estructura de los tejidos periodontales

El periodoncio, definido como aquellos tejidos quesostienen y revisten los dientes, est constituido porel cemento radicular, el ligamento periodontal, elhueso que reviste el alvolo dental (hueso alveolar)y la parte de la enca que se une al diente (unin den-togingival). La gran prevalencia de enfermedades pe-riodontales y la comprensin de que los tejidos per-didos pueden ser reparados y, quizs, regenerados hadespertado un inters considerable en los factoresy las clulas que regulan la formacin y el manteni-miento del tejido. Es importante entender que cadauno de los componentes periodontales tiene su pro-pia estructura especializada, y que estas caractersti-cas estructurales definen directamente la funcin. Dehecho, el propio funcionamiento del periodoncio slose logra a travs de la integracin estructural y la in-teraccin entre sus componentes.

En los aos recientes se han publicado numerosasdescripciones detalladas de las caractersticas estruc-turales y de composicin de los tejidos periodontales(3, 5-7, 9, 15, 17, 46, 50, 56, 58, 61); se remite al lectora esta bibliografa para una descripcin ms ampliadel desarrollo, la formacin y la estructura de los teji-dos periodontales. Esta revisin se centrar en las re-laciones estructura-funcin necesarias para compren-der la destruccin tisular periodontal y la reparacino regeneracin de las estructuras afectadas.

Tejidos periodontales sanos

La unin dentogingival

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

epitelio gingival, sulcular y de unin, y el tejido co-nectivo, en los compartimientos superficial y pro-fundo. El epitelio de unin desempea una funcincrucial, ya que esencialmente asla 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 unin empieza a fallar, lo queconstituye un excelente ejemplo de cmo la estruc-tura determina la funcin.

El epitelio de unin

El epitelio de unin surge del reducido epitelio delesmalte a medida que el diente erupciona dentro de lacavidad bucal. Forma un collar alrededor de la porcincervical del diente a continuacin de la unin amelo-cementaria (fig. 1). La superficie libre de este collarconstituye el suelo del surco gingival. Bsicamente, elepitelio de unin es un epitelio indiferenciado, esca-moso, estratificado, con una elevada frecuencia de re-cambio celular. Es ms 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 clulas. Este epitelioest constituido por clulas aplastadas, paralelas aldiente, que derivan de una capa de clulas basales cu-boides situada fuera de la superficie dentaria y que des-cansa sobre una membrana basal. Las clulas supra-basales tienen una ultraestructura similar y, de formabastante notable, mantienen la capacidad de experi-mentar divisin celular. La capa de clulas que se uneal diente proporciona la insercin real de la enca a lasuperficie dentaria mediante un complejo estructuraldenominado la insercin epitelial. Este complejo constade una estructura tipo lmina basal que es adherentea la superficie del diente y a la que la capa de clulassuperficiales adhiere por hemidesmosomas. La estruc-tura tipo lmina 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 Comunicacin, S.L.

PERIODONTOLOGY 2000 (Ed Esp)ISSN 1695-1808

*Parte de este artculo est adaptado de la cita bibliogrfica 30.

cializada en la que no han sido inmunodetectados losconstituyentes tpicos de la membrana basal en unacantidad significativa, pero que es rica en glucoconju-gados y contiene laminina 5. Esta protena de la ma-triz es mediadora de la adhesin celular y regula la po-larizacin y la migracin de los queratinocitos (27).

Las clulas del epitelio de unin difieren conside-rablemente de las del epitelio gingival. Contienen mscitoplasma, un retculo endoplsmico rugoso y cuer-pos de Golgi. Exhiben menos tonofilamentos y des-mosomas, as como espacios intercelulares ms an-chos. Estos espacios, llenos de lquido, normalmentecontienen leucocitos polimorfonucleares y monocitosque pasan desde el tejido conectivo subepitelial a surcogingival, a travs del epitelio de unin. Las clulas mo-nonucleares, juntamente con las molculas segrega-das por ellas y otras originadas por los fluidos de lasclulas del epitelio de unin, la sangre y los tejidos,representan la primera lnea de defensa en el controldel perpetuo desafo microbiano. Entre estas molcu-las se encuentran las -defensinas, las -defensinas,la catelicidina IL-37, las interleucinas (IL) IL-8, IL-1e IL-1, el factor de necrosis tumoral (TNF-), la

molcula de adhesin intercelular tipo 1 y el antgenotipo 3 asociado a la funcin linfocitaria.

El compartimiento de tejido conectivo

El tejido conectivo que sostiene al epitelio de unines estructuralmente diferente del que sostiene al epi-telio gingival bucal. Incluso en circunstancias clnica-mente normales, muestra un infiltrado celular infla-matorio. El tejido conectivo adyacente al epitelio deunin contiene un plexo vascular extenso. Las clulasinflamatorias, tales como los leucocitos polimorfonu-cleares y los linfocitos T, se extravasan continuamentede este denso entramado de capilares y vnulas pos-capilares y migran a travs del epitelio de unin haciael surco gingival y, finalmente, hacia el fluido bucal. EnSchroeder y Listgarten (58) se describe en detalle ladistribucin vascular en la lmina propia gingival.

El epitelio de unin puede ser considerado un epi-telio escamoso estratificado desarrollado de forma in-completa. Alternativamente, tambin es visto comouna estructura que evoluciona a lo largo de una tra-yectoria diferente y produce los componentes de la in-sercin epitelial en vez de progresar ms hacia un epi-telio queratinizado. Se cree que la especial naturalezadel epitelio de unin 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 regeneracin de la unindentogingival despus de la ciruga periodontal. Se creeque el tejido conectivo subepitelial (lmina propia)proporciona seales instructivas para la progresinnormal del epitelio escamoso estratificado (36, 38). Estasealizacin supuestamente es inexistente en los teji-dos conectivos ms profundos, de modo que el epite-lio en contacto con stos no alcanza el mismo gradode diferenciacin.

Por consiguiente, el epitelio sulcular, a diferenciadel epitelio gingival, no es queratinizado, aunque am-bos son sostenidos tcnicamente por una lmina pro-pia similar. Esta diferencia en la expresin epitelialtambin puede ser atribuida a la inflamacin. Inclusobajo condiciones clnicas normales, el tejido conec-tivo asociado con la unin dentogingival est ligera-mente inflamado. En animales experimentales se hacomprobado que si el proceso inflamatorio se elimina,implementando un estricto rgimen de higiene bu-codental combinado con cobertura antibitica, el epi-telio sulcular queratiniza (21, 22).

El cemento

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

Nanci y Bosshardt

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Fig.1. Microfotografa electrnica de retrodispersin de unaseccin de tejido descalcificada que muestra la regin cer-vical de un diente de rata con el epitelio de unin (EU), elespacio del esmalte (EE) y la unin amelocementaria (UAC).Se observan numerosos vasos sanguneos (VS) en el tejidoconectivo (TC) de la lmina propia. Ntese como el espaciodel esmalte se extiende entre el cemento y la dentina (ca-beza de flecha), una situacin que puede dar la impresinde que existe una capa intermedia entre ellos. D: dentina.

EU

VS D

TC

A

UAC

50 m

EE

cipalmente para revestir y adherir las principales fi-bras del ligamento periodontal. Bsicamente, existendos variedades de cemento distinguidas en funcinde la presencia o la ausencia de clulas en su interiory el origen de las fibras de colgeno de la matriz.

Variedades de cemento

El cemento acelular de fibras extrnsecas (acellularextrinsic fiber cementum, AEFC) (cemento primario ocemento acelular) se encuentra desde la mitad cervi-cal hasta dos tercios de la raz (figs. 2-4). Se desarrollamuy lentamente, y se considera que es acelular por-que las clulas que lo forman permanecen sobre su su-perficie. El nmero tan elevado de fibras de colgenodel ligamento periodontal que se insertan en el AEFC,donde se las denomina fibras de Sharpey, seala suimportante funcin en la adherencia dentaria. El gradogeneral de mineralizacin del AEFC es de alrededor del

45-60 %, pero el examen radiogrfico con poca radia-cin revela que la capa ms interna est menos mine-ralizada y que las capas ms externas estn caracteri-zadas por bandas alternadas, con mayor o menorcontenido mineral, paralelas a la superficie de la raz.

El cemento celular de fibras intrnsecas (cellular in-trinsic fiber cementum, CIFC) (cemento secundarioo cemento celular) est distribuido a lo largo del ter-cio apical o la mitad apical de la raz y en las reas defurcacin (fig. 5). Puesto que el cemento celular de fi-bras intrnsecas tambin es producido como un tejidode reparacin que rellena los defectos de resorcin ylas fracturas radiculares, tambin puede encontrarsems coronalmente. El colgeno producido por los ce-mentoblastos (fibras de colgeno intrnsecas) y la pre-sencia de cementoblastos atrapados en lagunas den-tro de la matriz que ellos producen (cementocitos) sonlos rasgos caractersticos del cemento celular de fibrasintrnsecas. La heterognea organizacin del colgeno,su rpida velocidad de formacin y la presencia de c-

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

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Fig. 2. Microfotografa electrnica de retrodispersin quemuestra el desarrollo del cemento de fibra extrnseca ace-lular (AEFC) en un premolar humano desde la porcin api-cal (A) hasta la cervical (B, C). A). Tras la desintegracin dela vaina radicular epitelial de Hertwig (HERS), las clulasque estn en la superficie de la raz expuesta implantan unafranja de fibras colgenas (FF) en la matriz de dentina ansin mineralizar (PD: predentina). B) La franja de fibras est

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

D

Od

PDP FF

LPD

D

AEFC

FM

HERS50 m 10 m 10 m

A B C

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

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

Nanci y Bosshardt

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Fig. 3. Microfotografa electrnica de transmisin que ilus-tra la superficie radicular cervical de un diente humano. Elcemento acelular de fibras extrnsecas (AEFC), que preva-lece en esta regin de la raz, est caracterizado por fibras

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

FLP

Cb

NFM

AEFC

1 mA

Fig. 4. Microfotografa electrnica del cemento acelular de fi-bras extrnsecas (AEFC) de secciones tisulares, tras el inmu-nomarcado con oro para la sialoprotena sea (BSP). A) Lasfibras del ligamento periodontal (FLP) que entran en la capade cemento a travs del frente de mineralizacin (FM).El mar-

cado predomina sobre la matriz de cemento interfibrilar. B)En la regin de la unin dentina-cemento, las fibrillas decolgeno cementarias y dentinales se superponen y se en-trecruzan. Las protenas no colgenas, como la sialoprotenasea, rellenan los anchos espacios interfibrilares. D: dentina.

A B

BSP

FLP

FM

AEFC

AEFC

D

500 m 1 m

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

Composicin bioqumica del cemento

La composicin del cemento se parece a la del hueso.Contiene una matriz que es aproximadamente un 50 %mineral (apatita substituida) y un 50 % orgnica. El co-lgeno tipo I es el componente orgnico predominante,constituyendo hasta el 90 % de la matriz orgnica. En-tre los otros colgenos asociados con el cemento se in-cluyen el colgeno tipo III, un colgeno menos entre-cruzado que se encuentra en altas concentracionesdurante el desarrollo y reparacin o regeneracin de lostejidos mineralizados, y el colgeno tipo XII, un col-geno asociado a la fibrilla con triples hlices interrum-

pidas (fibril-associated collagen with interrupted triplehelices, FACIT) que se une al colgeno de tipo I y tam-bin a las protenas no colgenas de la matriz. En ex-tractos de cemento maduro tambin es posible hallarescasas cantidades de otros colgenos, como los de tipoV, VI y XIV; sin embargo, stos pueden ser contaminan-tes procedentes de la regin del ligamento periodontalasociada con las fibras insertadas en el cemento. Casitodas las protenas no colgenas de la matriz identifi-cadas en el cemento tambin se encuentran en el hueso(7): sialoprotena sea (BSP) (fig. 4), protena 1 de lamatriz de la dentina (DMP-1) (20, 24, 44), sialoprotenadentinaria (1), fibronectina, osteocalcina, osteonectina,osteopontina, tenascina (47, 69), proteoglucanos, pro-teolpidos y varios factores de crecimiento, entre los quese incluyen el factor de crecimiento del cemento, queparece ser una molcula tipo factor de crecimiento in-sulinoide (IGF). Asimismo, se ha sugerido la presenciaen el cemento de protenas del esmalte. Se ha infor-mado que las clulas de la vaina radicular epitelial deHertwig (HERS) pueden sintetizar las amelogeninas quese acumulan en la superficie de la raz que se est for-mando, constituyendo una capa denominada cementointermedio (40-42, 60). Hasta la fecha, sin embargo, no


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Fig. 5. Microfotografa electrnica de retrodispersin quemuestra el desarrollo del cemento de fibra intrnseca celu-lar (CIFC) en un premolar humano desde direccin apical(A) hasta direccin coronal (B, C). A) Tras la desintegracinde la vaina radicular epitelial de Hertwig (HERS), los ce-mentoblastos (Cb) en la superficie radicular expuesta de-

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

CIFC

DCc

Cb

PDD

CIFC

CIFC

Cb Cc

Cc

D

10 m

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 protenas de la ma-triz del esmalte sobre la raz, su presencia est limitadaa una regin muy corta, cervical, que probablementerepresenta la extremidad cervical de la corona sobre lacual se deposita el cemento (11, 12). Tambin se ha co-municado la espordica expresin de protenas del es-malte a lo largo de la raz en los dientes porcinos (fig.6) (13) y en los molares de roedores en asociacin conlas clulas epiteliales atrapadas en el cemento celularde fibras intrnsecas (12, 25, 26, 63). Finalmente, tam-bin se ha identificado en el cemento una protena deadhesin al cemento aparentemente diferente (64).

Desarrollo del cemento

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

de la extensin apical del epitelio interno y externo delesmalte, enva un mensaje inductivo, posiblemente me-diante la secrecin de determinadas protenas de lamatriz del esmalte, a las clulas pulpares ectomesen-quimatosas opuestas. Estas clulas se diferencian enodontoblastos y producen una capa de predentina.Poco despus, la HERS se fragmenta, y las clulas ec-tomesenquimatosas de la porcin interna del folculodentario pueden entonces entrar en contacto con lapredentina. Algunas clulas 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 formacin. No estn totalmenteesclarecidos el origen de los cementoblastos y la seriede acontecimientos que culminan en su diferencia-cin, y estos temas se analizarn a continuacin.

Formacin del cemento

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

Nanci y Bosshardt

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Fig. 6. Microfotografa electrnica de transmisin que mues-tra la superficie cervical de la raz, al comienzo del proceso deformacin de la raz en diente porcino; la seccin tisular fueprocesada con el anticuerpo antiamelogenina, mediante in-

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

AMEL

N PC

A

D

500 nm

ras clulas que se alinean a lo largo de la superficie delrecin formado manto de dentina, todava sin mine-ralizar, exhiben caractersticas fibroblsticas (fig. 2). Es-tas clulas depositan colgeno dentro de la matriz dela dentina no mineralizada, de modo que las fibrillasde ambas matrices se entrelazan. La mineralizacindel manto de dentina se inicia de forma interna y nollega a la superficie hasta que las fibrillas de colgenode ambas capas se combinan. Luego se dispersa haciael interior de la matriz de cemento, estableciendo asla unin dentina-cemento. El cemento acelular de fi-bras extrnsecas inicial, por lo tanto, consiste en unafina capa mineralizada con una corta franja de fibrasde colgeno implantadas perpendiculares a la super-ficie de la raz. Las clulas que se encuentran en la su-perficie radicular continan depositando colgenos,de forma que la corta franja se alarga y su grosor au-menta. Al mismo tiempo, tambin secretan protenasno colgenas de la matriz, que rellenan los espaciosentre las fibras de colgeno y regulan la mineraliza-cin de la capa de cemento que se est formando (fig.4). Esta actividad contina hasta que se queda consti-tuida una capa de cemento de aproximadamente 15-20 m, momento en el cual la franja de fibras intrn-secas se conecta al haz de fibras del ligamentoperiodontal en desarrollo (fig. 3). Posteriormente, lasclulas que forman el cemento acelular de fibras ex-trnsecas estarn esencialmente ocupadas en la snte-sis de las protenas no colgenas de la matriz; las fi-brillas de colgeno que se incrustan en l sernformadas por los fibroblastos del ligamento perio-dontal. No existe en la superficie del cemento acelu-lar de fibras extrnsecas una capa morfolgicamentedistinguible de cementoide, semejante al osteoide o ala predentina. Aunque esta variedad de cemento estclasificada como cemento de fibras extrnsecas, podratal vez afirmarse que en el inicio del proceso es un ce-mento de fibras intrnsecas. Tal como se ha descrito,la matriz colgena del primer cemento formado es elresultado de las clulas asociadas al cemento y se ela-bora antes de que se forme el ligamento periodontal;por consiguiente, el colgeno es de origen local y, porlo tanto, de derivacin intrnseca.

Cemento celular de fibras intrnsecas: tras haberseformado, como mnimo, la mitad de la raz, los ce-mentoblastos empiezan a formar un tipo menos mi-neralizado de cemento que es caracterstico en cuantoa que las fibrillas de colgeno que lo constituyen es-tn producidas por los propios cementoblastos (fig. 5).En todos los casos, el primer colgeno es depositadosobre la superficie de dentina no mineralizada, deforma que las fibrillas de ambas capas se entremez-clan. Tal como ocurre en la formacin del cemento ace-lular de fibras extrnsecas, los cementoblastos que for-man el cemento celular de fibras intrnsecas tambinelaboran un cierto nmero de protenas no colgenasde la matriz que llenan los espacios entre las fibras de

colgeno, regulan el depsito de minerales e impartencohesin a la capa mineralizada. Una capa de matrizno mineralizada, denominada cementoide, se esta-blece en la superficie de la matriz de cemento mine-ralizado, situndose el frente de mineralizacin en lazona de unin entre las dos capas. A diferencia del os-teoide, el cementoide no es tan regular ni tan fcil-mente discernible. A medida que el proceso contina,algunos cementoblastos se quedan atrapados en la ma-triz que ellos mismos forman. Estas clulas atrapadas,con una reducida actividad secretoria, se denominancementocitos y se asientan en lagunas. La organizacinestructural de la matriz y la presencia de clulas ensta otorgan al cemento celular de fibras intrnsecasun aspecto seo. Durante la fase inicial las fibrillas decolgeno son producidas rpidamente 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 incorporacin de fibras del li-gamento periodontal en el cemento celular de fibrasintrnsecas ocurre rara vez, esencialmente en el ce-mento acelular de fibras extrnsecas que compone elcemento celular estratificado mixto.

Cmo se sostiene el cemento sobre la dentina?

Es importante conocer el mecanismo de adheren-cia del cemento a la dentina, no slo por un intersbiolgico, sino tambin por su posible aplicacin cl-nica, ya que las alteraciones patolgicas y las inter-venciones clnicas 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 reparacin. El me-canismo por el cual se unen estos tejidos duros esesencialmente el mismo para el cemento acelular defibras extrnsecas que para el cemento celular de fi-bras intrnsecas. La mineralizacin del manto de den-tina empieza internamente y no alcanza la superficiehasta que las fibrillas de colgeno de la dentina y delcemento hayan tenido tiempo de entremezclarse.Luego se extiende por la superficie de la capa de den-tina, a travs de la unin dentina-cemento y hacia elcemento, dando como resultado una masa amalga-mada de mineral. Mientras que la mineralizacin dela dentina es iniciada por las vesculas de la matriz,la posterior dispersin del depsito mineral est bajola influencia reguladora de las protenas no colge-nas de la matriz. Desde una perspectiva biomecnica,este ensamblaje parece ptimo para una fuerte uninentre la dentina y el cemento. En el cemento acelu-


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lar de fibras extrnsecas de los dientes de roedores, elcemento se deposita sobre dentina mineralizada, porlo cual la fusin de la dentina y el cemento resultaimposible, y la unin entre estas capas es dbil. Dehecho, las secciones histolgicas de los dientes de ro-edores a menudo muestran una separacin entre ladentina y el cemento en el tercio cervical de la raz.Si bien el procesado del tejido es considerado ha-bitualmente como el responsable de la separacin ti-sular en las secciones histolgicas, han surgido argu-mentos que cuestionan esta interpretacin generali-zada (16). Es interesante sealar que el cemento dereparacin adhiere muy bien a la superficie de la razsi una fase de resorcin precede al depsito de unamatriz nueva (14, 8), lo que indica que los odonto-clastos preacondicionan favorablemente la superfi-cie radicular. El preacondicionamiento qumico de lasuperficie radicular con cidos o quelantes (fig. 7B)es un paso que suele aplicarse en el tratamiento pe-riodontal (43, 45). Despus de realizar varios proce-dimientos regeneradores, frecuentemente se observauna separacin tisular entre el cemento de repara-cin y la superficie radicular tratada, lo que indicauna mala calidad de adherencia (8, 16) y la necesidadde mejorar el acondicionamiento qumico de la su-perficie radicular de los dientes afectados de perio-dontitis.

Origen de los cementoblastos y de los fibroblastosdel ligamento periodontal

Existen todava algunos interrogantes que deben serresueltos, no slo para entender el proceso de la ce-mentognesis, sino tambin y lo que es ms impor-tante para disear planteamientos teraputicos dirigi-dos a la prevencin y al tratamiento de las enfermedadesperiodontales:

Cules son los precursores de los cementoblastos. Si los cementoblastos son una poblacin celular dis-

tinta que expresa productos genticos nicos. Si el cemento acelular y el cemento celular son te-

jidos diferentes. Qu regula la formacin y el mantenimiento del li-

gamento periodontal frente al cemento, previniendoas la fusin de la raz al hueso alveolar (anquilosis).

El punto de vista tradicional es que los precursoresde los cementoblastos y fibroblastos del ligamento pe-riodontal residen en el folculo 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 seo (32). Se sostiene generalmenteque las clulas del folculo dental que se infiltran re-

Nanci y Bosshardt

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Fig. 7. Microfotografa electrnica de transmisin de dien-tes humanos afectados por periodontitis y tratados, deforma conservadora, con raspado y alisado radicular, y de-terminacin de la superficie radicular con cido etilendia-minotetraactico (EDTA). A) Un epitelio de unin largo

(EUL) puede establecerse sobre la raz tratada. Ntese lapresencia de bacterias (cabezas de flecha) entre las clulasepiteliales. B) el tratamiento con EDTA apunta a exponerlas fibrillas de colgeno (FC). AEFC: cemento acelular de fi-bras extrnsecas.

EUL

FC

A B10 m 500 m

AEFC AEFC

ciben una seal inductiva recproca de la dentina enformacin y se diferencian en cementoblastos. Sin em-bargo, cada vez se dispone de ms datos que apuntana que las clulas de la HERS pueden experimentar unatransformacin epitelial-mesenquimatosa en cemen-toblastos durante el desarrollo (7). ste es un procesofundamental en biologa evolutiva, que se produce,entre otros momentos, cuando las clulas ectodrmi-cas migran fuera de la cresta neural y durante la fu-sin del borde medial de los shelves palatinos. Diver-sos hallazgos estructurales e inmunocitoqumicosrespaldan la hiptesis de que los cementoblastos de-riven, al menos en parte, de clulas epiteliales trans-formadas a partir de las clulas de la HERS. En mo-delos de roedores, la formacin inicial del cementoacelular tiene lugar en presencia de clulas epitelia-les, y se ha mostrado que las clulas del rgano delesmalte son capaces de generar productos mesen-quimatosos tpicos, como el colgeno tipo I, la sialo-protena sea y la osteopontina (10, 12, 13, 18, 48).

Se ha afirmado que el cemento acelular (primario)y el cemento celular (secundario) estn producidospor distintas poblaciones de clulas, cuyos compor-tamientos espaciotemporales dan por resultado las di-ferencias histolgicas caractersticas entre estos teji-dos. No obstante, an hay controversias con respectoa esta cuestin. Tambin se ha considerado la posibi-lidad de que el cemento acelular de fibras extrnsecasest formado por clulas derivadas de la HERS y queel cemento celular de fibras intrnsecas est produ-cido por clulas que derivan del folculo dental (68).

Los hallazgos experimentales respaldan el conceptode que el ligamento periodontal es un depsito de lasclulas involucradas en la formacin del cemento, delpropio ligamento periodontal y del hueso alveolar (37);sin embargo, no se ha determinado la naturaleza y lalocalizacin precisa de las clulas progenitoras. Tam-bin se desconoce si existen distintas lneas de clulasprecursoras 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 comn. La complejidad del ligamento periodontalaumenta por el hecho de que contiene varios tipos declulas (subpoblaciones fibroblsticas, osteoblastos,cementoblastos, clulas endoteliales, clulas perivas-culares, clulas sanguneas y clulas epiteliales). Ade-ms, hallazgos recientes tambin sugieren la presenciade clulas con caractersticas de clulas madre (59). Unarevisin general de la bibliografa sobre el origen y ladiferenciacin celular ha sido recientemente efectuadapor Bosshardt (7). All se mencionan diversos hallazgosque respaldan la hiptesis de que los cementoblastosque producen tanto el cemento acelular de fibras ex-trnsecas como el cemento celular de fibras intrnsecasson fenotipos nicos, que difieren de los osteoblastos,y propone un modelo que explica la diversificacin ce-lular en el ligamento periodontal. Esta nueva teora pro-

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

Los factores moleculares que regulanla cementognesis

Protenas morfogenticas seas: Las protenas mor-fogenticas seas (BMP) son miembros de la superfa-milia del factor de transformacin del crecimiento (TGF-) que actan a travs de los receptores serinci-nasa y treonincinasa transmembrana. Estas molculasde sealizacin tienen diversas funciones durante lamorfognesis y la diferenciacin celular y, en los dien-tes, estn consideradas como parte del entramado delas molculas de sealizacin epiteliales-mesenqui-matosas que regulan el desarrollo de la corona. No es-tn completamente esclarecidas las funciones de lasprotenas morfogenticas seas en el desarrollo de laraz, su supuestoa participacin en la sealizacin epi-telial-mesenquimatosa, y las trayectorias de sealiza-cin y los factores de transcripcin implicados en lamodulacin de su comportamiento. Sin embargo, sesabe que varias de las protenas morfognicas seas,como las BMP-2, BMP-4 y BMP-7, promueven la dife-renciacin de los preosteoblastos y de las clulas pre-cursoras putativas de los cementoblastos. En este con-texto, las protenas morfgenas seas han sidoutilizadas con xito para inducir la regeneracin pe-riodontal en cierto nmero de modelos experimenta-les, aunque an no han sido utilizadas en la clnica.

Factores epiteliales: las mismas dos poblaciones de c-lulas involucradas en la morfognesis de la corona, esdecir, el epitelio del esmalte y las clulas ectomesenqui-matosas, tambin contribuyen a la formacin de la raz.Por consiguiente, no sera sorprendente si algunas de lasmismas molculas de sealizacin implicadas en la mor-fognesis de la corona tambin estuvieran activas du-rante el desarrollo de la raz. Los posibles candidatos sonlas protenas de la matriz del esmalte, la protena rela-cionada con la hormona paratiroidea y los constituyen-tes de la membrana basal. En el caso de las protenas dela matriz del esmalte, el debate se centra en el hecho deque no han sido sistemticamente detectadas a lo largode la raz en todas las especies y en todos los dientes.


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Pese a ello, no se descarta su participacin en la forma-cin de la raz. Algunas protenas podran, incluso, sersecretadas transitoriamente en cantidades limitadas porlas clulas de la HERS en los estadios tempranos de laformacin radicular, para influir sobre la diferenciacinde odontoblastos y cementoblastos. Una expresin tanlimitada sera difcil de detectar.

Protenas de la matriz: segn ya se ha mencionado,la sialoprotena sea y la osteopontina son constitu-yentes fundamentales de la matriz del cemento, tantodurante su desarrollo como durante su reparacin. Losdatos actualmente disponibles permiten suponer quela osteopontina est involucrada en la regulacin delcrecimiento mineral, mientras que la sialoprotenasea promueve la formacin mineral en la superficieradicular (18, 49). Igualmente, pueden estar involu-cradas en acontecimientos celulares mediante sus mo-tivos de unin celular RGD. Dado que hasta la fechano se ha informado de ninguna anomala de desarro-llo en ratones sin osteopontina, es probable que otrasprotenas de la matriz no colgenas compensen la au-sencia de osteopontina en estos animales.

La protena Gla sea (osteocalcina) es un marcadorde maduracin de los osteoblastos, odontoblastosy cementoblastos que puede regular la extensin dela mineralizacin. Hasta ahora no se ha comunicadoningn problema de desarrollo y formacin en rato-nes inactivados.

Factores de transcripcin: el Runx2 (factor de trans-cripcin 2 relacionado al runt), tambin conocidocomo Cbfa1 (factor 1 de unin al ncleo), y Osterix(Osx), que es un objetivo posterior para el Cbfa1), hansido identificados como los factores clave para la di-ferenciacin de los osteoblastos. El Runx2 ha sido en-contrado en clulas del folculo dental, clulas del li-gamento periodontal, cementoblastos, cementocitos,odontoblastos y ameloblastos. Basndose en las simi-litudes propuestas con los osteoblastos, stos tambinpueden estar involucradas en la diferenciacin de loscementoblastos. Sin embargo, la expresin de Runx2en clulas completamente diferenciadas sugiere fun-ciones adicionales. Actualmente se estn investigandolos precisos factores que desencadenan la expresiny/o la activacin de estos factores clave de transcrip-cin; no obstante, las protenas genticas seas ya hansido identificadas como factores que promueven laexpresin del Runx2.

Otros factores: entre otras molculas que pueden te-ner una funcin reguladora en la diferenciacin 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- y el factor de crecimientoplaquetario), las metaloproteinasas y los proteoglu-canos. Los ltimos son importantes para la formacinde tejidos mineralizados, aunque no se ha establecidouna funcin especfica relacionada con la promocin

o la inhibicin de la diferenciacin de los cemento-blastos. En la unin dentina-cemento se ha observadouna acumulacin de proteoglucanos, y se ha propuestoque, juntamente con otras protenas no colgenas dela matriz tales como la sialoprotena sea y la osteo-pontina, pueden estar asociadas con la mineralizacininicial y la adherencia de las fibras (65).

Hace tiempo que se conoce la importancia de la fos-fatasa alcalina para la formacin del cemento, particu-larmente con respecto a las caractersticas distintivas en-tre el cemento acelular de fibras extrnsecas y el cementocelular de fibras intrnsecas. En los ratones sin el gen dela fosfatasa alcalina inespecfica tisular o ratas tratadascon biofosfonatos, la formacin de cemento acelular estsignificativamente afectada mientras que el cemento ce-lular parece desarrollarse con normalidad. Esto sugierediferencias en los tipos de clulas 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 formacin 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 cras intactas de la mismacamada, incluso en los estadios tempranos del desarro-llo de la raz (51). Estos hallazgos permiten suponer unpapel importante para la fosfatasa en el control de la ve-locidad de formacin del cemento.

El ligamento periodontal

La mayor parte del ligamento periodontal es un te-jido conectivo especializado, blando, situado entre elcemento que cubre la raz del diente y el hueso queforma la pared alveolar (ligamento alvolo-dental). Suancho oscila entre 0,15 y 0,38 mm, su porcin msdelgada est situada alrededor del tercio medio de laraz, y muestra una disminucin progresiva del gro-sor con la edad. Es un tejido conectivo particularmentebien adaptado a su funcin principal, sostener losdientes en sus alvolos y, al mismo tiempo, permitir-les resistir las considerables fuerzas de la masticacin.Adems, el ligamento periodontal tiene la capacidadde actuar como un receptor sensorial, necesario parael apropiado posicionamiento de los maxilares du-rante la masticacin y, lo que es an ms importante,es un reservorio de clulas para la homeostasia tisu-lar y para la reparacin o regeneracin.

Formacin del ligamento periodontal

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

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los acontecimientos asociados con el desarrollo de unligamento periodontal organizado vara entre espe-cies, con cada familia de dientes y entre los dientesprimarios y los permanentes. Al principio, el espaciodel ligamento est 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 adhesin del diente al hueso. Pos-teriormente, el movimiento causado por la erupcindentaria y el establecimiento de la oclusin modifi-carn todava ms este sistema de adhesin inicial.

Constituyentes de las clulas del ligamentoperiodontal y de la matriz extracelular

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

Fibroblastos: las principales clulas del ligamento pe-riodontal son los fibroblastos. Aunque todos los fibro-blastos se parecen microscpicamente, existen pobla-ciones celulares heterogneas entre los diferentes tejidosconectivos y tambin dentro del mismo tejido conec-tivo. Los fibroblastos del ligamento periodontal estn ca-racterizados por el rpido recambio del compartimientoextracelular, en particular, el colgeno. Los fibroblastosdel ligamento periodontal son clulas grandes con unextenso citoplasma que contiene una abundancia de or-gnulos asociados con la sntesis y la secrecin de pro-tenas. Tienen un citoesqueleto bien desarrollado y mues-tran frecuentes adherencias y uniones intercelularescomunicantes, lo que demuestra las exigencias funcio-nales ejercidas sobre las clulas. Los fibroblastos del li-gamento estn alineados a lo largo de la direccin ge-neral de los haces de fibras y extienden los procesoscitoplsmicos que se producen a su alrededor. Las fibri-llas de colgeno de los haces son continuamente remo-deladas por los fibroblastos, que son capaces de sinteti-zar y degradar el colgeno simultneamente.

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

mado epitelial, y parecen ser ms evidentes o abun-dantes en las reas de furcacin. No se conoce exacta-mente la funcin de estos residuos, pero se cree quepodran estar involucrados en la reparacin y regene-racin periodontal (analizado en Bosshardt et al. [7]).

Clulas mesenquimatosas indiferenciadas: un impor-tante constituyente celular del ligamento periodontal esla clula mesenquimatosa indiferenciada, o clula pro-genitora. El hecho de que se produzcan clulas nuevaspara el ligamento periodontal mientras que las clulasdel ligamento estn en un estado de equilibrio significaque la eliminacin selectiva de las clulas por apoptosisdebe equilibrarse mediante la produccin de clulas nue-vas. Durante la cicatrizacin de la lesin periodontal, elligamento periodontal contribuye con clulas no slopara su propia reparacin, sino tambin para restaurarel hueso y el cemento perdidos (5, 37). Recientementese han aislado del ligamento periodontal humano clu-las con caractersticas de clulas madre (59).

Fibras: los colgenos predominantes del ligamentoperiodontal son los colgenos de tipos I, III y XII, cu-yas fibrillas tienen un dimetro medio relativamentemenor que el de las fibrillas de colgeno del tendn,una diferencia que posiblemente refleje la semividarelativamente corta del colgeno del ligamento y, porlo tanto, el menor tiempo para un ensamblaje. La vastamayora de fibrillas de colgeno en el ligamento pe-riodontal est 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 funcin. Deesta forma, los haces de fibras son capaces de adap-tarse a las continuas sobrecargas a los que estn so-metidos. Los extremos de los haces de fibras de col-geno se insertan en el cemento o en el hueso. La porcininsertada es denominada fibras de Sharpey. Las fibrasde Sharpey en el cemento acelular primario estn com-pletamente mineralizadas; las que se encuentran enel cemento celular y en el hueso estn, por lo gene-ral, slo parcialmente mineralizadas en su periferia.

Otros haces de fibras (fibras del ligamento gingival)se encuentran extendindose desde la regin cervicalde un diente hasta la regin cervical del diente adya-cente (fibras del ligamento transeptal) y en la lminapropia de la enca. stas, juntamente con las princi-pales fibras del ligamento alvolo-dental, constituyenel sistema de fibras del ligamento periodontal.

Fibras elsticas: existen tres tipos de fibras elsticas:de elastina, de oxitaln y de elaunina. nicamente lasfibras de oxitaln estn presentes dentro del ligamentoperiodontal; sin embargo, las fibras de elaunina tam-bin pueden encontrarse asociadas a los haces de fi-bras en el ligamento gingival.

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


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tridimensional que rodea la raz y termina en el com-plejo apical de arterias, venas y vasos linfticos. Tam-bin estn asociadas con elementos neurales. Aunqueno se ha determinado completamente su funcin, sepiensa que regulan el flujo vascular en relacin con lafuncin del diente. Debido a que son elsticas, pue-den expandirse en respuesta a las variaciones de lapresin, y estas variaciones se reflejan en las paredesde las estructuras vasculares.

Protenas no colgenas de la matriz: varias prote-nas no colgenas de la matriz producidas localmentepor las clulas residentes o aportadas por la circula-cin se encuentran en el ligamento periodontal, en-tre stas: la fosfatasa alcalina (31), los proteoglucanos(33) y glucoprotenas 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 caracterstica 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 reas de lesin e inflamacin.

Homeostasia y adaptacin del ligamentoperiodontal a las exigencias funcionales

Una notable capacidad del ligamento periodontal esque mantiene, relativamente, su anchura con el tiempo,a pesar de que est presionado entre dos tejidos duros.Existen pruebas convincentes que indican que las po-blaciones de clulas dentro del ligamento periodontal,tanto durante su desarrollo como durante su regenera-cin, secretan molculas que pueden regular la exten-sin de la mineralizacin y prevenir la fusin de la razdentaria con el hueso circundante (anquilosis). Entreestas molculas, el equilibrio entre las actividades de lasialoprotena sea y la osteopontina puede contribuira establecer y mantener una regin del ligamento pe-riodontal no mineralizada. La protena Gla de la matriztambin est presente en los tejidos periodontales; de-bido a su papel como inhibidor de la mineralizacin,puede tambin actuar para preservar la anchura del li-gamento periodontal. Al nivel celular, se ha documen-tado que el Msx2 evita la diferenciacin ostegena delos fibroblastos del ligamento periodontal, reprimiendola actividad de transcripcin de Runx2/Osf2 (67). Real-mente, el Msx2 puede desempear una funcin centralevitando, por lo general, que los ligamentos y los ten-dones se mineralicen (67). Tambin se ha sugerido quelos glucosaminoglucanos (39) o la protena de adhesinal cemento RGD, una protena asociada al colgeno (52),tambin pueden desempear una funcin en el man-tenimiento del estado no mineralizado del ligamentoperiodontal. En este punto, an no se ha esclarecidocmo el ligamento periodontal, atrapado entre dos te-

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

El ligamento periodontal tambin 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 tambin pueden aumentar notablemente en gro-sor. En cambio, una reduccin en la funcin conduce alestrechamiento del ligamento y a una disminucin delnmero y el grosor de los haces de fibras. Estas modifi-caciones funcionales del ligamento periodontal tambinocasionan 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 (alvolos) para los dientes.Consta de placas corticales externas (vestibular, lin-gual y palatina) de hueso compacto, una esponjosacentral y el hueso que reviste los alvolos (hueso al-veolar). La placa cortical y el hueso que reviste el al-volo entran en contacto a la altura de la cresta alve-olar. El hueso que reviste el alvolo es denominadohueso del haz, porque proporciona adhesin 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 ms delgadas enel maxilar superior y ms 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 tambin consta de hueso dispuesto en l-minas, con sistemas haversianos presentes en lastrabculas ms grandes. La mdula amarilla, rica en c-lulas adiposas, generalmente rellena los espacios inter-trabeculares, aunque algunas veces tambin puede ha-ber un poco de mdula roja o hematopoytica. En laregin de los dientes anteriores no hay hueso trabecu-lar y, en este caso, la placa cortical y el hueso alveolarestn fusionados. La parte central de este complejo, encuanto al sostn dentario, es el hueso del haz, que constade capas sucesivas de haces de fibra intrnseca, con unrecorrido ms o menos paralelo al alvolo. Incrustadosdentro de este hueso del haz, casi perpendiculares a susuperficie, estn los extremos (fibras de Sharpey) de loshaces de fibras extrnsecas de colgeno del ligamentoperiodontal (que, al igual que en el cemento celular defibras intrnsecas y en el cemento celular estratificadomixto, estn mineralizados slo en su periferia). Debidoa que el diente est constantemente sometido a movi-mientos menores y a que el hueso alveolar debe res-ponder a la demanda funcional ejercida sobre l por lasfuerzas de la masticacin, el hueso de la pared del al-volo se remodela constantemente y su organizacinestructural vara a lo largo de la pared (56). La presen-

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cia de un hueso alveolar que recorre todo el alvolo den-tario separa anatmica y funcionalmente el hueso desoporte y el ligamento periodontal. La organizacin delproceso alveolar es otro ejemplo ms de la relacin queexiste entre la estructura y la funcin en el periodoncio.

Mientras que los procesos de formacin y regula-cin del hueso alveolar son similares a los que se ob-servan en otras zonas anatmicas, el hueso alveolartiene caractersticas distintivas, porque su recambiocelular es muy rpido y se pierde en ausencia de undiente. Estas dos caractersticas sugieren que los me-canismos reguladores locales son particularmente im-portantes en el caso del hueso alveolar. Tambin 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 resorcin es asincrnica, de modo que la in-sercin del ligamento periodontal se pierde solamentede forma focal y por cortos perodos de tiempo. Du-rante la migracin dentaria, la distribucin de la fuerzaes tal que el hueso perdido a causa de la resorcin enuna superficie del alvolo dentario es equilibrado por

la formacin de hueso a lo largo de la superficieopuesta. Este equilibrio seo, juntamente con el con-tinuo depsito de cemento durante toda la vida, ac-tan para mantener una relacin ms o menos cons-tante entre la superficie de la raz y la de la cavidadalveolar. Todava no se conocen exactamente todos losfactores que desencadenan los diversos aconteci-mientos en la homeostasia periodontal. La compren-sin de estos procesos sera de gran utilidad, pues per-mitira sacar provecho de los acontecimientos que seproducen durante el tratamiento ortodncico, queesencialmente representa una circunstancia donde loslmites de la fisiologa normal se distienden.

Tal como se ha mencionado, en el ligamento pe-riodontal hay clulas progenitoras que pueden dife-renciarse en osteoblastos para el mantenimiento fi-siolgico del hueso alveolar y, probablemente,tambin para su reparacin. 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 clulasseas (7), sera muy beneficioso identificar las sea-les que guan la diferenciacin celular en cada unade estas trayectorias, a fin de disear terapias rege-neradoras dirigidas.


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Fig. 8. Microfotografas electrnicas ptica (A) y de trans-misin (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. Ntese la

gran cantidad de vasos sanguneos (VS) en el epitelio de labolsa. B) Unos das despus del raspado y alisado radicu-lar los agentes patgenos periodontales pueden reestable-cer una biopelcula bacteriana sobre la superficie de den-tina (D) expuesta.

PB

PB

BP

D

VS

EP

10 mA

B1 m

Alteraciones patolgicasde la estructura y la funcinde 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 poblacin, incluso a individuos jvenes. Ensu documento FY2003 Fact Sheet, la American Asso-ciation for Dental Research inform que el 48 % delos adultos de edad comprendida entre los 35 y 44aos presenta inflamacin de la enca (gingivitis), y el22 % sufre una enfermedad periodontal destructiva,una importante causa de perdida dentaria. Adems,se ha comprobado que las enfermedades periodonta-les crnicas estn relacionadas con las principales en-fermedades sistmicas, 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 etiologa multifactorial. Todas las manifestacio-nes de periodontitis, no obstante, parecen tener una

serie de acontecimientos subyacentes comunes queconducen a la destruccin del tejido y a la prdida dela insercin dentaria.

El epitelio de unin, en virtud de su singularidadestructural y funcional, proporciona una barrera muyeficaz contra los agentes patgenos periodontalesy sus productos metablicos. Sin embargo, dichosagentes, en especial Porphyromonas gingivalis, pue-den perturbar su integridad, al permiir la disemina-cin subgingival de bacterias y sus antgenos (9, 19,35, 55). La consecuente respuesta inflamatoria con-duce a la degradacin del tejido conectivo subyacente,primero alrededor de los vasos sanguneos y luego enzonas adyacentes, ocasionando la desintegracin es-tructural y funcional de la enca.

Unos de los primeros cambios de la periodontitisson la migracin del epitelio de unin a lo largo de lasuperficie radicular y su elongacin, lo que conducea la formacin de un epitelio de unin largo y de unabolsa gingival. Esta alteracin estructural va acompa-ada de un cierto nmero de cambios funcionales. Ladireccin de la migracin de los neutrfilos y del flujodel exudado crevicular a travs del epitelio cambia

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Fig. 9. Ilustracin esquemtica del sistema RANK-RANKL-osteoprotegerina

Progenitorde osteoclastos Linfocito T

ProliferacinDiferenciacin

RANK

sOPG

sRANKL

mOPG

M-CSF

Progenitormeieloide

Progenitorhematopoytico

OsteoblastoClula del estroma

Linfocito B

Preosteoclasto

Osteoclastoactivo

Estimuladores:TGF-17--estradiol

Estimuladores:PTH1,25(OH2)D3PGE2Il-1, 6, 11, 17TNF

IFN-

IFNR

mRANKL

Fusin desupervivencia

Activacin

drsticamente, ya que la superficie libre del epitelioes ahora desplazada desde el fondo del surco hasta lasuperficie de la raz. Asimismo, la superficie libre au-menta en tamao y, por lo tanto, est expuesta a msplaca bacteriana.

La naturaleza del tejido conectivo con el que el epi-telio de unin est en contacto influye, segn se cree,sobre su desarrollo. Esta lnea de razonamiento puedeservir para explicar, de modo similar, la formacin deun epitelio de unin largo. El epitelio de unin nece-sita, para establecerse, un cierto entorno de tejidoconectivo cuyas caractersticas especficas no hansido todava definidas que, en un periodoncio sano,habitualmente se encuentra cerca de la porcin cer-vical del diente. Cuando se instaura la gingivitis, el te-jido conectivo que bordea el epitelio de unin es con-tinuamente alterado por la respuesta inflamatoria. Porconsiguiente, necesita migrar a mayor profundidada lo largo de la superficie de la raz para encontrar unaestructura de tejido conectivo que est suficiente in-tacta y que sea capaz de enviar seales al epitelio paradetener su movimiento en direccin hacia abajo, for-mar una insercin epitelial funcional y adherir a la su-perficie dentaria.

Las bacterias causan la destruccin tisular indirec-tamente, mediante la exacerbacin 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-gresin 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 (TNF-), estn asociados con laresorcin del hueso (fig. 9). El remodelado seo nor-mal depende de un delicado equilibrio entre la forma-cin de hueso y su resorcin. El receptor activador delfactor nuclear B (RANK) y su ligando el RANKL, miem-bros de la familia de receptores del factor de necrosistumoral, estn directamente implicados en la diferen-ciacin de los precursores de los osteoclastos y en laactivacin y supervivencia de los osteoclastos (fig. 9).El RANKL es expresado por las clulas del estroma dela mdula sea, los osteoblastos y los fibroblastos, mien-tras que el RANK es expresado por los precursores delos osteoclastos y por osteoclastos maduros. La unindel RANK y del RANKL induce la diferenciacin y la ac-tividad de los osteoclastos. La osteoprotegerina, queest producida por las clulas del estroma medular, porlos osteoblastos y por los fibroblastos del ligamento pe-riodontal, compite por esta unin y funciona como unreceptor seuelo soluble para el RANKL. Por consi-guiente, la osteoprotegerina es un inhibidor natural dela diferenciacin y la activacin de los osteoclastos.Cualquier interferencia con este sistema puede cam-biar de direccin este equilibrio hacia un aumento dela formacin o la resorcin de hueso. Se ha demostrado

que las citocinas proinflamatorias como la IL-1 y elTNF-, dos protagonistas muy importantes en la pr-dida de hueso periodontal, regulan la expresin deRANKL y osteoprotegerina. Adems, los linfocitos Ttambin expresan RANKL, que unindose directamenteal RANK en la membrana celular de los progenitoresde osteoclastos, preosteoclastos y osteoclastos, estimulatanto la diferenciacin celular como la activacin delas clulas del linaje de los osteoclastos. Por lo tanto, elgiro de la homeostasia sea hacia la resorcin sea enla periodontitis puede ser ocasionado por las citocinasproinflamatorias que regulan la expresin de RANKLtanto en las clulas mesenquimatosas como en espe-cficos linfocitos T activados. Al respecto, se ha demos-trado que existe una disminuida prdida de hueso al-veolar tras la infeccin bucal con P. gingivalis en ratonesque carecen de linfocitos T (2). El descubrimiento deeste sistema regulador que conecta la biologa sea conla biologa celular inmunitaria (29, 30, 34) ha abiertonuevas posibilidades teraputicas, como la inhibicinde la interaccin entre el RANK y el RANKL mediantela aplicacin local de osteoprotegerina.

Debido a la velocidad excepcionalmente alta de re-cambio de colgeno en el ligamento periodontal, cual-quier interferencia con la funcin de los fibroblastospor enfermedad produce rpidamente una prdidadel 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 expresin de metaloproteinasas de la ma-triz que destruyen agresivamente el colgeno (54). Porlo tanto, las terapias para controlar la destruccin ti-sular pueden incluir moduladores del hospedador quetengan la capacidad de inhibir las metaloproteinasasde la matriz.

Cuando la inflamacin alcanza la superficie de laraz, puede producirse resorcin, la que da por resul-tado la excavacin de la raz. Es posible que este pro-ceso destructivo implique cierto desequilibrio en elsistema RANK-RANKL-osteoprotegerina (fig. 9) (7). Laresorcin radicular se produce de forma bastante ha-bitual en la gingivitis hiperplsica y, con menor fre-cuencia, adyacente a lesiones inflamatorias en el li-gamento periodontal. Las fracturas y microfracturasen la porcin superficial de la raz pueden facilitar lainvasin de las bacterias o la difusin de los produc-tos bacterianos hacia la raz. El cemento y la dentinadaados tambin pueden actuar como reservoriosbacterianos, a partir de los cuales se puede producirla recolonizacin de las superficies radiculares raspa-das y alisadas. Como aspecto positivo, la exposicinal 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 desmineralizacincon cido, 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 biolgicos pertinentes. Realmente, es fun-damental conocer cmo se desarrolla la estructura ti-sular y la relacin estructura-funcin, para entender elproceso patolgico y disear estrategias teraputicaseficaces, especialmente cuando se produce destruc-cin tisular y, en consecuencia, una prdida funcional.El presente captulo ha sido organizado teniendo pre-sente este objetivo, y con la esperanza de proporcio-nar a los investigadores una base slida para el diseode terapias regeneradoras. Un ejemplo especialmentebueno de reparacin tisular inducida que puede nodar resultados funcionales ptimos es la estimulacinde la formacin de cemento celular de fibras intrnse-cas para la reparacin radicular. Como se ha analizadoantes, el depsito de cemento celular de fibras intrn-secas en las races afectadas de periodontitis tratadasde diversas maneras no es la mejor manera de lograrla insercin, pues cuando el cemento se deposita en-cima de una superficie mineralizada no interacta conla matriz calcificada preexistente y, por lo tanto, estsujeto a un posible desprendimiento. Este desprendi-miento, sin embargo, tambin puede deberse a pro-piedades inadecuadas de la superficie de la raz.

La primera lnea de defensa es el epitelio de unin.Su alteracin estructural es, claramente, el primer pasohacia la progresin de la enfermedad. Se ha prestadorelativamente poca atencin a los factores que de-sencadenan su formacin y a la composicin de la es-tructura tipo lmina basal que media su adherenciaa la superficie de la raz. Podran utilizarse los cons-tituyentes de esta capa adhesiva para lentificar el cre-cimiento hacia abajo del epitelio de unin y su sepa-racin de la superficie dentaria? Una vez que laenfermedad avanza ms all de la zona epitelial y sedisemina a los elementos del tejido conectivo del pe-riodoncio, la regeneracin se complica por el hechode que ahora estn 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 funcin de la insercin 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, ademsde la cantidad, el tipo de cemento tambin ser unelemento clave.

Todava se desconoce si el precursor para las clu-las periodontales es ectodrmico o ectomesenquima-toso, o si hay ms de un precursor. No obstante, estopuede ser una cuestin de semntica, ya que las c-lulas ectomesenquimatosas tambin son de origen ec-todrmico. El hecho de que las terapias periodonta-

les actuales estimulen principalmente la formacin decemento celular de fibras intrnsecas y que el cementoacelular de fibras extrnsecas y el cemento celular defibras intrnsecas puedan verse particularmente afec-tados por las enfermedades o condiciones experi-mentales, ciertamente sugiere que pueden ser provo-cadas trayectorias celulares especficas y que existendiferentes vas de sealizacin. Es importante reco-nocer este hecho, a fin de lograr una regeneracin pe-riodontal eficaz y especficamente dirigida.

En estos ltimos aos, se ha prestado mucha aten-cin a las protenas de la matriz del esmalte, y los en-sayos para su utilizacin en reparacin periodontalhan mostrado resultados clnicos prometedores. Noobstante, debe an investigarse la variabilidad en losresultados clnicos y los posibles beneficios con res-pecto al desbridamiento con colgajo abierto o la re-generacin tisular guiada. Pueden obtenerse resulta-dos clnicos relativamente similares con enfoquesteraputicos muy diferentes, lo que indica que estasprotenas de la matriz del esmalte pueden funcionarindirectamente. Ciertamente, todava no se disponede ninguna prueba de que realmente sean los prin-cipales protagonistas en la formacin de la raz. Desdeluego, todava no se ha comunicado ningn defec-to radicular importante en ratones sin amelogeninay ameloblastina y en ratones transgnicos. Esto no sig-nifica que no deban usarse protenas de la matriz delesmalte para el tratamiento periodontal, sino que sise comprendiera mejor el mecanismo por el cual ejer-cen su influencia, se podran utilizar estas u otras pro-tenas de un modo ms eficaz.

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

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estructura de los tejidos periodontales

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