandas alternadas, con mayor o menorcontenido mineral, paralelas a la superficie de la raíz.

El cemento celular de fibras intrínsecas (cellular in-trinsic fiber cementum, CIFC) (cemento secundarioo cemento celular) está distribuido a lo largo del ter-cio apical o la mitad apical de la raíz y en las áreas defurcación (fig. 5). Puesto que el cemento celular de fi-bras intrínsecas también es producido como un tejidode reparación que rellena los defectos de resorción ylas fracturas radiculares, también puede encontrarsemás coronalmente. El colágeno producido por los ce-mentoblastos (fibras de colágeno intrínsecas) y la pre-sencia de cementoblastos atrapados en lagunas den-tro de la matriz que ellos producen (cementocitos) sonlos rasgos característicos del cemento celular de fibrasintrínsecas. La heterogénea organización del colágeno,su rápida velocidad de formación y la presencia de cé-

Estructuras de los tejidos periodontales en el individuo sano y en el individuo enfermo

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Fig. 2. Microfotografía electrónica de retrodispersión quemuestra el desarrollo del cemento de fibra extrínseca ace-lular (AEFC) en un premolar humano desde la porción api-cal (A) hasta la cervical (B, C). A). Tras la desintegración dela vaina radicular epitelial de Hertwig (HERS), las célulasque están en la superficie de la raíz expuesta implantan unafranja de fibras colágenas (FF) en la matriz de dentina aúnsin mineralizar (PD: predentina). B) La franja de fibras está

orientada perpendicularmente a la superficie radicular yenvuelve las células adyacentes. C) Cuando la capa de ce-mento alcanza un grosor de aproximadamente 10 μm, lamayoría de las fibras de la franja todavía son cortas, mien-tras que otras se han alargado hasta el espacio del liga-mento periodontal (LP). D: dentina; FM: frente de minera-lización; P: pulpa; Od: odontoblastos.

D

Od

PDP FF

LPD

D

AEFC

FM

HERS50 μm 10 μm 10 μm

A B C

lulas y lagunas pueden explicar porque esta variedadde cemento se encuentra menos mineralizada que elcemento acelular de fibras extrínsecas.

El cemento celular de fibras intrínsecas constituye elcomponente intrínseco del cemento celular estratificadomixto (cellular mixed stratified cementum), que posee

Nanci y Bosshardt

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Fig. 3. Microfotografía electrónica de transmisión que ilus-tra la superficie radicular cervical de un diente humano. Elcemento acelular de fibras extrínsecas (AEFC), que preva-lece en esta región de la raíz, está caracterizado por fibras

del ligamento periodontal (FLP) densamente apretadas,queentran en la capa de cemento a través del frente de mine-ralización (FM). Cb: cementoblastos; N: núcleo.

FLP

Cb

N

FM

AEFC

1 μmA

Fig. 4. Microfotografía electrónica del cemento acelular de fi-bras extrínsecas (AEFC) de secciones tisulares, tras el inmu-nomarcado con oro para la sialoproteína ósea (BSP). A) Lasfibras del ligamento periodontal (FLP) que entran en la capade cemento a través del frente de mineralización (FM).El mar-

cado predomina sobre la matriz de cemento interfibrilar. B)En la región de la unión dentina-cemento, las fibrillas decolágeno cementarias y dentinales se superponen y se en-trecruzan. Las proteínas no colágenas, como la sialoproteínaósea, rellenan los anchos espacios interfibrilares. D: dentina.

A B

BSP

FLP

FM

AEFC

AEFC

D

500 μm 1 μm

una estratificación derivada del depósito consecutivo decapas alternadas de cemento acelular de fibras extrín-secas y de cemento celular de fibras intrínsecas. El ce-mento celular estratificado mixto no se encuentra en losmolares de los roedores, pero siempre está presente enlos dientes humanos. Puesto que la variedad de cementointrínseco puede formarse focalmente, y con mucha ra-pidez, puede servir como un medio para ajustar la po-sición dentaria a nuevos requerimientos.

Composición bioquímica del cemento

La composición del cemento se parece a la del hueso.Contiene una matriz que es aproximadamente un 50 %mineral (apatita substituida) y un 50 % orgánica. El co-lágeno tipo I es el componente orgánico predominante,constituyendo hasta el 90 % de la matriz orgánica. En-tre los otros colágenos asociados con el cemento se in-cluyen el colágeno tipo III, un colágeno menos entre-cruzado que se encuentra en altas concentracionesdurante el desarrollo y reparación o regeneración de lostejidos mineralizados, y el colágeno tipo XII, un colá-geno asociado a la fibrilla con triples hélices interrum-

pidas (fibril-associated collagen with interrupted triplehelices, FACIT) que se une al colágeno de tipo I y tam-bién a las proteínas no colágenas de la matriz. En ex-tractos de cemento maduro también es posible hallarescasas cantidades de otros colágenos, como los de tipoV, VI y XIV; sin embargo, éstos pueden ser contaminan-tes procedentes de la región del ligamento periodontalasociada con las fibras insertadas en el cemento. Casitodas las proteínas no colágenas de la matriz identifi-cadas en el cemento también se encuentran en el hueso(7): sialoproteína ósea (BSP) (fig. 4), proteína 1 de lamatriz de la dentina (DMP-1) (20, 24, 44), sialoproteínadentinaria (1), fibronectina, osteocalcina, osteonectina,osteopontina, tenascina (47, 69), proteoglucanos, pro-teolípidos y varios factores de crecimiento, entre los quese incluyen el factor de crecimiento del cemento, queparece ser una molécula tipo factor de crecimiento in-sulinoide (IGF). Asimismo, se ha sugerido la presenciaen el cemento de proteínas del esmalte. Se ha infor-mado que las células de la vaina radicular epitelial deHertwig (HERS) pueden sintetizar las amelogeninas quese acumulan en la superficie de la raíz que se está for-mando, constituyendo una capa denominada cementointermedio (40-42, 60). Hasta la fecha, sin embargo, no


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Fig. 5. Microfotografía electrónica de retrodispersión quemuestra el desarrollo del cemento de fibra intrínseca celu-lar (CIFC) en un premolar humano desde dirección apical(A) hasta dirección coronal (B, C). A) Tras la desintegraciónde la vaina radicular epitelial de Hertwig (HERS), los ce-mentoblastos (Cb) en la superficie radicular expuesta de-

positan rápidamente la matriz de cemento sobre la matrizde dentina todavía sin mineralizar (PD: predentina). B) Al-gunos cementoblastos se incrustan como cementocitos (Cc)en su propia matriz. C) En una capa de cemento más ma-dura y gruesa, los cementocitos se alojan en lagunas. D,dentina; Od, odontoblastos; PGE2, prostaglandina E2.

CIFC

D

Cc

Cb

PDD

CIFC

CIFC

Cb Cc

Cc

D

10 μm

Od

HERSA B C

se dispone de pruebas conclusivas con respecto a quelas amelogeninas o las no amelogeninas se acumulenen los constituyentes de la matriz del cemento normalo incluso que formen una capa distinta entre la dentinay el cemento. Aunque se encuentran proteínas de la ma-triz del esmalte sobre la raíz, su presencia está limitadaa una región muy corta, cervical, que probablementerepresenta la extremidad cervical de la corona sobre lacual se deposita el cemento (11, 12). También se ha co-municado la esporádica expresión de proteínas del es-malte a lo largo de la raíz en los dientes porcinos (fig.6) (13) y en los molares de roedores en asociación conlas células epiteliales atrapadas en el cemento celularde fibras intrínsecas (12, 25, 26, 63). Finalmente, tam-bién se ha identificado en el cemento una proteína deadhesión al cemento aparentemente diferente (64).

Desarrollo del cemento

La formación del cemento tiene lugar a lo largo detoda la raíz y durante toda la vida del diente. Sin em-bargo, su inicio está limitado al avance del borde radi-cular durante la formación de la raíz. Se cree que en estazona la vaina radicular epitelial de Hertwig, que deriva

de la extensión apical del epitelio interno y externo delesmalte, envía un mensaje inductivo, posiblemente me-diante la secreción de determinadas proteínas de lamatriz del esmalte, a las células pulpares ectomesen-quimatosas opuestas. Estas células se diferencian enodontoblastos y producen una capa de predentina.Poco después, la HERS se fragmenta, y las células ec-tomesenquimatosas de la porción interna del folículodentario pueden entonces entrar en contacto con lapredentina. Algunas células de la vaina radicular frag-mentada forman grupos separados, rodeados por unamembrana basal, conocidos como los restos epitelia-les de Malassez, que persisten en el ligamento perio-dontal maduro. Posteriormente, los cementoblastos sediferencian y depositan la matriz de cemento sobre ladentina radicular en formación. No están totalmenteesclarecidos el origen de los cementoblastos y la seriede acontecimientos que culminan en su diferencia-ción, y estos temas se analizarán a continuación.

Formación del cemento

Cemento acelular de fibras extrínsecas: durante el de-sarrollo de la raíz en los dientes humanos, las prime-

Nanci y Bosshardt

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Fig. 6. Microfotografía electrónica de transmisión que mues-tra la superficie cervical de la raíz, al comienzo del proceso deformación de la raíz en diente porcino; la sección tisular fueprocesada con el anticuerpo antiamelogenina, mediante in-

munomarcado con oro. A lo largo de la superficie de dentinase observan, esporádicamente, masas de matriz que contie-nen amelogenina (cabezas de flecha), junto con la matriz co-lágena de precemento (PC). AMEL: amelogenina; N: núcleo.

AMEL

N PC

A

D

500 nm

ras células que se alinean a lo largo de la superficie delrecién formado manto de dentina, todavía sin mine-ralizar, exhiben características fibroblásticas (fig. 2). Es-tas células depositan colágeno dentro de la matriz dela dentina no mineralizada, de modo que las fibrillasde ambas matrices se entrelazan. La mineralizacióndel manto de dentina se inicia de forma interna y nollega a la superficie hasta que las fibrillas de colágenode ambas capas se combinan. Luego se dispersa haciael interior de la matriz de cemento, estableciendo asíla unión dentina-cemento. El cemento acelular de fi-bras extrínsecas inicial, por lo tanto, consiste en unafina capa mineralizada con una corta franja de fibrasde colágeno implantadas perpendiculares a la super-ficie de la raíz. Las células que se encuentran en la su-perficie radicular continúan depositando colágenos,de forma que la corta franja se alarga y su grosor au-menta. Al mismo tiempo, también secretan proteínasno colágenas de la matriz, que rellenan los espaciosentre las fibras de colágeno y regulan la mineraliza-ción de la capa de cemento que se está formando (fig.4). Esta actividad continúa hasta que se queda consti-tuida una capa de cemento de aproximadamente 15-20 μm, momento en el cual la franja de fibras intrín-secas se conecta al haz de fibras del ligamentoperiodontal en desarrollo (fig. 3). Posteriormente, lascélulas que forman el cemento acelular de fibras ex-trínsecas estarán esencialmente ocupadas en la sínte-sis de las proteínas no colágenas de la matriz; las fi-brillas de colágeno que se incrustan en él seránformadas por los fibroblastos del ligamento perio-dontal. No existe en la superficie del cemento acelu-lar de fibras extrínsecas una capa morfológicamentedistinguible de cementoide, semejante al osteoide o ala predentina. Aunque esta variedad de cemento estáclasificada como cemento de fibras extrínsecas, podríatal vez afirmarse que en el inicio del proceso es un ce-mento de fibras intrínsecas. Tal como se ha descrito,la matriz colágena del primer cemento formado es elresultado de las células asociadas al cemento y se ela-bora antes de que se forme el ligamento periodontal;por consiguiente, el colágeno es de origen local y, porlo tanto, de derivación intrínseca.

Cemento celular de fibras intrínsecas: tras haberseformado, como mínimo, la mitad de la raíz, los ce-mentoblastos empiezan a formar un tipo menos mi-neralizado de cemento que es característico en cuantoa que las fibrillas de colágeno que lo constituyen es-tán producidas por los propios cementoblastos (fig. 5).En todos los casos, el primer colágeno es depositadosobre la superficie de dentina no mineralizada, deforma que las fibrillas de ambas capas se entremez-clan. Tal como ocurre en la formación del cemento ace-lular de fibras extrínsecas, los cementoblastos que for-man el cemento celular de fibras intrínsecas tambiénelaboran un cierto número de proteínas no colágenasde la matriz que llenan los espacios entre las fibras de

colágeno, regulan el depósito de minerales e impartencohesión a la capa mineralizada. Una capa de matrizno mineralizada, denominada cementoide, se esta-blece en la superficie de la matriz de cemento mine-ralizado, situándose el frente de mineralización en lazona de unión entre las dos capas. A diferencia del os-teoide, el cementoide no es tan regular ni tan fácil-mente discernible. A medida que el proceso continúa,algunos cementoblastos se quedan atrapados en la ma-triz que ellos mismos forman. Estas células atrapadas,con una reducida actividad secretoria, se denominancementocitos y se asientan en lagunas. La organizaciónestructural de la matriz y la presencia de células enésta otorgan al cemento celular de fibras intrínsecasun aspecto óseo. Durante la fase inicial las fibrillas decolágeno son producidas rápidamente y depositadasdesordenadamente; sin embargo, la mayor parte de lasfibrillas se organiza a modo de haz, paralelamente a lasuperficie radicular. Cuando el ligamento periodontalqueda organizado, puede formarse cemento alrededorde algunos de los haces de fibras del ligamento perio-dontal; de este modo, estos haces quedan incorpora-dos en el cemento y se mineralizan parcialmente. Enlos dientes humanos, la incorporación de fibras del li-gamento periodontal en el cemento celular de fibrasintrínsecas ocurre rara vez, esencialmente en el ce-mento acelular de fibras extrínsecas que compone elcemento celular estratificado mixto.

¿Cómo se sostiene el cemento sobre la dentina?

Es importante conocer el mecanismo de adheren-cia del cemento a la dentina, no sólo por un interésbiológico, sino también por su posible aplicación clí-nica, ya que las alteraciones patológicas y las inter-venciones clínicas pueden influir sobre la naturalezade la superficie radicular expuesta y, por lo tanto, so-bre la calidad de la nueva adherencia que se formacuando se deposita el cemento de reparación. El me-canismo por el cual se unen estos tejidos duros esesencialmente el mismo para el cemento acelular defibras extrínsecas que para el cemento celular de fi-bras intrínsecas. La mineralización del manto de den-tina empieza internamente y no alcanza la superficiehasta que las fibrillas de colágeno de la dentina y delcemento hayan tenido tiempo de entremezclarse.Luego se extiende por la superficie de la capa de den-tina, a través de la unión dentina-cemento y hacia elcemento, dando como resultado una masa amalga-mada de mineral. Mientras que la mineralización dela dentina es iniciada por las vesículas de la matriz,la posterior dispersión del depósito mineral está bajola influencia reguladora de las proteínas no coláge-nas de la matriz. Desde una perspectiva biomecánica,este ensamblaje parece óptimo para una fuerte uniónentre la dentina y el cemento. En el cemento acelu-


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lar de fibras extrínsecas de los dientes de roedores, elcemento se deposita sobre dentina mineralizada, porlo cual la fusión de la dentina y el cemento resultaimposible, y la unión entre estas capas es débil. Dehecho, las secciones histológicas de los dientes de ro-edores a menudo muestran una separación entre ladentina y el cemento en el tercio cervical de la raíz.Si bien el procesado del tejido es considerado ha-bitualmente como el responsable de la separación ti-sular en las secciones histológicas, han surgido argu-mentos que cuestionan esta interpretación generali-zada (16). Es interesante señalar que el cemento dereparación adhiere muy bien a la superficie de la raízsi una fase de resorción precede al depósito de unamatriz nueva (14, 8), lo que indica que los odonto-clastos preacondicionan favorablemente la superfi-cie radicular. El preacondicionamiento químico de lasuperficie radicular con ácidos o quelantes (fig. 7B)es un paso que suele aplicarse en el tratamiento pe-riodontal (43, 45). Después de realizar varios proce-dimientos regeneradores, frecuentemente se observauna separación tisular entre el cemento de repara-ción y la superficie radicular tratada, lo que indicauna mala calidad de adherencia (8, 16) y la necesidadde mejorar el acondicionamiento químico de la su-perficie radicular de los dientes afectados de perio-dontitis.

Origen de los cementoblastos y de los fibroblastosdel ligamento periodontal

Existen todavía algunos interrogantes que deben serresueltos, no sólo para entender el proceso de la ce-mentogénesis, sino también –y lo que es más impor-tante– para diseñar planteamientos terapéuticos dirigi-dos a la prevención y al tratamiento de las enfermedadesperiodontales:

• Cuáles son los precursores de los cementoblastos.• Si los cementoblastos son una población celular dis-

tinta que expresa productos genéticos únicos.• Si el cemento acelular y el cemento celular son te-

jidos diferentes.• Qué regula la formación y el mantenimiento del li-

gamento periodontal frente al cemento, previniendoasí la fusión de la raíz al hueso alveolar (anquilosis).

El punto de vista tradicional es que los precursoresde los cementoblastos y fibroblastos del ligamento pe-riodontal residen en el folículo dental y que los facto-res del entorno local regulan su capacidad para actuarcomo cementoblastos que forman cemento radicular,fibroblastos del ligamento periodontal u osteoblastosque forman tejido óseo (32). Se sostiene generalmenteque las células del folículo dental que se infiltran re-

Nanci y Bosshardt

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Fig. 7. Microfotografía electrónica de transmisión de dien-tes humanos afectados por periodontitis y tratados, deforma conservadora, con raspado y alisado radicular, y de-terminación de la superficie radicular con ácido etilendia-minotetraacético (EDTA). A) Un epitelio de unión largo

(EUL) puede establecerse sobre la raíz tratada. Nótese lapresencia de bacterias (cabezas de flecha) entre las célulasepiteliales. B) el tratamiento con EDTA apunta a exponerlas fibrillas de colágeno (FC). AEFC: cemento acelular de fi-bras extrínsecas.

EUL

FC

A B10 μm 500 μm

AEFC AEFC

ciben una señal inductiva recíproca de la dentina enformación y se diferencian en cementoblastos. Sin em-bargo, cada vez se dispone de más datos que apuntana que las células de la HERS pueden experimentar unatransformación epitelial-mesenquimatosa en cemen-toblastos durante el desarrollo (7). Éste es un procesofundamental en biología evolutiva, que se produce,entre otros momentos, cuando las células ectodérmi-cas migran fuera de la cresta neural y durante la fu-sión del borde medial de los shelves palatinos. Diver-sos hallazgos estructurales e inmunocitoquímicosrespaldan la hipótesis de que los cementoblastos de-riven, al menos en parte, de células epiteliales trans-formadas a partir de las células de la HERS. En mo-delos de roedores, la formación inicial del cementoacelular tiene lugar en presencia de células epitelia-les, y se ha mostrado que las células del órgano delesmalte son capaces de generar productos mesen-quimatosos típicos, como el colágeno tipo I, la sialo-proteína ósea y la osteopontina (10, 12, 13, 18, 48).

Se ha afirmado que el cemento acelular (primario)y el cemento celular (secundario) están producidospor distintas poblaciones de células, cuyos compor-tamientos espaciotemporales dan por resultado las di-ferencias histológicas características entre estos teji-dos. No obstante, aún hay controversias con respectoa esta cuestión. También se ha considerado la posibi-lidad de que el cemento acelular de fibras extrínsecasesté formado por células derivadas de la HERS y queel cemento celular de fibras intrínsecas esté produ-cido por células que derivan del folículo dental (68).

Los hallazgos experimentales respaldan el conceptode que el ligamento periodontal es un depósito de lascélulas involucradas en la formación del cemento, delpropio ligamento periodontal y del hueso alveolar (37);sin embargo, no se ha determinado la naturaleza y lalocalización precisa de las células progenitoras. Tam-bién se desconoce si existen distintas líneas de célulasprecursoras para cada uno de los tres tejidos de soporteo si los fibroblastos del ligamento periodontal, los ce-mentoblastos y los osteoblastos surgen de un precur-sor común. La complejidad del ligamento periodontalaumenta por el hecho de que contiene varios tipos decélulas (subpoblaciones fibroblásticas, osteoblastos,cementoblastos, células endoteliales, células perivas-culares, células sanguíneas y células epiteliales). Ade-más, hallazgos recientes también sugieren la presenciade células con características de células madre (59). Unarevisión general de la bibliografía sobre el origen y ladiferenciación celular ha sido recientemente efectuadapor Bosshardt (7). Allí se mencionan diversos hallazgosque respaldan la hipótesis de que los cementoblastosque producen tanto el cemento acelular de fibras ex-trínsecas como el cemento celular de fibras intrínsecasson fenotipos únicos, que difieren de los osteoblastos,y propone un modelo que explica la diversificación ce-lular en el ligamento periodontal. Esta nueva teoría pro-

pone que las células derivadas de la HERS desempe-ñan un papel esencial en el desarrollo y el manteni-miento del tejido, y que la regeneración periodontal re-capitula el desarrollo dentario. Las células quedescienden de la HERS pueden dar origen directamentea células que formen nuevos tejidos de cemento y li-gamento periodontal, o desempeñar un papel indirecto,produciendo las moléculas de señalización necesariaspara el reclutamiento y la diferenciación de las células.Es necesario profundizar los conocimientos acerca delorigen y la diferenciación celular dentro del ligamentoperiodontal, a fin de poder desarrollar terapias más efi-caces dirigidas al logro de una regeneración periodon-tal verdadera y significativa.

Los factores moleculares que regulanla cementogénesis

Proteínas morfogenéticas óseas: Las proteínas mor-fogenéticas óseas (BMP) son miembros de la superfa-milia del factor de transformación del crecimiento β(TGF-β) que actúan a través de los receptores serinci-nasa y treonincinasa transmembrana. Estas moléculasde señalización tienen diversas funciones durante lamorfogénesis y la diferenciación celular y, en los dien-tes, están consideradas como parte del entramado delas moléculas de señalización epiteliales-mesenqui-matosas que regulan el desarrollo de la corona. No es-tán completamente esclarecidas las funciones de lasproteínas morfogenéticas óseas en el desarrollo de laraíz, su supuestoa participación en la señalización epi-telial-mesenquimatosa, y las trayectorias de señaliza-ción y los factores de transcripción implicados en lamodulación de su comportamiento. Sin embargo, sesabe que varias de las proteínas morfogénicas óseas,como las BMP-2, BMP-4 y BMP-7, promueven la dife-renciación de los preosteoblastos y de las células pre-cursoras putativas de los cementoblastos. En este con-texto, las proteínas morfógenas óseas han sidoutilizadas con éxito para inducir la regeneración pe-riodontal en cierto número de modelos experimenta-les, aunque aún no han sido utilizadas en la clínica.

Factores epiteliales: las mismas dos poblaciones de cé-lulas involucradas en la morfogénesis de la corona, esdecir, el epitelio del esmalte y las células ectomesenqui-matosas, también contribuyen a la formación de la raíz.Por consiguiente, no sería sorprendente si algunas de lasmismas moléculas de señalización implicadas en la mor-fogénesis de la corona también estuvieran activas du-rante el desarrollo de la raíz. Los posibles candidatos sonlas proteínas de la matriz del esmalte, la proteína rela-cionada con la hormona paratiroidea y los constituyen-tes de la membrana basal. En el caso de las proteínas dela matriz del esmalte, el debate se centra en el hecho deque no han sido sistemáticamente detectadas a lo largode la raíz en todas las especies y en todos los dientes.


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Pese a ello, no se descarta su participación en la forma-ción de la raíz. Algunas proteínas podrían, incluso, sersecretadas transitoriamente en cantidades limitadas porlas células de la HERS en los estadios tempranos de laformación radicular, para influir sobre la diferenciaciónde odontoblastos y cementoblastos. Una expresión tanlimitada sería difícil de detectar.

Proteínas de la matriz: según ya se ha mencionado,la sialoproteína ósea y la osteopontina son constitu-yentes fundamentales de la matriz del cemento, tantodurante su desarrollo como durante su reparación. Losdatos actualmente disponibles permiten suponer quela osteopontina está involucrada en la regulación delcrecimiento mineral, mientras que la sialoproteínaósea promueve la formación mineral en la superficieradicular (18, 49). Igualmente, pueden estar involu-cradas en acontecimientos celulares mediante sus mo-tivos de unión celular RGD. Dado que hasta la fechano se ha informado de ninguna anomalía de desarro-llo en ratones sin osteopontina, es probable que otrasproteínas de la matriz no colágenas compensen la au-sencia de osteopontina en estos animales.

La proteína Gla ósea (osteocalcina) es un marcadorde maduración de los osteoblastos, odontoblastosy cementoblastos que puede regular la extensión dela mineralización. Hasta ahora no se ha comunicadoningún problema de desarrollo y formación en rato-nes inactivados.

Factores de transcripción: el Runx2 (factor de trans-cripción 2 relacionado al runt), también conocidocomo Cbfa1 (factor α1 de unión al núcleo), y Osterix(Osx), que es un objetivo posterior para el Cbfa1), hansido identificados como los factores clave para la di-ferenciación de los osteoblastos. El Runx2 ha sido en-contrado en células del folículo dental, células del li-gamento periodontal, cementoblastos, cementocitos,odontoblastos y ameloblastos. Basándose en las simi-litudes propuestas con los osteoblastos, éstos tambiénpueden estar involucradas en la diferenciación de loscementoblastos. Sin embargo, la expresión de Runx2en células completamente diferenciadas sugiere fun-ciones adicionales. Actualmente se están investigandolos precisos factores que desencadenan la expresióny/o la activación de estos factores clave de transcrip-ción; no obstante, las proteínas genéticas óseas ya hansido identificadas como factores que promueven laexpresión del Runx2.

Otros factores: entre otras moléculas que pueden te-ner una función reguladora en la diferenciación y laactividad de los cementoblastos se encuentran, den-tro de los tejidos periodontales en desarrollo y ma-duros, la fosfatasa alcalina, varios factores de creci-miento (p. ej., el IGF, el TGF-β y el factor de crecimientoplaquetario), las metaloproteinasas y los proteoglu-canos. Los últimos son importantes para la formaciónde tejidos mineralizados, aunque no se ha establecidouna función específica relacionada con la promoción

o la inhibición de la diferenciación de los cemento-blastos. En la unión dentina-cemento se ha observadouna acumulación de proteoglucanos, y se ha propuestoque, juntamente con otras proteínas no colágenas dela matriz tales como la sialoproteína ósea y la osteo-pontina, pueden estar asociadas con la mineralizacióninicial y la adherencia de las fibras (65).

Hace tiempo que se conoce la importancia de la fos-fatasa alcalina para la formación del cemento, particu-larmente con respecto a las características distintivas en-tre el cemento acelular de fibras extrínsecas y el cementocelular de fibras intrínsecas. En los ratones sin el gen dela fosfatasa alcalina inespecífica tisular o ratas tratadascon biofosfonatos, la formación de cemento acelular estásignificativamente afectada mientras que el cemento ce-lular parece desarrollarse con normalidad. Esto sugierediferencias en los tipos de células y/o los factores quecontrolan el desarrollo de estas dos variedades de ce-mento. En el ser humano, en casos de hipofosfatasia, ca-racterizada por concentraciones muy bajas de fosfatasaalcalina, la formación de cemento parece ser escasao nula. En cambio, los ratones con mutaciones en losgenes que mantienen las concentraciones de pirofosfatoextracelular –tales como ank y PC-1– y, en consecuen-cia, con bajas concentraciones de pirofosfato, exhibenmas cemento celular que las crías intactas de la mismacamada, incluso en los estadios tempranos del desarro-llo de la raíz (51). Estos hallazgos permiten suponer unpapel importante para la fosfatasa en el control de la ve-locidad de formación del cemento.

El ligamento periodontal

La mayor parte del ligamento periodontal es un te-jido conectivo especializado, blando, situado entre elcemento que cubre la raíz del diente y el hueso queforma la pared alveolar (ligamento alvéolo-dental). Suancho oscila entre 0,15 y 0,38 mm, su porción másdelgada está situada alrededor del tercio medio de laraíz, y muestra una disminución progresiva del gro-sor con la edad. Es un tejido conectivo particularmentebien adaptado a su función principal, sostener losdientes en sus alvéolos y, al mismo tiempo, permitir-les resistir las considerables fuerzas de la masticación.Además, el ligamento periodontal tiene la capacidadde actuar como un receptor sensorial, necesario parael apropiado posicionamiento de los maxilares du-rante la masticación y, lo que es aún más importante,es un reservorio de células para la homeostasia tisu-lar y para la reparación o regeneración.

Formación del ligamento periodontal

El ligamento periodontal se forma dentro de la re-gión del folículo dental, pero el momento exacto de

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los acontecimientos asociados con el desarrollo de unligamento periodontal organizado varía entre espe-cies, con cada familia de dientes y entre los dientesprimarios y los permanentes. Al principio, el espaciodel ligamento está ocupado por un tejido conectivodesorganizado que se extiende entre el hueso y el ce-mento. Este tejido es posteriormente remodelado, y lamatriz extracelular provisional se convierte en un sis-tema de fibras organizadas como haces que se ex-tienden entre las superficies del hueso y del cemento.El tejido reorganizado puede ahora establecer conti-nuidad a lo largo del espacio del ligamento y, de estemodo, asegurar la adhesión del diente al hueso. Pos-teriormente, el movimiento causado por la erupcióndentaria y el establecimiento de la oclusión modifi-carán todavía más este sistema de adhesión inicial.

Constituyentes de las células del ligamentoperiodontal y de la matriz extracelular

De modo similar al de otros tejidos conectivos, el li-gamento periodontal consta de células y un comparti-miento extracelular que comprende constituyentes co-lágenos y no colágenos de la matriz. Entre las células seencuentran osteoblastos y osteoclastos, fibroblastos,restos de células epiteliales de Malassez, monocitos ymacrófagos, células mesenquimatosas indiferenciadas,cementoblastos y odontoclastos. El compartimiento ex-tracelular consiste principalmente en haces de fibras decolágeno bien definidos incrustados en un material debase amorfo, conocido como sustancia fundamental.

Fibroblastos: las principales células del ligamento pe-riodontal son los fibroblastos. Aunque todos los fibro-blastos se parecen microscópicamente, existen pobla-ciones celulares heterogéneas entre los diferentes tejidosconectivos y también dentro del mismo tejido conec-tivo. Los fibroblastos del ligamento periodontal están ca-racterizados por el rápido recambio del compartimientoextracelular, en particular, el colágeno. Los fibroblastosdel ligamento periodontal son células grandes con unextenso citoplasma que contiene una abundancia de or-gánulos asociados con la síntesis y la secreción de pro-teínas. Tienen un citoesqueleto bien desarrollado y mues-tran frecuentes adherencias y uniones intercelularescomunicantes, lo que demuestra las exigencias funcio-nales ejercidas sobre las células. Los fibroblastos del li-gamento están alineados a lo largo de la dirección ge-neral de los haces de fibras y extienden los procesoscitoplásmicos que se producen a su alrededor. Las fibri-llas de colágeno de los haces son continuamente remo-deladas por los fibroblastos, que son capaces de sinteti-zar y degradar el colágeno simultáneamente.

Células epiteliales: las células epiteliales del ligamentoperiodontal son residuos de las HERS de los restos epi-teliales de Malassez. Se encuentran cerca del cemento,como un conjunto de células que forman un entra-

mado epitelial, y parecen ser más evidentes o abun-dantes en las áreas de furcación. No se conoce exacta-mente la función de estos residuos, pero se cree quepodrían estar involucrados en la reparación y regene-ración periodontal (analizado en Bosshardt et al. [7]).

Células mesenquimatosas indiferenciadas: un impor-tante constituyente celular del ligamento periodontal esla célula mesenquimatosa indiferenciada, o célula pro-genitora. El hecho de que se produzcan células nuevaspara el ligamento periodontal mientras que las célulasdel ligamento están en un estado de equilibrio significaque la eliminación selectiva de las células por apoptosisdebe equilibrarse mediante la producción de células nue-vas. Durante la cicatrización de la lesión periodontal, elligamento periodontal contribuye con células no sólopara su propia reparación, sino también para restaurarel hueso y el cemento perdidos (5, 37). Recientementese han aislado del ligamento periodontal humano célu-las con características de células madre (59).

Fibras: los colágenos predominantes del ligamentoperiodontal son los colágenos de tipos I, III y XII, cu-yas fibrillas tienen un diámetro medio relativamentemenor que el de las fibrillas de colágeno del tendón,una diferencia que posiblemente refleje la semividarelativamente corta del colágeno del ligamento y, porlo tanto, el menor tiempo para un ensamblaje. La vastamayoría de fibrillas de colágeno en el ligamento pe-riodontal está organizada en haces de fibras bien de-finidos, denominados fibras principales. Cada haz ase-meja una cuerda empalmada; los filamentos puedenser continuamente remodelados mientras la fibra enconjunto mantiene su arquitectura y su función. Deesta forma, los haces de fibras son capaces de adap-tarse a las continuas sobrecargas a los que están so-metidos. Los extremos de los haces de fibras de colá-geno se insertan en el cemento o en el hueso. La porcióninsertada es denominada fibras de Sharpey. Las fibrasde Sharpey en el cemento acelular primario están com-pletamente mineralizadas; las que se encuentran enel cemento celular y en el hueso están, por lo gene-ral, sólo parcialmente mineralizadas en su periferia.

Otros haces de fibras (fibras del ligamento gingival)se encuentran extendiéndose desde la región cervicalde un diente hasta la región cervical del diente adya-cente (fibras del ligamento transeptal) y en la láminapropia de la encía. Éstas, juntamente con las princi-pales fibras del ligamento alvéolo-dental, constituyenel sistema de fibras del ligamento periodontal.

Fibras elásticas: existen tres tipos de fibras elásticas:de elastina, de oxitalán y de elaunina. Únicamente lasfibras de oxitalán están presentes dentro del ligamentoperiodontal; sin embargo, las fibras de elaunina tam-bién pueden encontrarse asociadas a los haces de fi-bras en el ligamento gingival.

Las fibras de oxitalán son haces de microfibrillasque se dirigen más o menos verticalmente desde lasuperficie del cemento, formando una red bifurcada


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tridimensional que rodea la raíz y termina en el com-plejo apical de arterias, venas y vasos linfáticos. Tam-bién están asociadas con elementos neurales. Aunqueno se ha determinado completamente su función, sepiensa que regulan el flujo vascular en relación con lafunción del diente. Debido a que son elásticas, pue-den expandirse en respuesta a las variaciones de lapresión, y estas variaciones se reflejan en las paredesde las estructuras vasculares.

Proteínas no colágenas de la matriz: varias proteí-nas no colágenas de la matriz producidas localmentepor las células residentes o aportadas por la circula-ción se encuentran en el ligamento periodontal, en-tre éstas: la fosfatasa alcalina (31), los proteoglucanos(33) y glucoproteínas como la undulina, la tenascinay la fibronectina (69).

Sustancia fundamental: se estima que el 70 % de lasustancia fundamental del ligamento periodontal esagua, y se cree esta característica tiene un efecto de-terminante sobre la capacidad del diente para sopor-tar las sobrecargas. Hay un aumento de fluidos tisu-lares dentro de la matriz amorfa de la sustanciafundamental en las áreas de lesión e inflamación.

Homeostasia y adaptación del ligamentoperiodontal a las exigencias funcionales

Una notable capacidad del ligamento periodontal esque mantiene, relativamente, su anchura con el tiempo,a pesar de que está presionado entre dos tejidos duros.Existen pruebas convincentes que indican que las po-blaciones de células dentro del ligamento periodontal,tanto durante su desarrollo como durante su regenera-ción, secretan moléculas que pueden regular la exten-sión de la mineralización y prevenir la fusión de la raízdentaria con el hueso circundante (anquilosis). Entreestas moléculas, el equilibrio entre las actividades de lasialoproteína ósea y la osteopontina puede contribuira establecer y mantener una región del ligamento pe-riodontal no mineralizada. La proteína Gla de la matriztambién está presente en los tejidos periodontales; de-bido a su papel como inhibidor de la mineralización,puede también actuar para preservar la anchura del li-gamento periodontal. Al nivel celular, se ha documen-tado que el Msx2 evita la diferenciación osteógena delos fibroblastos del ligamento periodontal, reprimiendola actividad de transcripción de Runx2/Osf2 (67). Real-mente, el Msx2 puede desempeñar una función centralevitando, por lo general, que los ligamentos y los ten-dones se mineralicen (67). También se ha sugerido quelos glucosaminoglucanos (39) o la proteína de adhesiónal cemento RGD, una proteína asociada al colágeno (52),también pueden desempeñar una función en el man-tenimiento del estado no mineralizado del ligamentoperiodontal. En este punto, aún no se ha esclarecidocómo el ligamento periodontal, atrapado entre dos te-

jidos calcificados, permanece sin calcificarse, y será ne-cesario realizar nuevas investigaciones al respecto.

El ligamento periodontal también tiene la capacidadde adaptarse a los cambios funcionales. Cuando la de-manda funcional aumenta, la anchura del ligamento pe-riodontal puede aumentar hasta un 50 %, y los haces defibras también pueden aumentar notablemente en gro-sor. En cambio, una reducción en la función conduce alestrechamiento del ligamento y a una disminución delnúmero y el grosor de los haces de fibras. Estas modifi-caciones funcionales del ligamento periodontal tambiénocasionan los correspondientes cambios adaptativos enel cemento y el hueso alveolar circundantes.

El hueso alveolar

El proceso alveolar es aquel hueso de los maxilaresque contiene las cavidades (alvéolos) para los dientes.Consta de placas corticales externas (vestibular, lin-gual y palatina) de hueso compacto, una esponjosacentral y el hueso que reviste los alvéolos (hueso al-veolar). La placa cortical y el hueso que reviste el al-véolo entran en contacto a la altura de la cresta alve-olar. El hueso que reviste el alvéolo es denominadohueso del haz, porque proporciona adhesión a los ha-ces de fibras del ligamento periodontal.

Las placas corticales constan de capas de superficie(laminillas) de hueso de fibra fina mantenidas por sis-temas haversianos. Generalmente son más delgadas enel maxilar superior y más gruesas en la cara vestibularde los premolares y molares mandibulares. El hueso tra-becular (o esponjoso) que ocupa la parte central del pro-ceso alveolar también consta de hueso dispuesto en lá-minas, con sistemas haversianos presentes en lastrabéculas más grandes. La médula amarilla, rica en cé-lulas adiposas, generalmente rellena los espacios inter-trabeculares, aunque algunas veces también puede ha-ber un poco de médula roja o hematopoyética. En laregión de los dientes anteriores no hay hueso trabecu-lar y, en este caso, la placa cortical y el hueso alveolarestán fusionados. La parte central de este complejo, encuanto al sostén dentario, es el hueso del haz, que constade capas sucesivas de haces de fibra intrínseca, con unrecorrido más o menos paralelo al alvéolo. Incrustadosdentro de este hueso del haz, casi perpendiculares a susuperficie, están los extremos (fibras de Sharpey) de loshaces de fibras extrínsecas de colágeno del ligamentoperiodontal (que, al igual que en el cemento celular defibras intrínsecas y en el cemento celular estratificadomixto, están mineralizados sólo en su periferia). Debidoa que el diente está constantemente sometido a movi-mientos menores y a que el hueso alveolar debe res-ponder a la demanda funcional ejercida sobre él por lasfuerzas de la masticación, el hueso de la pared del al-véolo se remodela constantemente y su organizaciónestructural varía a lo largo de la pared (56). La presen-

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cia de un hueso alveolar que recorre todo el alvéolo den-tario separa anatómica y funcionalmente el hueso desoporte y el ligamento periodontal. La organización delproceso alveolar es otro ejemplo más de la relación queexiste entre la estructura y la función en el periodoncio.

Mientras que los procesos de formación y regula-ción del hueso alveolar son similares a los que se ob-servan en otras zonas anatómicas, el hueso alveolartiene características distintivas, porque su recambiocelular es muy rápido y se pierde en ausencia de undiente. Estas dos características sugieren que los me-canismos reguladores locales son particularmente im-portantes en el caso del hueso alveolar. También de-muestran claramente la interdependencia de lostejidos periodontales y subrayan el importante hechode que los tejidos periodontales funcionan como unaunidad.

El proceso de remodelado del hueso alveolar es esen-cialmente similar al del hueso en general (56). Sin em-bargo, la resorción es asincrónica, de modo que la in-serción del ligamento periodontal se pierde solamentede forma focal y por cortos períodos de tiempo. Du-rante la migración dentaria, la distribución de la fuerzaes tal que el hueso perdido a causa de la resorción enuna superficie del alvéolo dentario es equilibrado por

la formación de hueso a lo largo de la superficieopuesta. Este equilibrio óseo, juntamente con el con-tinuo depósito de cemento durante toda la vida, ac-túan para mantener una relación más o menos cons-tante entre la superficie de la raíz y la de la cavidadalveolar. Todavía no se conocen exactamente todos losfactores que desencadenan los diversos aconteci-mientos en la homeostasia periodontal. La compren-sión de estos procesos sería de gran utilidad, pues per-mitiría sacar provecho de los acontecimientos que seproducen durante el tratamiento ortodóncico, queesencialmente representa una circunstancia donde loslímites de la fisiología normal se distienden.

Tal como se ha mencionado, en el ligamento pe-riodontal hay células progenitoras que pueden dife-renciarse en osteoblastos para el mantenimiento fi-siológico del hueso alveolar y, probablemente,también para su reparación. Dado que los datos dis-ponibles permiten suponer, en el ligamento perio-dontal, un precursor para los cementoblastos, los fi-broblastos del ligamento periodontal y las célulasóseas (7), sería muy beneficioso identificar las seña-les que guían la diferenciación celular en cada unade estas trayectorias, a fin de diseñar terapias rege-neradoras dirigidas.


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Fig. 8. Microfotografías electrónicas óptica (A) y de trans-misión (B) de dientes humanos afectados por periodonti-tis. A) La bolsa periodontal (BP) ocupa el espacio entre laplaca bacteriana (PB) adherida a la superficie radicular yel epitelio (EP) que reviste el espacio de la bolsa. Nótese la

gran cantidad de vasos sanguíneos (VS) en el epitelio de labolsa. B) Unos días después del raspado y alisado radicu-lar los agentes patógenos periodontales pueden reestable-cer una biopelícula bacteriana sobre la superficie de den-tina (D) expuesta.

PB

PB

BP

D

VS

EP

10 μmA

B1 μm

Alteraciones patológicasde la estructura y la funciónde los tejidos periodontales

La gingivitis y la periodontitis (figs. 7 y 8) son en-fermedades infecciosas que afligen a un alto porcen-taje de la población, incluso a individuos jóvenes. Ensu documento FY2003 Fact Sheet, la American Asso-ciation for Dental Research informó que «el 48 % delos adultos de edad comprendida entre los 35 y 44años presenta inflamación de la encía (gingivitis), y el22 % sufre una enfermedad periodontal destructiva,una importante causa de perdida dentaria». Además,se ha comprobado que las enfermedades periodonta-les crónicas están relacionadas con las principales en-fermedades sistémicas, tales como las enfermedadescardiovasculares y pulmonares (4, 23, 28, 53). Aunquelas bacterias son imprescindibles para que se desa-rrolle la periodontitis, el hecho de que se desarrolleen grados variables en individuos diferentes sugiereuna etiología multifactorial. Todas las manifestacio-nes de periodontitis, no obstante, parecen tener una

serie de acontecimientos subyacentes comunes queconducen a la destrucción del tejido y a la pérdida dela inserción dentaria.

El epitelio de unión, en virtud de su singularidadestructural y funcional, proporciona una barrera muyeficaz contra los agentes patógenos periodontalesy sus productos metabólicos. Sin embargo, dichosagentes, en especial Porphyromonas gingivalis, pue-den perturbar su integridad, al permiir la disemina-ción subgingival de bacterias y sus antígenos (9, 19,35, 55). La consecuente respuesta inflamatoria con-duce a la degradación del tejido conectivo subyacente,primero alrededor de los vasos sanguíneos y luego enzonas adyacentes, ocasionando la desintegración es-tructural y funcional de la encía.

Unos de los primeros cambios de la periodontitisson la migración del epitelio de unión a lo largo de lasuperficie radicular y su elongación, lo que conducea la formación de un epitelio de unión largo y de unabolsa gingival. Esta alteración estructural va acompa-ñada de un cierto número de cambios funcionales. Ladirección de la migración de los neutrófilos y del flujodel exudado crevicular a través del epitelio cambia

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Fig. 9. Ilustración esquemática del sistema RANK-RANKL-osteoprotegerina

Progenitorde osteoclastos Linfocito T

ProliferaciónDiferenciación

RANK

sOPG

sRANKL

mOPG

M-CSF

Progenitormeieloide

Progenitorhematopoyético

OsteoblastoCélula del estroma

Linfocito B

Preosteoclasto

Osteoclastoactivo

Estimuladores:TGF-β17-β-estradiol

Estimuladores:PTH1,25(OH2)D3

PGE2

Il-1, –6, –11, –17TNFα

IFN-γ

IFNR

mRANKL

Fusión desupervivencia

Activación

drásticamente, ya que la superficie libre del epitelioes ahora desplazada desde el fondo del surco hasta lasuperficie de la raíz. Asimismo, la superficie libre au-menta en tamaño y, por lo tanto, está expuesta a másplaca bacteriana.

La naturaleza del tejido conectivo con el que el epi-telio de unión está en contacto influye, según se cree,sobre su desarrollo. Esta línea de razonamiento puedeservir para explicar, de modo similar, la formación deun epitelio de unión largo. El epitelio de unión nece-sita, para establecerse, un «cierto» entorno de tejidoconectivo –cuyas características específicas no hansido todavía definidas– que, en un periodoncio sano,habitualmente se encuentra cerca de la porción cer-vical del diente. Cuando se instaura la gingivitis, el te-jido conectivo que bordea el epitelio de unión es con-tinuamente alterado por la respuesta inflamatoria. Porconsiguiente, necesita migrar a mayor profundidada lo largo de la superficie de la raíz para encontrar unaestructura de tejido conectivo que esté suficiente in-tacta y que sea capaz de enviar señales al epitelio paradetener su movimiento en dirección hacia abajo, for-mar una inserción epitelial funcional y adherir a la su-perficie dentaria.

Las bacterias causan la destrucción tisular indirec-tamente, mediante la exacerbación de la respuesta in-munitaria del hospedador. Teng (62) y Yamazaki et al.(66) han revisado los recientes avances en las respues-tas inmunitarias adquiridas que –en el contexto de pro-gresión de la enfermedad periodontal– involucran a loslinfocitos B, los linfocitos T y mediadores inflamatorios.Se sabe que diversas citocinas proinflamatorias y fac-tores de crecimiento, especialmente la IL-1 y el factorde necrosis tumoral α (TNF-α), están asociados con laresorción del hueso (fig. 9). El remodelado óseo nor-mal depende de un delicado equilibrio entre la forma-ción de hueso y su resorción. El receptor activador delfactor nuclear κB (RANK) y su ligando el RANKL, miem-bros de la familia de receptores del factor de necrosistumoral, están directamente implicados en la diferen-ciación de los precursores de los osteoclastos y en laactivación y supervivencia de los osteoclastos (fig. 9).El RANKL es expresado por las células del estroma dela médula ósea, los osteoblastos y los fibroblastos, mien-tras que el RANK es expresado por los precursores delos osteoclastos y por osteoclastos maduros. La unióndel RANK y del RANKL induce la diferenciación y la ac-tividad de los osteoclastos. La osteoprotegerina, queestá producida por las células del estroma medular, porlos osteoblastos y por los fibroblastos del ligamento pe-riodontal, compite por esta unión y funciona como unreceptor señuelo soluble para el RANKL. Por consi-guiente, la osteoprotegerina es un inhibidor natural dela diferenciación y la activación de los osteoclastos.Cualquier interferencia con este sistema puede cam-biar de dirección este equilibrio hacia un aumento dela formación o la resorción de hueso. Se ha demostrado

que las citocinas proinflamatorias como la IL-1 y elTNF-α, dos protagonistas muy importantes en la pér-dida de hueso periodontal, regulan la expresión deRANKL y osteoprotegerina. Además, los linfocitos Ttambién expresan RANKL, que uniéndose directamenteal RANK en la membrana celular de los progenitoresde osteoclastos, preosteoclastos y osteoclastos, estimulatanto la diferenciación celular como la activación delas células del linaje de los osteoclastos. Por lo tanto, elgiro de la homeostasia ósea hacia la resorción ósea enla periodontitis puede ser ocasionado por las citocinasproinflamatorias que regulan la expresión de RANKLtanto en las células mesenquimatosas como en espe-cíficos linfocitos T activados. Al respecto, se ha demos-trado que existe una disminuida pérdida de hueso al-veolar tras la infección bucal con P. gingivalis en ratonesque carecen de linfocitos T (2). El descubrimiento deeste sistema regulador que conecta la biología ósea conla biología celular inmunitaria (29, 30, 34) ha abiertonuevas posibilidades terapéuticas, como la inhibiciónde la interacción entre el RANK y el RANKL mediantela aplicación local de osteoprotegerina.

Debido a la velocidad excepcionalmente alta de re-cambio de colágeno en el ligamento periodontal, cual-quier interferencia con la función de los fibroblastospor enfermedad produce rápidamente una pérdidadel tejido de soporte del diente. Es interesante que, enlas situaciones inflamatorias, como aquellas asocia-das con las enfermedades periodontales, haya un au-mento de la expresión de metaloproteinasas de la ma-triz que destruyen agresivamente el colágeno (54). Porlo tanto, las terapias para controlar la destrucción ti-sular pueden incluir moduladores del hospedador quetengan la capacidad de inhibir las metaloproteinasasde la matriz.

Cuando la inflamación alcanza la superficie de laraíz, puede producirse resorción, la que da por resul-tado la excavación de la raíz. Es posible que este pro-ceso destructivo implique cierto desequilibrio en elsistema RANK-RANKL-osteoprotegerina (fig. 9) (7). Laresorción radicular se produce de forma bastante ha-bitual en la gingivitis hiperplásica y, con menor fre-cuencia, adyacente a lesiones inflamatorias en el li-gamento periodontal. Las fracturas y microfracturasen la porción superficial de la raíz pueden facilitar lainvasión de las bacterias o la difusión de los produc-tos bacterianos hacia la raíz. El cemento y la dentinadañados también pueden actuar como reservoriosbacterianos, a partir de los cuales se puede producirla recolonización de las superficies radiculares raspa-das y alisadas. Como aspecto positivo, la exposiciónal entorno bucal a menudo conduce al establecimientode una zona hipermineralizada en la capa de cementosuperficial. Los cristales minerales en esta capa su-perficial son muy resistentes a la desmineralizacióncon ácido, lo que lentifica el avance de las lesiones decaries.


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Coclusiones

En el prefacio de Periodontology 2000 (57), el editorSchroeder afirma lo siguiente: «Es necesario com-prender la arquitectura de los tejidos (humanos), a finde que las mentes creativas puedan formular los inte-rrogantes biológicos pertinentes». Realmente, es fun-damental conocer cómo se desarrolla la estructura ti-sular y la relación estructura-función, para entender elproceso patológico y diseñar estrategias terapéuticaseficaces, especialmente cuando se produce destruc-ción tisular y, en consecuencia, una pérdida funcional.El presente capítulo ha sido organizado teniendo pre-sente este objetivo, y con la esperanza de proporcio-nar a los investigadores una base sólida para el diseñode terapias regeneradoras. Un ejemplo especialmentebueno de reparación tisular inducida que puede nodar resultados funcionales óptimos es la estimulaciónde la formación de cemento celular de fibras intrínse-cas para la reparación radicular. Como se ha analizadoantes, el depósito de cemento celular de fibras intrín-secas en las raíces afectadas de periodontitis tratadasde diversas maneras no es la mejor manera de lograrla inserción, pues cuando el cemento se deposita en-cima de una superficie mineralizada no interactúa conla matriz calcificada preexistente y, por lo tanto, estásujeto a un posible desprendimiento. Este desprendi-miento, sin embargo, también puede deberse a pro-piedades inadecuadas de la superficie de la raíz.

La primera línea de defensa es el epitelio de unión.Su alteración estructural es, claramente, el primer pasohacia la progresión de la enfermedad. Se ha prestadorelativamente poca atención a los factores que de-sencadenan su formación y a la composición de la es-tructura tipo lámina basal que media su adherenciaa la superficie de la raíz. ¿Podrían utilizarse los cons-tituyentes de esta capa adhesiva para lentificar el cre-cimiento hacia abajo del epitelio de unión y su sepa-ración de la superficie dentaria? Una vez que laenfermedad avanza más allá de la zona epitelial y sedisemina a los elementos del tejido conectivo del pe-riodoncio, la regeneración se complica por el hechode que ahora están implicados tres tejidos: el cemento,el ligamento periodontal y el hueso. Aunque, en prin-cipio, cualquiera de ellos puede ser reconstruido, espreciso recordar que la función de la inserción den-taria requiere que la estructura de los tres tejidos searestaurada de modo que se mantenga un adecuadoequilibrio entre ellos. En el caso del cemento, ademásde la cantidad, el tipo de cemento también será unelemento clave.

Todavía se desconoce si el precursor para las célu-las periodontales es ectodérmico o ectomesenquima-toso, o si hay más de un precursor. No obstante, estopuede ser una cuestión de semántica, ya que las cé-lulas ectomesenquimatosas también son de origen ec-todérmico. El hecho de que las terapias periodonta-

les actuales estimulen principalmente la formación decemento celular de fibras intrínsecas y que el cementoacelular de fibras extrínsecas y el cemento celular defibras intrínsecas puedan verse particularmente afec-tados por las enfermedades o condiciones experi-mentales, ciertamente sugiere que pueden ser provo-cadas trayectorias celulares específicas y que existendiferentes vías de señalización. Es importante reco-nocer este hecho, a fin de lograr una regeneración pe-riodontal eficaz y específicamente dirigida.

En estos últimos años, se ha prestado mucha aten-ción a las proteínas de la matriz del esmalte, y los en-sayos para su utilización en reparación periodontalhan mostrado resultados clínicos prometedores. Noobstante, debe aún investigarse la variabilidad en losresultados clínicos y los posibles beneficios con res-pecto al desbridamiento con colgajo abierto o la re-generación tisular guiada. Pueden obtenerse resulta-dos clínicos relativamente similares con enfoquesterapéuticos muy diferentes, lo que indica que estasproteínas de la matriz del esmalte pueden funcionarindirectamente. Ciertamente, todavía no se disponede ninguna prueba de que realmente sean los prin-cipales protagonistas en la formación de la raíz. Desdeluego, todavía no se ha comunicado ningún defec-to radicular importante en ratones sin amelogeninay ameloblastina y en ratones transgénicos. Esto no sig-nifica que no deban usarse proteínas de la matriz delesmalte para el tratamiento periodontal, sino que sise comprendiera mejor el mecanismo por el cual ejer-cen su influencia, se podrían utilizar estas u otras pro-teínas de un modo más eficaz.

Periodontology 2000, Vol. 40, 2006, 11-28

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Nanci y Bosshardt

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02estructura de los tejidos periodontales en el individuo sano y en el individuo enfermo

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