"Amelogènesis imperfecta"

Durante las semanas temprana que siguen el concepto de las células rápidamente que se dividen del embrión distinguen en 3 células, los tipos que forman la etapa trilaminar del disco del desarrollo: ectodermo, mesodermo y endodermo. La amelogénesis imperfecta, es una anomalía estructural hereditaria del esmalte, que ocurre en la dentición primaria y en la permanente. Se encuentra una forma hipomineralizada (defecto en la maduración del esmalte), una hipoplásica (esmalte delgado) y una hipocalcificada (defecto en la mineralización primaria). En la forma hipoplásica, hay una reducción cuantitativa del esmalte, con mineralización normal; es poco frecuente y hay variaciones en el aspecto y el genotipo. La transmisión autosómica recesiva se ha descrito en pocos casos como una anomalía de esmalte delgado, rugoso, amarillo pero duro. Se han descrito numerosos tipos de amelogénesis imperfecta que se asocian con el cromosoma X, debidos a defectos estructurales en el gen de amelogenina del cromosoma X. Se ha demostrado que el gen se encuentra en el brazo largo del cromosoma X, en el locus AIH3.

Dientes de color amarillo intenso, con presencia de esmalte delgado y frágil, compatible con amelogénesis imperfecta de tipo hipoplásico. Se evidencia presencia de pocas caries. Hay anomalía de forma dental generalizada, por la presencia de molares con cúspide en punta, sin anatomía oclusal definida, y tabla oclusal angosta. Los dientes son de tamaño pequeño, tanto en la dentición temporal como en la permanente. En este trabajo se irá a tratar lo que es en sí la Amelogénesis Imperfecta, sus principios y consecuencias.

OBJETIVO GENERAL:

• Investigar y aprender la composición de los dientes, los tipos de enfermedades que tiene la cavidad bucal, en especial la Amelogénesis Imperfecta que nos compete para nuestra carrera y empezar en firme para tener una carrera exitosa.

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

• Comprender la estructura, composición, etapas de los dientes y su escasez en alguna de estos componentes.
• Reconocer la importancia de la cavidad bucal en el proceso de desarrollo y de las tranformaciones que suceden para un bien o un mal.
• Comprender que la Amelogénesis Imperfecta es el proceso de: elaboración y mineralización de la matriz orgánica.
• Reconocer que el Ameloblasto es funcionalmente lo mas importante para el desarrollo de los dientes y principal causa por la cual se da la Amelogénesis Imperfecta.
• Identificar la estructura y tamaño de los Ameloblastos.
• Reconocer e Identificar los tipos de Amelogénesis Imperfecta que hay con sus caracteristicas fisiológicas.

Durante las semanas temprana que siguen el concepto de las células rápidamente que se dividen del embrión distinguen en 3 células, los tipos que forman la etapa trilaminar del disco del desarrollo: ectodermo, mesodermo y endodermo.

Estos tipos de células continúan formando todos los sistemas del cuerpo en una manera ordenada. El ectodermo se convierte para formar las estructuras tales como la piel, membranas mucosas, muchas glándulas (salivales incluyendo); el mesodermo forma los huesos, el músculo y el tejido fino conectivo, mientras que el endodermo forma las varias estructuras como los pulmones, y muchas otras estructuras abdominales.

Durante las semanas 2 y 3 hay un espesamiento del ectodermo en un canto ocurre a lo largo del disco trilaminar. Este se espesa como resultado de la mitosis crecientes dentro del ectodermo. Con el desarrollo adicional el espesamiento prolifera hacia abajo en el mesodermo para formar el tubo de los nervios: el sistema nervioso presunto.

La invasión y la diferenciación adicionales del ectodermo y en el mesodermo, en el extremo del disco embrionario que debe convertirse en la pista, da lugar a algunas células del origen ectodermal que se convierten en mas como las células mesodermal. Estas células que se llaman células ectomesenquimatoso, destacan su origen mientras que reconocen que ahora están funcionando como células del mesodermo. Las células del ectomesenquimatoso serán responsables de todos los elementos del músculo, del hueso y del tejido fino conectivo de la cara y de las quijadas.

Entre las semanas 5 y 6, la cavidad bucal se llena casi totalmente de la lengüeta que se convierte. El ectodermo que alinea la cavidad bucal es delgadamente epitelio escamoso estratificado. La división estarán los dientes eventual en el adulto. Esto que espesa se describe como la "lamina dental". Como invaden el ectomesenquimatoso subyacente y ramifican casi inmediatamente para formar una estructura formada invertida de "Y". La base de la Y se asocia a la superficie epitelial y los dos brazos de la Y se embuten en el mectomesenquimatoso subyacente. Un brazo de la Y, de lo mas cerca posible a la mejilla y de los labios del embrión formara el surco bucal, que separa el complejo del canto del diente alveolar de los labios y de las mejillas. El otro brazo de la Y continua invadiendo profundamente en el ectomesenquimatoso subyacente y será la base para el desarrollo de los dientes.

El ectomesenquimatoso que rodea la extensión interna del ectodermo también experimenta actividad miotica perceptible creciente. Como tal, hay una mayor densidad de las células que rodean el ectodermo invasor.

En 10 puntas en células de cada quijada (superior e interior) en la extremidad del ectodermo invasor experimenta mitosis creciente. Esto da lugar a una "pista pequeña" o a la formación del brote. La etapa del brote del desarrollo del diente ahora delinea las células que van a hacer el órgano dental. Estas células continuarán en formar el esmalte del diente; mientras que esas células en el ectomesenquimatoso adyacente formarán el esmalte dental, la pulpa y el cemento del diente.

En la etapa del brote hay una cierta diferenciación que ocurre dentro de las células ectodermal. Las células que están inmediatamente adyacente a la lamina basal de que separan las células ectodermal del polihedral dentro del liquido intercelular creciente.

Mientras que el nombre implica en esta etapa a el órgano dental que se convierte a un "casquillo". Dentro del centro del casquillo el ectomesenquimatoso incluido forma la papila dental. En el diente completamente formado este será la pulpa y el esmalte dental. El ectomesenchyme que rodea el órgano dental también experimenta mitosis creciente y forma una región (aunque es indistinto de los tejidos finos circundantes) llamada el "folículo dental". En el diente completamente formado estas células formara el cemento, el hueso alveolar y el ligamento periodontal.

Uno de los cambios dominantes vistos en esta época del desarrollo del diente es la diferenciación de las células del órgano dental. Las células en la capa intima (adyacente a la papila dental) se convierten en acolumnadas cuboidal o corto en forma. Hay un aumento en los organelos sintetizados de estas células (ej. Retículo endoplasmatico y aparato de Golgi). Las células distinguidas se refieren mientras que el "epitelio interno del esmalte (IEE)" y son los ameloblastos presuntos que continuaran formando el esmalte.

Inmediatamente adyacente (dentro del órgano dental) al IEE a la capa de células estratificadas distintas. Estas células se refieren como el "intermedio del estrato" (SI) y son las células especializadas que utilizan la actividad sintetizada del IEE.

La capa exterior de células del órgano dental se convierte en las células cuboidal cortas que se llaman el "epitelio externo del esmalte" (OEE). Entre el OEE y él SI al grupo de células designadas el "retículo radiado" (SR) distinga. Estas células son limitadas juntas por los desmosomas numerosos y en la etapa actual del desarrollo comienzan a secretar cantidades significativas de sustancia extracelular. Este aumento en sustancia extracelular empuja las células aparte. Sin embargo, donde son limitados por los desmosomas siguen siendo firmemente adherente. Como tal, las células toman en una estrella como aspecto (radiado), por lo tanto el nombre.

Con el desarrollo del SR hay otro cambio de concierto con mitotic creciente dentro del órgano dental, en la apariencia del histological del órgano dental. Aparece más de una "campanilla" ahora la forma.

Durante este periodo hay una continuación del diferenciación de la cuatro capa del órgano dental: IEE, SI, SR y OEE. Al mismo tiempo la capa de células de la papila dentales inmediatamente adyacente a la membrana del sótano (qué separa el IEE de la papila dental) la salida a las partes diferentes del órgano dental, la forma final de cada diente es determinada. La forma final del diente es determinada por la forma de la unión entre el IEE y los odontoblastos (ie. el dento presunto.unión de esmalte).

Las amelogeninas son proteínas, que se encuentran en el esmalte dental y en el tejido vital que sujeta al diente; el esmalte del diente es el tejido calcificado mas duro, elaborado por el tejido epitelial; se diferencia especialmente de los otros tejidos del diente por ser de origen ectodérmico, los demás tejidos del diente son de origen ectomesenquimatoso. La dureza del esmalte es considerable ya que resiste el choque masticatorio, lo cual es su principal función.

La composición del esmalte es aproximadamente de 94 % de sustancia inorgánica y un 6% de sustancia orgánica y agua.

La sustancia inorgánica esta representada en carbonato de calcio y fosfato de calcio. La sustancia orgánica esta representada por unas proteínas denominadas amelina y amelogenina. El ameloblasto tiene una mayor actividad formadora hacia la parte oclusal o incisal disminuyendo su actividad hacia la parte cervical, por esto el esmalte termina en forma de filo de navaja.

La unidad estructural del esmalte es el prisma, que mide aproximadamente 4 micras, las que se producen cada 24 horas por un ameloblasto.

El color de la corona cubierta de esmalte varia desde blanco hasta grisáceo pasando por las gamas de amarillo. Se ha sugerido que el color está determinado por la translucidez del esmalte, de tal modo que los dientes amarillos tienen un esmalte traslucido y delgado a través del cual se ve el color amarillo de la dentina y que los dientes grisáceos tienen el esmalte más opaco. El color del esmalte también esta dado por la cantidad de proteína en este y el grado de calcificación que es importante para él diagnostico clínico de los pacientes.

1. Desarrollo del Esmalte

Durante la dentinogénesis los odontoblastos se retiran centralmente, dejando por detrás dentina formada. Los ameloblastos también se retiran, pero en dirección periférica, dejando esmalte recién formado sobre dentina previamente formada. Como el epitelio dental interno termina a nivel del borde cervical, esta estructura determina la extensión de la aposición del esmalte. La dentinogénesis comienza en el estadio de campana tardío del desarrollo dentario. Inmediatamente cuando comienza la amelogénesis, el germen dentario es descripto como comenzando el estadio de corona del desarrollo del diente.

La formación de cualquier tejido duro implica esencialmente la producción de una matriz organiza dentro de la cual se introducen sales minerales. El esmalte difiere de otros tejidos duros en que es un producto ectodérmico y posee una matriz orgánica distinta con un patrón diferente de mineralización.

La formación del esmalte es un proceso complejo que comprende tres estadios. El primero es informativo e implica la secreción de una matriz orgánica por parte de las células diferenciadas a partir del epitelio dental interno, a una velocidad promedio alrededor de 0,023 mm por día. Esta matriz se mineraliza casi instantáneamente, de modo que el esmalte recién formado consta de alrededor de 65% de agua, 20% de material orgánico (proteína) y 15% de material inorgánico (apatita). La secreción de este esmalte parcialmente mineralizado continua hasta que se ha formado casi todo el espesor del esmalte, con algunas modificaciones de la matriz. Cuando se segrega por primera vez, la matriz consta de dos tipos de proteínas: una amelogenina hidrofobica rica en prolina, con un peso molecular de alrededor de 25.000 daltons y una fosfoproteina ácida glucosilada con un peso molecular alrededor de 55.000 daltons llamada enamelina. Las amelogeninas exceden a las enamelinas en un cociente de 19:1. Los cristales depositados en esta matriz son largas placas delgadas de hidroxiapatita cuya longitud se completa inmediatamente. A medida que se segrega mas matriz, las proteínas del esmalte muestran una reducción progresiva por proteólisis extracelular, y los cristales aumentan de ancho. De esta manera, la matriz del esmalte se mineraliza hasta un 30% y posee consistencia blanda. La matriz sufre el segundo estadio: la maduración, un proceso que comprende el ulterior del crecimiento de cristales de mineral y la perdida de agua y proteínas. La maduración comienza en el centro de crecimiento en el momento en que el esmalte ha alcanzado su total grosos a nivel del extremo cuspideo. Procede siguiendo el mismo patrón de la secreción de la matriz, comenzando en el limite amelodentario, radiándose hacia la superficie externa en un arco cervical a una velocidad de 0,04-0,05 mm diarios mas rápido que la secreción de la matriz. La remoción de material proteico durante la maduración es selectivo, dado que se extraen todas las amelogeninas, dejando sólo las enamelinas de mas alto peso molecular fuertemente unidas a las superficies del cristal de apatita. Se pierde alto de agua, de manera que ahora el esmalte esta altamente mineralizado, pero aún es muy poroso. El tercer estadio en la formación del esmalte resulta en el agregado de mas mineral y en la perdida de porosidad. Durante la dentinogénesis los odontoblastos se retiran centralmente, dejando por detrás dentina formada. Los ameloblastos también se retiran, pero en dirección periférica, dejando esmalte recién formado sobre dentina previamente formada. Como el epitelio dental interno termina a nivel del borde cervical, esta estructura determina la extensión de la aposición del esmalte. La dentinogénesis comienza en el estadio de campana tardío del desarrollo dentario. Inmediatamente cuando comienza la amelogénesis, el germen dentario es descripto como comenzando el estadio de corona del desarrollo del diente.

La formación de cualquier tejido duro implica esencialmente la producción de una matriz organiza dentro de la cual se introducen sales minerales. El esmalte difiere de otros tejidos duros en que es un producto ectodérmico y posee una matriz orgánica distinta con un patrón diferente de mineralización.

La formación del esmalte es un proceso complejo que comprende tres estadios. El primero es informativo e implica la secreción de una matriz orgánica por parte de las células diferenciadas a partir del epitelio dental interno, a una velocidad promedio alrededor de 0,023 mm por día. Esta matriz se mineraliza casi instantáneamente, de modo que el esmalte recién formado consta de alrededor de 65% de agua, 20% de material orgánico (proteína) y 15% de material inorgánico (apatita). La secreción de este esmalte parcialmente mineralizado continua hasta que se ha formado casi todo el espesor del esmalte, con algunas modificaciones de la matriz. Cuando se segrega por primera vez, la matriz consta de dos tipos de proteínas: una amelogenina hidrofobica rica en prolina, con un peso molecular de alrededor de 25.000 daltons y una fosfoproteina ácida glucosilada con un peso molecular alrededor de 55.000 daltons llamada enamelina. Las amelogeninas exceden a las enamelinas en un cociente de 19:1. Los cristales depositados en esta matriz son largas placas delgadas de hidroxiapatita cuya longitud se completa inmediatamente. A medida que se segrega mas matriz, las proteínas del esmalte muestran una reducción progresiva por proteólisis extracelular, y los cristales aumentan de ancho. De esta manera, la matriz del esmalte se mineraliza hasta un 30% y posee consistencia blanda. La matriz sufre el segundo estadio: la maduración, un proceso que comprende el ulterior del crecimiento de cristales de mineral y la perdida de agua y proteínas. La maduración comienza en el centro de crecimiento en el momento en que el esmalte ha alcanzado su total grosos a nivel del extremo cuspideo. Procede siguiendo el mismo patrón de la secreción de la matriz, comenzando en el limite amelodentario, radiándose hacia la superficie externa en un arco cervical a una velocidad de 0,04-0,05 mm diarios mas rápido que la secreción de la matriz. La remoción de material proteico durante la maduración es selectivo, dado que se extraen todas las amelogeninas, dejando sólo las enamelinas de mas alto peso molecular fuertemente unidas a las superficies del cristal de apatita. Se pierde alto de agua, de manera que ahora el esmalte esta altamente mineralizado, pero aún es muy poroso. El tercer estadio en la formación del esmalte resulta en el agregado de mas mineral y en la perdida de porosidad.

Composición en aminoácidos de muestras de esmalte extraídas secuencialmente de un incisivo superior primario de un feto que contiene tanto estadios madurativos como formativos. (Valores expresados como residuos/1000).

El deposito inicial de mineral (mineralización parcial inmediata) se produce en la unión amelodentinaria y los cristales crecen mas tarde, siguiendo su eje longitudinal, por la progresiva adición de iones a su extremo terminal. A este nivel se localizan la DSP y la tuftelina que tienen la misión de iniciar el proceso de mineralización debido a su capacidad de unirse con el componente mineral. Se ha relacionado a la tuftelina con la hipermineralización existente en la unión amelodentaria. En la vaina de Hertwig y antes de la formación del esmalte se expresa la ameloblastina.

En estudios in vivo (utilizando el MET y el MEB) e in vitro (utilizando amelogenina recombinante se ha podido demostrar que, alrededor y entre los cristales iniciales de 1 a 3 nm de espero se disponen formaciones esféricas (nanosferas) de 20 nm constituidas por amelogeninas (cada esfera esta integrada por 100 monomeros de amelogeninas). Las nanosferas constituyen hileras en forma de rosario que con el MET se observan como estructuras electrolucidas y que previenen el crecimiento lateral y la fusión o fractura de estos cristales iniciales. Esta disposición deja libre la superficie de dichos cristales próxima al ameloblasto la cual va sucesivamente creciendo gracias al aporte de Ca²⁺ y de PO₄^3- que le van suministrando los ameloblastos. La enamelina puede también participar en esta malla reticular de materia orgánica que de forma progresiva va configurando el soporte del cristal.

La disposición descrita de estas proteínas permite regular la morfología y el tamaño del cristal, modulando e inhibiendo un crecimiento anómalo del mismo o el contacto de su superficie con otras sustancias, como la albúmina, también presente en la matriz, y que es un conocido inhibidor de la hidroxiapatita y del crecimiento del cristal.

La actividad enzimática, primero de las metaloproteasas y luego de las proteasas de serina, van remodelando la matriz y degradando y eliminando el componente orgánico. Ello hace posible el crecimiento controlado de los cristales iniciales y trae como consecuencia que se establezcan puentes o bandas entre los mismos, para mas tarde y por coalescencia configurar los cristales definitivos. El proceso de mineralización avanza con la sustitución progresiva de agua y materia orgánica hasta que el esmalte alcanza un contenido en materia inorgánica del 95%.

En la ultima fase del proceso de mineralización intervendría la ameloblastina que seria segregada por la vertiente lisa de los ameloblastos y que vendría un papel fundamental en la configuración de los limites de los prismas y en la constitución de la vaina del prisma.

El aporte de calcio y fosfato para la formación y el crecimiento de los cristales proviene de los ameloblastos. El ultimo aporte de sales minerales proviene de los capilares del saco invaginados en el órgano del esmalte. El estrato intermedio selecciona el paso de iones hacia el ameloblasto, fenómeno que estaría regulado por hormonas y vitaminas (deficiencias vitamínicas o endocrinopatias producen perturbaciones que se traducen en anomalías estructurales del esmalte). En el estrato intermedio se detecta fosfatasa alcalina de forma significativa así como ATPasa dependiente del calcio. Por ultimo los métodos de autorradiografia cuantitativa del calcio al MET han puesto de relieve dos vías de difusión para este elemento:

• Una vía transcelular a través de los ameloblastos hacia el esmalte en desarrollo.
• Una segunda vía extracelular a través de los espacios intercelulares.

En relación con el transporte de calcio en el ameloblasto es importante destacar la significativa presencia de la actividad enzimática ATPasa dependiente del calcio que existe en distintos lugares de la celular: la membrana plasmatica, el complejo de Golgi, las mitocondrias, etc.

Existen también canales de calcio y distintas proteínas (calbindina, calmodulina, anexinas, etc.) implicadas en el transporte de dicho elemento. El calcio que penetra por las membranas basolaterales se uniría a la calbindina y seria expulsado a la matriz del esmalte gracias a la ATPasa dependiente del calcio, ubicada en la membrana que delimita el proceso de Tomes.

El esmalte adulto de un elemento ya erupcionado continua incorporando iones en su superficie, mecanismo conocido como remineralización, que esta en relación directa con el grado de permeabilidad del esmalte.

El esmalte presenta características histofisiologicas que lo distinguen de los demás tejidos dentarios. El conocimiento de estas características estructurales, físicas y químicas es indispensable para poder comprender su comportamiento biológico. Teniéndolo en cuenta es posible realizar una correcta reparación de los tejidos perdidos, prevenir la caries y evitar que el mecanismo destructor de la caries se repita.

La actividad biológica fundamental en la que participa el esmalte es la de ser el soporte y la estructura donde se ejercen las fuerzas de la masticación generadas por las contracciones musculares del aparato masticatorio. Dichas fuerzas son de alrededor de 50 Kg. y en algunos individuos (los esquimales), debido a variables culturales que tienen que ver con la alimentación, dichas fuerzas alcanzan los 150 kg. La fuerza mayor se ejerce en el primer molar y la menor en los incisivos en la que la fuerza desciende hasta 10 kg. En relación con las fuerzas masticatorias es importante saber que el esmalte, que es el tejido mas duro del organismo, el mas frágil, presentando, por ello, una gran tendencia a las macro y microfracturas. El soporte dentario subyacente es el que le permite, además de su sostén, una cierta elasticidad.

Debido a su alto contenido inorgánico el esmalte es también particularmente vulnerable a la desmineralización provocada por los ácidos elaborados por las bacterias existentes en la placa bacteriana. El resultado es la caries dental y de ahí la importancia de eliminar la placa adherida a la superficie libre del esmalte con un cepillado correcto, para prevenir el inicio de la caries.

Los estudios ultraestructurales de la formación del esmalte han aportado mucho a la comprensión de este complicado proceso. Las exigencias que impone el proceso de fijación para la microscopia electrónica son tales, que muchos de estos estudios han debido realizarse en material proveniente de roedores. Afortunadamente, ya se han reportado suficientes estudios realizados sobre material obtenido de primates para poder establecer similares.

Durante los estadios de corona y de campana del desarrollo dentario, las células del órgano dental, junto con las de la papila dental, interactuan por crecimiento diferencial para establecer la forma de la corona del diente. Mientras se hallan implicadas en esta actividad morfogenetica, las células del epitelio dental interno son cubicas con núcleos grandes ubicados centralmente. Los Complejos de Golgi se hallan en las zonas proximales de las células (el extremo adyacente al estrato intermedio). Las mitocondrias y otras organelas citoplasmaticas se hallan esparcidas en las células.

A medida que las células del epitelio dental interno se diferencian en ameloblastos, sé elongan y sus núcleos se desplazan para aproximarse hacia el estrato intermedio. El Complejo de Golgi aumenta de volumen y migra desde su posición proximal, para ocupar una parte importante de la porción central de la célula. La cantidad de retículo endoplasmatico rugoso aumenta significativamente y las mitocondrias se agrupan en la región proximal, aunque algunas se hallan dispersas en las células. De esta manera, el ameloblasto se convierte en una célula altamente polarizada, con la mayoría de sus organelas situadas en el cuerpo celular ubicadas distalmente respecto del núcleo.

Los ameloblastos adyacentes se hallan alineados estrechamente uno respecto del otro, y esta alineación se mantiene mediante el agregado de especializaciones de contacto, o Complejos de Unión, establecidos entre ellos. Estos Complejos de unión rodean las células a nivel de sus extremos distal (más cercana a la dentina) y proximal. Tonofilamentos finos radian desde los Complejos de Unión dentro del citoplasma de los ameloblastos, y se los distingue formando barras terminales proximal y distal. Muy a menudo el complejo de la barra terminal proximal aparece bajo el microscopio óptico como una capa continua que separa los ameloblastos del estrato intermedio, pero esta es una ilusión causada por el microscopio óptico.

Ultimamente ha quedado claro que existe una diferencia funcional entre los complejos de unión proximal y distal. Experimentos en los cuales se usa peroxidasa de rabanito picante o lantano, como trazadores demuestran que dichos materiales son capaces de pasar entre las uniones proximales (permeables a ellos) hacia los espacios paracelulares y, por lo tanto, las uniones son de la variedad macular (puntual).

Ninguno de los dos trazadores, sin embargo pasa mas allá de la unión distal, la cual pertenece a la variedad zonular (que rodea a toda la célula). El sellado del complejo de distal solo ocurre a medida que los ameloblastos asumen su función secretoria, dado que se ha demostrado que antes que comience la secreción ellos son permeables.

La lamina basal sobre la cual se apoyan los ameloblastos se desintegra después del comienzo de la amelogénesis.

La ultraestructura del recientemente formado ameloblasto refleja su futura función sintética y secretora. La síntesis de la proteína del esmalte verifica en el retículo endoplasmatico rugoso desde donde pasa al Complejo de Golgi, en donde se condensa y empaqueta en gránulos secretorios rodeados por una membrana. Estos gránulos migran a la extremidad distal de la célula, y su contenido es liberado contra la recientemente formada la dentina del manto. Hay poco o ningún intervalo entre la secreción de la proteína del esmalte y la aparición de esmaltes inorgánicos dentro de ella. Estos cristales están empaquetados al azar en el esmalte que se forma primero y se interdigitan con los cristales de la dentina. Algunos consideran que los cristales de la dentina forman los sitios de nucleación para los cristales del esmalte.

A medida que se forma esta primera capa amorfa del esmalte, los ameloblastos se alejan de la superficie de la dentina y cada ameloblasto desarrolla una proyección cónica corta conocida como proceso de Tomes. Aunque el citoplasma de un ameloblasto se continua con el proceso de Tomes, la distinción entre proceso y cuerpo celular esta marcada claramente por el complejo de unión (la barra terminal). El proceso contiene primariamente gránulos secretorios y pequeñas vesículas, mientras que el citoplasma del ameloblasto contiene abundantes organelas sintetizadoras.

Una vez que se establecen los procesos de tomes, la secreción de la proteína del esmalte por parte de los gránulos secretorios se verifica a través de estrechos canales que están localizados primariamente en dos regiones dentro de estos procesos, especialmente en sus extremos dístales y en la extremidad proximal donde se unen procesos adyacentes. Sin embargo, los tiempos se superponen un poco, de modo que la secreción a nivel de la distal, formando de esta manera fositas amuralladas ocupadas por el extremo distal del proceso.

Estas fositas después se llenan de secreción desde una de las superficies del proceso de Tomes. El proceso de Tomes crea una estructura en el esmalte. El proceso de Tomes persiste hasta la formación de los pocos incrementos finales de esmalte, que es también amorfo, y se lo conoce como esmalte aprismático.

Una vez que se ha formado todo el espesor de la matriz del esmalte, los ameloblastos sufren cambios ultraestructurales significativos ligados a su nueva función de maduración del esmalte. Hay una breve transición que implica una reducción de altura del ameloblasto y una disminución de su volumen y contenido de organoides. Las organelas excedentes, asociadas con la síntesis, sin encerradas en vesículas autofagicas y son digeridas por enzimas lisosomales. Este desarrollo es seguido por un desplazamiento en muchas de las organelas que quedan en la parte distal de la célula y por un plegamiento en muchas de las organelas que quedan en la parte distal de la célula y por un plegamiento complicado de la membrana plasmatica distal para formar un borde estriado. Este borde estriado aumenta enormemente la superficie de la extremidad del ameloblasto e indica que hay rápido transporte de material a través de la membrana plasmatica.

Ya se ha mencionado que durante la maduración, hay cambios cualitativos y cuantitativos en el componente orgánico del esmalte, y que el ameloblasto puede hallarse implicado en la remoción selectiva de material orgánico. Los estudios morfológicos han revelado material parecido a la matriz del esmalte entre las prolongaciones del borde estriado y dentro de las vacuolas presentes en el ameloblasto. Otros estudios, en los cuales los componentes orgánicos del esmalte se marcaron con isótopos radioactivos, también indican que hay material orgánico que sale de la matriz del esmalte formada y que penetra en el ameloblasto en maduración (absortivo).

Al igual que los otros cambios que ocurren dentro del componente orgánico del esmalte, la maduración también implica el rápido influjo de calcio y fosfato. Esta acción permite el rápido crecimiento de los cristales, que se verifica para ocupar los espacios formados a medida que se remueven el agua y el material orgánico. El proceso por el cual estos iones inorgánicos son introducidos en un cierto momento dentro del esmalte no se comprende del todo. Se ha observado que grandes grupos de ameloblastos en maduración alternan entre fases en las cuales poseen una superficie distal-suave o la típica superficie estriada. Parece que puede haber patrones cíclicos de función celular (remoción proteica e influjo de calcio), los que se relacionan con esas características morfológicas. El esmalte adyacente a los ameloblastos con superficies estriadas parece hallarse mas densamente implicado en la captación de calcio. Se ha sugerido que el desarrollo del borde estriado y la fosfatasa alcalina a lo largo del mismo reflejan el rapido pasaje de iones inorgánicos a través de la membrana celular durante la maduración del esmalte.

A medida que la maduración del esmalte llega a su termino, los ameloblastos pierden sus bordes estriados y segregan un material entre el extremo distal de la célula, ahora achatado, y la superficie del esmalte, el cual aparece morfológicamente idéntico a una membrana basal. También en este momento se forman hemidesmosomas a lo largo de la membrana celular distal. Estas estructuras, junto a la lamina basal, proveen de un medio de unión firme para los ameloblastos a la superficie del esmalte, el cual es especialmente importante para el establecimiento de la unión dentogingival.

El esmalte esta formado por bastones o prismas, vainas y una sustancia interprismática de unión. Se ha calculado que él numero de prismas del esmalte va desde cinco millones, en los incisivos laterales inferiores, hasta doce millones en los molares superiores. Los prismas no son completamente rectos sino presentan algunas curvaturas, en especial en la porción oclusal. La translucidez del esmalte parece ser debida a variaciones del grado de calcificación. Los prismas son los más calcificados en cambio la sustancia intercélular es menos calcificada que el prisma y las vainas son ligeramente menos calcificadas de la sustancia cementante.

El microscopio también muestra otras estructuras del esmalte, al estudiar un corte por desgaste, estas son las bandas de Hunter Schregaer, bandas de Retzius, laminillas del esmalte. Algunas de ellas tienen poca importancia clínica.

Las laminillas de esmalte son estructuras delgadas foliculares que se extienden desde la superficie externa del esmalte a la unión amelodentinal, su composición es de material orgánico y bajo contenido mineral.

Se distinguen tres tipos de laminillas de esmalte:

• Tipo A: Poco calcificada.
• Tipo B: Constituidas por restos de células en degeneración.
• Tipo C: Constituidas por resquebrajaduras que se llenan de material orgánico presumiblemente originadas por la saliva.

1. AMELOGÉNESIS IMPERFECTA

La amelogénesis es el proceso del esmalte que comprende:

• La elaboración de una matriz orgánica extracelular
• La mineralización casi inmediata de la misma.

Ambos procesos están íntimamente ligados en el tiempo, luego de describir los ameloblastos que son las células formadoras del esmalte. Los ameloblastos se diferencian a partir del epitelio interno del órgano del esmalte y alcanzan un alto grado de especialización. En el proceso de diferenciación se requiere de la presencia de dentina. Debido a ello, la diferenciación se inicia en la región del futuro extremo cuspideo del germen dentario, siguiendo la dentina en desarrollo y se propaga en dirección de las asas cervicales hasta que todas las células del epitelio dental interno se transforman en ameloblastos. El extremo del asa cervical del órgano del esmalte, determina la extensión de la aposición del esmalte ya que los ameloblastos del epitelio interno solo llegan hasta ese nivel.

Estructura y ultraestructuralmente, el ameloblasto constituye la unidad funcional, dado que es la única célula responsable de la secreción de la matriz organiza del esmalte.

El esmalte que esta compuesto por dos clases de proteínas: la enamelina y la amelogenina. A ubicación de los disturbios genéticos que afectan a formación del esmalte es conocida como amelogénesis imperfecta.

Una proteína defectuosa en AI como la amelogenina (controla la mineralización del esmalte).

El gen está localizado en un brazo corto de los cromosomas X y en la localidad correspondiente; no-cromosoma Y.

Ocurre en una proporción de 1/14.000 que se forman varios tipos de herencia: dominante ligada al cromosoma X, resecivo ligado a X, autosomica dominante y autosomica recesiva.

El esmalte es el tejido ectodérmico que cubre la corona anatómica del diente. Esta formado por el órgano dental, el cual deriva de una proliferación localizada del epitelio oral. Las células que forman el esmalte, los ameloblastos, se diferencian dentro del epitelio dental interno como una parte del órgano dental. Debido a este proceso de diferenciación requiere la presencia de dentina, este comienza en la región del futuro extremo cuspideo de germen dentario; siguiendo la dentina el desarrollo, y propagándose hacia abajo de las vertientes cuspideas hasta que todas las células del epitelio dental interno se han convertido en ameloblastos.

Durante el desarrollo del germen dentario los ameloblastos atraviesan una serie sucesiva de etapas, que abarcan todos los cambios que sufren estos elementos desde que las células poseen un carácter absolutamente indiferenciado hasta que, tras diferenciarse y madurar, desaparecen por completo. Cada una de las etapas se caracteriza por presentar cambios estructurales citoquimicos y ultraestructurales que dependen del estado funcional, que poseen las células en relación con los procesos de formación o maduración del esmalte.

Las etapas o periodos que constituyen el ciclo vital del ameloblasto, son las siguiente:

Etapa Morfogénica (preameloblasto)

Etapa de organización o diferenciación (ameloblasto joven)

Etapa formativa o de secreción (ameloblasto activo, secretor o maduro)

Etapa de maduración

Etapa de protección

Etapa desmolítica

El desarrollo de los ameloblastos progresa desde los bordes incisales o cuspideos hacia el asa cervical, por lo cual, en un solo corte histológico de la etapa aposicional pueden observarse la mayoría de las características histológicas del ciclo vital de los ameloblastos.

El citoplasma muestra un cierto grado de desarrollo de RER (basofilia cada vez más intensa), y del Complejo de Golgi, las mitocondrias se agrupan en la región basal, y se observan numerosos microfilamentos y microtubulos. Los ameloblastos se hallan alineados estrechadamente uno respecto del otro, a través de especializaciones de contacto o complejos de unión que se localizan a nivel de los extremos básales y apicales de las células. Se ha establecido que existen diferencias funcionales entre ellas. Las uniones mas apicales son del tipo macular (puntual) u permeables al paso de algunas sustancias hacia los espacios intercelulares. Las uniones básales pertenecen a la variedad zonular (rodean a toda la célula) y son impermeables al paso de algunas sustancias hacia los espacios intercelulares. Las uniones mas básales pertenecen a la variedad zonular (rodean a toda la célula) y son impermeables al paso de sustancias.

Los Tonofilamentos que se proyectan desde las uniones de la membrana hacia el citoplasma de los ameloblastos, forman las barras terminales apicales y básales. Existen desmosomas bien desarrollados que se ven, tanto en la región apical, como en la basal.

A zona clara y acelular entre el epitelio interno y la papila dentaría desaparece quizás por el alargamiento de las células epiteliales que se ponen en contacto con las células de la papila, las cuales han comenzado su diferenciación en odontoblastos. Hacia el final del periodo de organización comienza la secreción de dentina por parte de los odontoblastos. Cuando esto ocurre se desarrolla una inversión de la corriente nutricia, al quedar separados los ameloblastos de la papila dentaría, su fuente primitiva de nutrición. Ahora su nutrición procede de los capitales del saco dentario que rodean al órgano del esmalte y que penetran con el epitelio externo por invaginación hacia el estrato intermedio. El cambio de polaridad que el ameloblasto joven sufre en esta, esta relacionado con una reprogramación de los mecanismos celulares que controlan el trafico vesicular, dado que a partir de esta fase, se va a desarrollar una intensa síntesis de secreción de proteínas del esmalte. En los ameloblastos jóvenes que todavía conservan la capacidad de dividirse puede ya detectarse la presencia de amelogenina.

El ameloblasto secretor es una célula diferenciada, muy especializada que ha perdido la capacidad de dividirse por mitosis. La población de preameloblastos constituye por ello una fuente constante de provisión de ameloblastos.

En el citoplasma de los ameloblastos secretores se han descrito vesículas denominadas cuerpos ameloblasticos o cuerpos adamantinos que son formaciones de tipo granular, consideradas como precursores intracelulares de la matriz orgánica del esmalte. Se localizan cerca del Complejo de Golgi en el cual tienen su origen. Poseen morfología ovoidea y contienen un material granular muy fino, rodeado por membrana.

El contenido de los cuerpos ameloblasticos no se conoce con exactitud. Por una parte, se supone que su naturaleza es proteica y que contiene constituyentes propios de la matriz orgánica del esmalte. Algunos autores consideran que podrían contener sales minerales cálcicas en forma soluble. Los gránulos secretorios o cuerpos ameloblasticos, una vez formados en el Complejo de Golgi, migran hacia el polo apical de la célula, donde son liberados contra la dentina formada. La secreción de proteínas del esmalte y la aparición de cristales inorgánicos dentro de ellas, es casi simultanea. Los cristales del esmalte se forman primero se interdigitan con los cristales de la dentina. A medida que se forma esta primera capa amorfa de esmalte (esmalte aprismático), los ameloblastos se alejan de la superficie de la dentina y cada uno desarrolla una proyección cónica denominada proceso de Tomes.

Los sistemas de unión más próximos al polo apical, marcan con claridad el limite entre el cuerpo celular del ameloblasto y el proceso de Tomes. Es decir, que el ameloblasto secretor en esta etapa del ciclo se caracteriza desde el punto de vista morfológico por la presencia del proceso de Tomes, estructura responsable por la formación de prismas y la disposición de los cristales dentro del mismo.

En el proceso de Tomes la membrana ofrece dos patrones de superficie: uno de ellos presenta invaginaciones, mientras que el otro ofrece una superficie más lisa. La presencia del proceso de Tomes supone la ruptura de la membrana basa, que se produce por la acción lítica de enzimas lisosómicas procedentes de los ameloblastos o por enzimas derivadas del odontoblasto. El citoplasma del proceso de Tomes contiene gránulos secretores (cuerpos ameloblasticos), pequeñas vesículas, mitocondrias y microfilamentos. Las dos vertientes membranosas del proceso de Tomes representan dos áreas distintas de secreción: a) el polo secretor que presenta invaginaciones es el responsable de formar el esmalte de la cabeza de los primas. Los cristales que se depositan sobre la materia orgánica se disponen perpendicularmente a la superficie del polo secretor; b) el polo secretor de superficie lisa es el responsable de la formación del esmalte de la cola del prisma adyacente. Los cristales aquí depositados tienden a ser también perpendiculares a la superficie.

Ambas secreciones y su posterior mineralización darán lugar a la organización de los primas y a la orientación de los cristales en el seno de los mismos. La secreción de la cola de un prima precede a la de la cabeza del siguiente, lo que configura una fosita ocupada por el resto del proceso de Tomes. Esta fosita se llena mas tarde con la secreción elaborada por el polo secretor de la cabeza. Se desconocen si existe mecanismos selectivos de polaridad en la elaboración, transito y secreción, en el ameloblasto, hacia cada una de las vertientes del proceso de Tomes.

Se admite que en la formación de cada prisma intervienen cuatro ameloblastos y que cada ameloblasto contribuye a formar cuatro prismas.

La presencia y el desarrollo del proceso de Tomes, están asociados principalmente con la formación del esmalte prismático. Esto explica que el esmalte se deposita inicialmente aprismático. También se suele encontrar una fina capa aprismática en la superficie externa del esmalte. Es decir, que el prima se forma solo cuando la prolongación citoplasmatica apical está presente.

Los ameloblastos están unidos por desmosomas a las células del estrato intermedio. Al parecer cada célula del estrato intermedio esta relacionada con seis ameloblastos, a los que coordina en los desplazamientos que estos efectúan en el proceso de formación de los prismas del esmalte. El desplazamiento vertical hacia atrás de los ameloblastos, seria semejante al que realizan también otras células que forman tejidos duros, tales como los osteoblastos y los odontoblastos. Sin embargo, los desplazamientos laterales y, en algunos casos, en torsión necesarios para formar algunos prismas podrían ser únicos de los ameloblastos. Los ameloblastos próximos a la cúspide son los primeros que alcanzan la máxima diferenciación secretora para sintetizar y segregar las proteínas especificas de la matriz del esmalte.

4. Etapa de Maduración

La maduración se produce después de haberse formado la mayor parte del espesor de la matriz del esmalte en el área oclusal o incisal (en las partes cervicales de la corona, la formación de la matriz del esmalte todavía continua). En esta etapa los ameloblastos reducen ligeramente su tamaño, aumentan su diámetro transversal y su Complejo de Golgi y su RER disminuye de volumen. Las mitocondrias se sitúan en el polo apical y el numero de lisosomas y autofagosomas, con un contenido semejante al de la matriz organiza del esmalte, aumentan considerablemente. El proceso de Tomes desaparece y en el polo apical surgen microvellosidades e invaginaciones tubulares a las del osteoclasto.

La presencia de estas estructuras demuestra que en esta etapa las células tienen capacidad absortiva lo que les permite participar eliminando agua y matriz orgánica del esmalte.

La eliminación del componente orgánico facilita espacio para que se incremente el porcentaje de componente inorgánico y se vaya configurando el esmalte maduro. En esta etapa, además de la reabsorción se ha comprobado que disminuye, aunque no de forma completa, la producción de las proteínas del esmalte. El ameloblasto en esta etapa sintetiza abundante ATPasa dependiente del calcio y numerosas enzimas lisosomicas y progresivamente fosfatasa alcalina. El pH existente en la matriz, junto al polo apical cuando la acidez alcanza un determinado limite y puede desmineralizarse los cristales de esmalte que se están formando. Se ha sugerido que el contacto con altas concentraciones de flúor podría acidificar este micromedioambiente.

En la fase de transición entre la etapa secretora y la de maduración se ha demostrado que muere el 25% de la población ameloblastica y durante la etapa de maduración lo hace el otro 255. El resto de las células (50%) debe ocupar el espacio previo existente y de ahí el carácter mas aplanado que presenta la morfología de los ameloblastos.

5. Periodo de Protección

Cuando el esmalte depositado se ha mineralizado en su totalidad, el ameloblasto entra en su estado de regresión. Los ameloblastos dejan de estar organizados en una capa definida, ya no pueden distinguirse de las células del estrato intermedio y, en consecuencia, se fusionan con el resto de las capas del órgano del esmalte. En los ameloblastos las organelas disminuyen de volumen y el Complejo de Golgi vuelve a su posición inicial en el polo basal, junto a las células del estrato intermedio. Estos estratos celulares no distinguibles constituirán, finalmente, una capa estratificada denominada epitelio reducido del esmalte o epitelio dentario reducido, cuya función es la de proteger el esmalte maduro, separándolo del tejido conectivo hasta la erupción del elemento dentario. El ultimo producto de secreción de los ameloblastos es la llamada cutícula primaria o membrana de Nasmyth.

6. Etapa Desmolitica

El epitelio reducido del esmalte e induce la atrofia del tejido conectivo que lo separa del epitelio bucal, de este modo pueden fusionarse ambos epitelio. Las células del epitelio dentario elaboran enzimas que destruyen el tejido conectivo por desmólisis.

Si se produce una degeneración prematura del epitelio reducido puede no haber erupción.

Las alteraciones que afectan a la formación del esmalte pueden ser de origen genético o de origen medioambiental dado que el ameloblasto es una célula muy sensible a los cambios de su entorno. Los defectos pueden afectar solo a una pequeña área de la superficie del esmalte o, por el contrario, a todo el espesor del mismo. De forma similar la alteración puede ser localizada afectando a uno o dos dientes o generalizada afectando a muchas piezas dentarías o incluso a toda la dentición. Los defectos pueden ser, además, simétricos o asimétricos respecto de la línea media de dentición.

De entre los procesos arriba indicados aquellos que cursan con un cuadro febril importante, como por ejemplo la fiebre tifoidea, dan lugar a bandas mal formadas en la superficie del esmalte que se originan durante el proceso de amelogénesis. La administración de tetraciclinas puede dar un origen a una banda de pigmentación gris o incluso a una pigmentación total de la estructura del esmalte. Ello se debe a la incorporación del antibiótico a los tejidos que se están mineralizando.

La exposición aguda o crónica al flúor en dientes en desarrollo origina alteraciones importantes en la amelogénesis. Al parecer el mecanismo es la degradación alterada de la amelogenina por las proteasas en la fase de maduración y formación del esmalte. Esto da origen a la retención de la amelogenina y a la formación de áreas de esmalte irregular.

Estructuralmente se observa una capa hipermineralizada externa y una capa hipomineralizada ubicada mas internamente en el esmalte. Desde el punto de vista clínico se observa un esmalte moteado que aunque poco estético es resistente a la caries al estar constituido los cristales por fluorapatita.

En relación con las alteraciones genéticas que conducen a la amelogénesis imperfecta se acepta que esta denominación debe quedar restringida a defectos congenicos que afecten solo a la formación del esmalte (alteración de la amelogénesis no sindromica), y no a aquellas alteraciones en la formación del esmalte que acompañan a otros defectos metabólicos y morfológicos presentes en otros sistemas corporales (alteraciones de la amelogénesis sindromica).

No debe olvidarse que como el esmalte es de origen ectodermico la alteración de su formación puede acompañar a la alteración de otros derivados ectodermicos, como el pelo, las uñas, la piel, etc. De acuerdo con criterios clínicos y radiograficos se distinguen tres grandes grupos en la amelogénesis imperfecta: el tipo hipoplasico, en el que existe una reducción cuantitativa del esmalte, pero con una buena mineralización, el tipo hipocalcificado, en el que existe una mineralización defectuosa, pero el volumen adamantino es prácticamente normal y el tipo hipomaduro, en el que se desarrollan distintas alteraciones en la configuración de los prismas durante las ultimas etapas del proceso de mineralización.

Entre los complejos sindromicos en los que existen alteración en la formación del esmalte se encuentran los síndromes de Aarskog y de Goltz cuya transmisión hereditaria esta ligada al cromosoma X y el síndrome Trico-dento-óseo cuya transmisión es autosomica dominante.

La diferenciación hacia ameloblastos de algunas zonas aisladas del epitelio radicular de Hertwig dan lugar a la formación de nódulos de esmalte de 1 a 2 mm de diámetro en las raíces. Dichas formas denominadas perlas adamantinas o del esmalte se encuentran con mayor frecuencia en las zonas de bifurcación de las raíces de los molares permanentes.

La herencia autosomica dominante, elabora en algunos casos por tratarse de herencia dominante ligada a X.

Apesar de que la matriz es defectuosa, la calcificación se establece correctamente.

El esmalte es irregular, delgado y con depresiones, mas presenta dureza y absorbencia normal.

El tipo dominante ligado a X es inusitado, visto que los dientes de sexo masculino tienen poco esmalte, o volumen como la corona se reduzca a la dentina.

El sexo femenino tiene una espesura de esmalte normal, con fisuras y surcos verticales .

Características los dientes:

• Esmalte muy duro y fino.
• Dientes pequeños y con superficie áspera.
• Incisivo de forma cuadrada

Presentan:

• Abrasión en los dientes superiores
• Dientes opacos, mas con ligera variación de color, común en los caninos.

No presentan:

los cristales de esmalte no maduran .

El esmalte es afectado es el menos duro o esmalte de Hipocalcificación.

La coloración varia de blanco a marrón (malteado).

Esmalte es mas fino que lo normal.

Herencia recesiva ligada a X que afecta ambas denticiones.

Puede ser por herencia autosomica o recesiva.

El esmalte se forma en cantidades normales, una vez que no existe defecto en la matriz.

El diente presenta consistencia de gris, mole y opaco.

El esmalte se desprende de los dientes recién que erupcionan rápidamente, dejando la dentina completamente expuesta al contacto generando un alto grado de sensibilidad.

Los dientes no presentan brillo.

Se afecta tanto la dentición temporal como la permanente.

Las radiografías demostraron que la dentina es mas radiopaca que el esmalte.

Este tipo de amelogénesis es causada probablemente por una alteración del gene responsable de la formación de la matriz de la dentina, impidiendo la iniciación de procesos de calcificación normal.

Sexo masculino: son lo mas afectados, presentando dientes blanco - amartelados, que se oscurecen por la absorción de pigmento.

Dientes frágiles con mucha abrasión.

En el estadio tardío de corona del desarrollo dentario la mayoría de las características microscópicas de la amelogénesis puedan verse en un solo corte. Así, en la región del borde cervical, las células cilíndricas cortas del epitelio dental interno pueden identificarse claramente, apoyadas por una membrana basal que las separa de la zona acelular de la papila dental. Estas células poseen un alto contenido de glucógeno. Periféricamente, respecto del epitelio dental interno, se ubica el estrato intermedio, el retículo estrellado y el epitelio dental externo, este ultimo formando una barrera epitelial a los vasos sanguíneos que tapizan la periferia del órgano dental. El estrato intermedio se halla solo en relación con el epitelio dental interno durante el desarrollo de la corona (no existe en la vaina radicular). Sus células, que poseen alta actividad de fosfatasa alcalina, deberían considerarse junto con los ameloblastos como una sola unidad funcional para la producción del esmalte.

A medida que el epitelio dental interno se localiza coronalmente en un germen dentario en estadio de corona, sus células se hacen cilíndricas altas y sus núcleos se alinean en el extremo proximal de las células adyacentes al estrato intermedio. En esta región la zona acelular de la papila dental se ve que ha ido desapareciendo a medida que los odontoblastos se han diferenciado y comenzado la secreción de dentina. Inmediatamente después de la formación de dentina ha comenzado, hay una serie de cambios morfológicos distintivos y casi simultáneos asociados con el comienzo de la formación del esmalte, que tienen lugar en el órgano dental. Las células del epitelio dental interno, ahora llamadas ameloblastos, comienzan a segregar matriz del esmalte, la cual se puede identificar fácilmente como una capa intensamente teñida en cortes teñidos de hematoxilina eosina. A medida que se forma este primer incremento del esmalte, los ameloblastos comienzan a alejarse de la superficie de la dentina, y enseguida cada célula forma una proyección cónica corta. Estas proyecciones, llamadas procesos de Tomes, entran en el esmalte recientemente formado, dándole a la unión entre el esmalte y los ameloblastos un aspecto de serrucho.

En este momento el órgano dental se colapsa. El volumen, junto a la migración hacia la periferia de los ameloblastos, hace que los vasos sanguíneos se sitúen mas cerca de los ameloblastos en el folículo dental. Esta nueva fuente de irrigación de los ameloblastos desde folículo dental, de la que había sido privada por la formación de dentina. Se piensa que durante la transición en el aporte nutritivo, los ameloblastos dependen de su contenido de glucógeno.

A medida que prosigue la formación de la matriz del esmalte, las células del epitelio dental externo, el retículo estrellado y el estrato intermedio pierden gradualmente sus identidades y forman una capa escamosa adyacente a los ameloblastos. Con la terminación de la formación de la matriz del esmalte, los ameloblastos se acortan ligeramente, pierden los procesos de Tomes, y se implican en la maduración de la matriz del esmalte. Una vez que la maduración se ha completado, la capa ameloblastica interna, junto con el epitelio estratificado adyacente (derivado del estrato intermedio del retículo estrellado y del epitelio dental externo) constituyen el epitelio dental reducido (o epitelio reducido del órgano del esmalte) que cubre el esmalte recientemente formado. Este epitelio es inactivo, pero posee una función protectora. Si hay en él una ruptura prematura, las células del tejido conectivo se ponen en contacto con el esmalte y depositan cemento sobre el esmalte, u ocasionan zonas de reabsorción localizada del esmalte. En la mayoría de los cortes descalcificados del esmalte maduro, se puede distinguir poco del tejido debido a que, a medida que se mineraliza, su componente orgánico se pierde progresivamente. Solo en el esmalte inmaduro o en el esmalte muy cuidadosamente desmineralizado hay suficiente material orgánico presente como para revelar histologicamente la organización estructural de este tejido.

 4. ARTICULOS INVESTIGATIVOS

La amelogénesis es un complejo proceso que está regulado por el órgano del esmalte . El mencionado órgano del esmalte consiste en varios tipos de células , incluidos los ameloblastos , los cuales son células columnares grandes que permanecen en contacto con el esmalte durante todo su desarrollo . Los ameloblastos pasan a través de una serie definida de alteraciones morfológicas conocidas como etapas de desarrollo de diferenciación , secreción , transición y maduración . Durante la etapa secretoria , los ameloblastos , sintetizan y segregan proteínas de la matriz del esmalte mientras se forman cintas de esmalte mineral . Es durante esta etapa que la matriz del esmalte mantiene un pH neutral el cual se ha medido entre pH 7.0 y pH 7.4 . El mineral del esmalte es muy similar a la hidroxiapatita Ca3OH(PO4) , pero también contiene bajos porcentajes de carbonato , sodio y magnesio . Cada etapa sucesiva de desarrollo está asociada con una disminución progresiva en el contenido de proteínas del esmalte en formación y con un incremento relacionado en su contenido mineral . El esmalte completamente maduro tiene mas del 95% de su peso de contenido mineral . Entonces , el esmalte en desarrollo es tejido dinámico que empieza desde un material blando (como queso) antes de lograr su completa maduración en la forma de un tejido duro .

La amelogenina es la proteína mas abundante presente en el tejido en formación , y su secuencia aminoácida esta altamente conservada en las especies mamíferas .

La amelogenina es hidrolizada por enzimas que están presentes dentro del esmalte en formación . El polipeptido de longitud completa está restringido dentro de 40 m de la superficie del esmalte en desarrollo , en tanto que los productos del desdoblamiento proteolítico se observan atraves de todas las capas del esmalte . Los productos de desdoblamiento de la amelogenina tienen propiedades bioquímicas diferentes de aquellas de las proteínas intactas tales como una menor solubilidad y una afinidad disminuida con los cristales de hidroxiapatita . Esto sugiere que la función de la amelogenina intacta es separada y distinta de los dos productos de desdoblamiento . La localización de la amelogenina intacta relacionado con la capa superficial del esmalte es corroborada por resultados que muestran que la amelogenina hidroliza proteínasas en cuestión de horas después de su secreción entre la matriz del esmalte.

Los resultados de estudios inhibidores han clasificado las enzimas presentes en el esmalte en desarrollo como una serie de proteinasas , y metalloproteinasas . Una matriz metalloproteinasa única (MMP) llamada enamelisina fue clonada del órgano del esmalte de los porcinos . Y recientemente , el homologo enamelisina humana (MMP - 20) fue clonado de la papila dental . La familia MMP está caracterizada por una estructura de dominio común que incluye una señal péptida , un propetido y un dominio catalítico conteniendo un sitio para unión de zinc . Excepto para matrilysina , la cual es la mas pequeña de las MMP , las metalloproteinasas de la matriz contienen un dominio como - hemopexin COOH- terminal . Las gelatinases y membranas tipo MMPs contienen secuencias adicionales . MMPs se hace catalíticamente activo en presencia de calcio luego de la remoción de los propetidos . Las MMPs juegan un importante papel en la remodelación y desarrollo del tejido normal y están activas durante la cicatrización de las heridas , involución uterina y mamaria , angiogénesis y remodelación ósea .

Si bien la enamelisina tiene un Mr que es similar al de las stromelisinas y colagenasas , no es miembro de ninguna de estas dos clases de MMPs . La enamelisina no contiene sitios de glicosalacion N vinculados y su transcripción hasta ahora se ha encontrado solo en tejidos asociados con dientes en desarrollo . La enamelisina está regulada por el desarrollo y su transcripción se ha identificado tanto en el órgano del esmalte como en tejidos de la papila dental de los dientes en desarrollo de los porcinos . Aquí nosotros identificamos tres tipos de células responsables de reproducir transcripción de la enamelisina y demostramos que primera vez que la enzima esta presente dentro de los dientes en desarrollo . Adicionalmente , caracterizamos la relativa capacidad de la enamelisina recombinante (rMMP - 20) para hidrolizar la amelogenina recombinante bajo condiciones de variados pHs y concentraciones de iones calcio .

Hibridación In Situ.

Un fragmento 238 - bp cDNA codificando una porción dominio como - hemopexin enamelisina del porcino fue clonada en el vector pCR - Script SK y fue mineralizado con las enzimas de restricción apropiadas para la producción sense y antisense . Un molar M2 de un cerdo de seis meses fue fijado con paraformaldehido al 4% en una solución salina fosfato amortiguada de pH 7,0 y descalcificado con EDTA al 10% a un pH de 8,0 . El molar fue embebido en parafina y se prepararon secciones de 5,0 - m . Después de la desparafinación , los especímenes fueron tratados con proteinasa K (10 - m / mL) durante 15 minutos a la temperatura ambiente y la fosfatasa alcalina endógena fue inactivada mediante la adición de 0,2 N de HCl . Las secciones de los tejidos fueron hidrizadas con una solución conteniendo formamina 50% , 10 mM Tris - HCl (pH 7,6) , 200 - m / mL tRNA , 1 x solución Denhardt , 10% dextran sulfato , 600 nM NaCl , 0,25% SDS y 1 nM EDTA a 50°c durante 16 horas en una cámara humificadora . Los especímenes fueron lavados en 2 x SSC conteniendo formamide 50% y 55 grados centígrados durante 30 minutos y luego enjuagados a 47°c durante 10 minutos en TNE 10 mM Tris - HCl , pH 8,0 , 500 mM NaCl , 1 nM EDTA , Transcripciones no hibridizadas fueron digestadas con 20 m/ mL. RNAse A en TNE a 37°c durante 30 minutos . Nuevamente lavados en TNE a 37°c durante 10 minutos una vez con 2x SSC a 50°c durante 20 minutos y finalmente dos veces con 0,2x SSC a 50°c durante 20 minutos . Los teñidos de hibridazación in situ se realizaron por medio del sistema Geniun Detection . Transcripciones de enamelisina fueron detectadas con un anticuerpo digoxigenina conjugada para fosfatasa alcalina de acuerdo a las instrucciones del fabricante .

Western blots y simografia seguida por Western blotting .

Incisivos sin erupcionar fueron extraídos de las mandíbulas de porcinos y se raspó una capa aproximadamente 30 m de esmalte exterior de la superficie labial de 70 dientes de acuerdo a los métodos previamente descritos . Aproximadamente una muestra de 60 mg de esmalte fue disectada y homogenizada en 6 mL de 50 mM solución amortiguadora carbonatada (pH 10,8) previamente a la centrifugación . Se recolectó el sobrenadante y se recentrifugó . Este proceso se repitió tres veces . Los sobrenadantes fueron conjugados y concentrados a 0,6 mL por ultrafiltración con una membrana Amicon YM - 3 .

Se produjo antisuero de conejo contra residuos 334 - 348 y 462 - 482 de las secuencias aminoácidas deducidas de enamelisis como previamente se describió . Cada péptido fue vinculado a amino - cellulofine para purificación del antisuero por cromatografía por afinidad.

Western blots fueron realizados por la adición del esmalte extractadas a un gel con carga amortiguadora (1% SDS , 1 mM EDTA , 25% glicerol , 0,01 M Tris - HCl ) pH 8,0 el cual fue entonces cargado con un gel acrilamide . Se realizó la electroforesis bajo condiciones no reductoras de acuerdo al método de Maemmil (1970) . Las proteínas fueron transferidas a membranas GVHP . Las membranas fueron inmunoteñidas por el método complejo biotin - Avidin . Los anticuerpos antipeptidos fueron usados a concentraciones de 1 m / 10 mL .

La simografia se realizó de acuerdo al método de Heussen y Dowdle luego de electroforesis y remoción del SDS , el gel fue incubado durante 30 minutos en el amortiguador a 37°c . Luego el gel fue electrotransferido a una membrana GVPH , y la membrana se sometió a Western blotting con antisuero purificado a concentraciones de 4,0 m / 10 mL . Después de electrotransferido , el gel se teñía con Coomassic Brillant Blue de tal manera que pudiera visualizarse zonas de actividad proteolítica . No toda la alfa - caseina transfirió la membrana , entonces bandas negativas representativas de la degradación de la caseina fueron visibles luego de coloreado el gel .

Marranitos de cerca de 3 kg fueron sometidos a perfusión con paraformaldehido 4% y glutaraldehido 1% en solución amortiguadora de fosfato de sodio , pH 7,4 . Brotes de dientes molares deciduos fueron disectados de descalcificados con EDTA 10% (pH 7,4) a 4°c durante cerca de dos semanas . Los especímenes se

lavaron en el amortiguador fosfato , deshidratados en foramide - dimetilk - NN graduado y embebidos en glicol metacrilato a -20°c . Se cortaron secciones ultradelgadas , montadas sobre una rejilla de níquel y coloreadas con el método colorante Silver imnunogold .

Expresión bacterial de rMMP - 20 porcino .

Volúmenes de medio litro NCZYAmp inoculados con células Azul - XL1 colonizando la expresión construida fueron creciendo a 37°c en sacudidas orbitales hasta que el OD a 550 nM alcanzara 1,0 IPTG fue entonces añadido a una concentración final de 0,1 mM y los cultivos crecieron por el tiempo de dos horas . Las células inducidas fueron sometidas a centrifugación , re - suspendidas en 6 M de guanidina - HCl , y sonicadas ( es decir sometidas a la energía producida por ondas sonoras ) . El resultado bacterial fue centrifugado y el sobrenadante pre - filtrado con un filtro de 0,2 micrones y aplicado a una columna agarose N