congreso biología oral

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1 5 CONGRESO BIOLOGÍA ORAL Inni I icci ioo Coonnt teenni iddoo Innt I trroodduucccci ióónn Poonneenncci iaass Reessuumeenn Cuurrrri iccuul laarr Coomi itéé Crrééddi itooss UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO congreso biología oral FACULTAD DE ODONTOLOGÍA 1

2 congreso biología oral Este disco compacto contiene la versión escrita de los ponentes que participaron en el 5º Congreso de Biología Oral. Aprovechamos la ocasión para agradecer a todos los participantes para la realización de este libro. congreso biología oral 2

3 5 CONGRESO BIOLOGÍA ORAL Inni I icci ioo Coonnt teenni iddoo Innt I trroodduucccci ióónn Poonneenncci iaass Reessuumeenn Cuurrrri iccuul laarr Coomi itéé Crrééddi itooss Contenido congreso biología oral Página Introducción 4 Ponencias 5 Resumen curricular 111 Comité organizador 132 Créditos 133 3

4 5 CONGRESO BIOLOGÍA ORAL Inni I icci ioo Coonnt teenni iddoo Innt I trroodduucccci ióónn Poonneenncci iaass Reessuumeenn Cuurrrri iccuul laarr Coomi itéé Crrééddi itooss Introducción E l tratamiento Odontológico consiste en gran medida en el empleo de herramientas que ofrezcan la mejor alternativa en el tratamiento del paciente. En la actualidad, es importante encaminar los tratamientos en la prevención y regeneración de tejidos dañados. Por este motivo los Cirujanos Dentistas no deben restringir la afección bucal únicamente al ámbito de su competencia, sino que deben tener un profundo conocimiento del tracto digestivo, ya que padecimientos gastrointestinales pueden provocar enfermedades en cavidad bucal y viceversa. Por ejemplo, la endocarditis puede ser ocasionada por microorganismos presentes en la placa dentobacteriana o por otra parte, pacientes diabéticos, presentan por lo general enfermedad periodontal, de igual forma pacientes que son sometidos a quimioterapia presentarán afecciones similares y la radioterapia en cabeza y cuello ocasionará entre otros padecimientos la caries. Este libro denominado Bioquímica Oral 5, es el producto del 5º Congreso de Biología Oral que organiza la Facultad de Odontología, el contenido temático contiene la información escrita de los conferenciantes que participaron en el mencionado Congreso. La recopilación de estos textos, comprende diversos temas entre los que se encuentran la presentación del Programa de Posgrado en Odontología. Así mismo, entre otros temas se incluye información sobre Biopelículas dentales; compuestos glicoconjugados; el uso de plantas medicinales para combatir padecimientos odontológicos; la prevalencia de la periodontitis; investigaciones sobre los modelos involucrados en la caries radicular y los mecanismos de comunicación innata y adaptativa en respuesta a infecciones. Para cubrir estos temas se reunió a un grupo de prestigiados investigadores de diferentes centros del país y que trabajan en la indagación de los temas que se abordaron durante su ponencia. Su obra ha sido extensamente publicada en revista internacionales y muchos de ellos han trabajado también con grupos en el extranjero y continúan colaborando a distancia. Los capítulos enumerados anteriormente constituyen las líneas esenciales de un inmenso campo de gran complejidad, por lo que en este libro se aborda de forma resumida algunos de los diferentes campos en la investigación gastrointestinal. Finalmente, los capítulos reseñados en este libro pretenden ser una guía útil para consulta de profesores y estudiantes que deseen integrarse en un campo que está experimentando un crecimiento notable en el ámbito de la biomedicina. Ciudad Universitaria a diciembre del 2008 Gloria Gutiérrez Venegas. 4

5 5 CONGRESO BIOLOGÍA ORAL Inni I icci ioo Coonnt teenni iddoo Innt I trroodduucccci ióónn Poonneenncci iaass Reessuumeenn Cuurrrri iccuul laarr Coomi itéé Crrééddi itooss Ponencias PANORAMA DE LA INVESTIGACIÓN EN ODONTOLOGÍA Mtro. Javier de la Fuente Hernández. Director de la Facultad de Odontología. Universidad Nacional Autónoma de México. BIOPELÍCULAS DENTALES: UN MUNDO INVISIBLE HABITA EN TÚ BOCA Dra. Argelia Almaguer Flores. Investigador del Laboratorio de Genética Molecular. División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología UNAM. LOS GLICOCONJUGADOS: CLAVE PARA ENTENDER LA SALUD Y LA ENFERMEDAD ORAL Dra. Ma. Dolores Jiménez Farfán. Investigador del Laboratorio de Inmunología. División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología UNAM. USO DE LAS PLANTAS MEDICINALES EN ODONTOLOGÍA Dra. Rosario Ruíz de Esparza. Investigador del Instituto de Química. Estancia Pos-doctoral en Laboratorio de Bioquímica. División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología UNAM. 5

6 PREVALENCIA DE LA PERIODONTITIS APICAL DESPUÉS DEL TRATAMIENTO ENDODÓNTICO Dr. Raúl Luis García Aranda. Departamento de Endodoncia. División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología UNAM. MODELO DE PREDICCIÓN DE RIESGO PARA EL DESARROLLO DE CARIES RADICULAR EN POBLACIÓN ANCIANA MEXICANA M.en C. Sergio Sánchez García. Unidad de Investigación Epidemiológica y en Servicios de Salud, Área de Envejecimiento. Centro Médico Nacional Siglo XXI. MECANISMOS DE COMUNICACIÓN ENTRE INMUNIDAD INNATA Y ADAPTATIVA Giroshi Bando Campos y Dra. Gloria Gutiérrez Venegas. Laboratorio de Bioquímica. División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología UNAM. 6

7 5 CONGRESO BIOLOGÍA ORAL Inni I icci ioo Coonnt teenni iddoo Innt I trroodduucccci ióónn Poonneenncci iaass Reessuumeenn Cuurrrri iccuul laarr Coomi itéé Crrééddi itooss PANORAMA DE LA INVESTIGACIÓN EN ODONTOLOGÍA Mtro. Javier de la Fuente Hernández Director de la Facultad de Odontología UNAM CONTENIDO TEMÁTICO Antecedentes Consolidación Relación investigación docencia El futuro de la investigación Referencias bibliográficas 7

8 Panorama de la investigación en odontología La investigación en la Facultad de Odontología Javier de la Fuente Hernández,* ANTECEDENTES L a historia de la investigación en México inicia desde antes de la llegada de los españoles a nuestro continente, prueba de ello es la medicina herbolaria que perdura hasta nuestros días. Sin embargo, no fue hasta 1894 cuando se publica la primera obra sobre odontología con bases científicas, en donde se trataron temas tan importantes como la caries, el flúor, los azúcares y los hábitos perniciosos de la boca, principalmente la succión del dedo y la manera de eliminarlos. En 1896, mientras Ricardo Crombé organiza la Sociedad Dental Mexicana con el propósito de crear en el país una escuela de odontología, la investigación era de ingenio, al no contar con estándares, ellos debían "ingeniar" la forma para determinar entre otros, las edades de erupción de los dientes, el grado de movilidad, la cantidad de caries presente, cuestiones que hoy nos es fácil conocer. También utilizaban su ingenio para obtener equipos que auxiliaran la práctica odontológica, ejemplo de ello son los diversos aparatos que para operatoria dental diseñó José J. Rojo. Para 1904 se inaugura el Consultorio Nacional de Enseñanza Dental anexo a la Facultad de Medicina, para entonces también se contaba con investigadores bibliográficos como Ricardo Figueroa que publica "Materia médica" (que sirviera de texto para la cátedra que hoy conocemos como farmacología). El Boletín Odontológico Mexicano fue publicado des- de 1920 hasta 1967 por la Compañía Dental Mexicana, sitio en el cual dentistas mexicanos publicaban las traducciones de artículos de Estados Unidos de Norteamérica y Europa, otros artículos eran publicaciones originarias de Argentina y pocos eran los artículos de publicación nacional; en los inicios de la odontología no se realizaba investigación dentro de los recintos de la Universidad, solamente se reducía a ciertos académicos que realizaban investigaciones independientes en sus consultorios, como Zacarías Esponda Noguel, Yury Kuttler, Samuel Fastlisch, Angel Zimbrón y Ricardo Crombé, entre otros. Siendo aún Escuela de Odontología en 1960 el Dr. Ignacio Reynoso Obregón crea un área de Ciencias Básicas, en la cual de manera interdisciplinaria se promovía la investigación, dicha área estaba integrada por: farmacología, materiales dentales, fisiología, bioquímica y microbiología, el equipamiento de los laboratorios fue donado por la Fundación Kelloggs, con la participación de investigadores como: A. Bayona González (biólogo), E. Ortega Zárate (ciencia de materiales) y F. González Gabarrón (bioquímico). En la década de los setenta se sientan las bases de lo que es la investigación actual en la Facultad, en 1975 se contaba con los laboratorios de histopatología, microbiología y materiales dentales, En 1977 se contrataron a los primeros profesores para colaborar en las actividades de lo que entonces se llamaba "División de Investigación Clínica", ya que al mismo tiempo, surgió en algunos profesores y alumnos la inquietud de ir más allá de los resultados obtenidos de los estudios clínicos. Apoyados por estos servicios se iniciaron las primeras investigaciones, (algunas como tesis de maestría) en animales de laboratorio, lo que hizo necesario improvisar el primer bioterio que se adaptó en un baño en ese 5 piso. Se inició una campaña para la prevención del cáncer bucal, formándose la "Unidad de Detección de Neoplasias Orales". 8

9 Javier de la Fuente Hernández Poco después, el Instituto de Física y la Torre de Ciencias se cambiaron a su nueva sede, cediendo a Odontología el espacio conocido como el "Van de Graff', donde se instaló la naciente División de Universidad Abierta. Para 1979, en la parte del frente a la hoy cafetería, se inauguraron las nuevas instalaciones para la División de Investigación, con laboratorios de Patología, Inmunología, Microbiología, Bioquímica y Fisiología; enfocada a oclusión, donde se realizó la tesis del primer "Doctor en Ciencias Odontológicas". Contando además, con un almacén de reactivos, un pequeño quirófano para los animales de experimentación y un solo cubículo, del Jefe de la División de Investigación Clínica. En esta División, se desarrollaron y elaboraban los primeros materiales para consumo clínico como alginatos, materiales de impresión, cementos temporales, barnices y dentífricos. Para apoyar a los nacientes investigadores se invitaron a algunos profesores del extranjero. Solamente mencionaré al Dr. Barnet M. Levy, quien desde 1978 se incorporó a nuestra Facultad como profesor visitante y fue poseedor de la Cátedra Extraordinaria "Dr. Ignacio Chávez". El Dr. Levy marcó una huella indeleble en varios de nosotros. Después de jubilarse como Director del Centro de Investigaciones de la Facultad de Odontología de la Universidad de Texas en Houston, cambió de residencia a nuestro país; durante siete años fue nuestro profesor, y donó todo su acervo personal para formar la biblioteca de postgrado e investigación que hoy lleva su nombre. En 1978 se crean los laboratorios de bioquímica y fisiología y en 1984 se inicia una nueva etapa, integrándonos los laboratorios en un nuevo edificio con el nombre de División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología, edificio construido exprofeso para actividades de investigación y de posgrado. *División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología. Teniendo ya una producción constante de trabajos, se realizaron los trámites necesarios para obtener reconocimiento de la International Association for Dental 9

10 Panorama de la investigación en odontología Research, en En reconocimiento a la producción científica, la IADR otorgó la categoría de División Mexicana, y fue este prestigiado organismo en donde inician las primeras participaciones internacionales de profesores y alumnos de posgrado -época en la cual se aceptaban en promedio 20 trabajos originales-, lo cual permitió a México obtener, en 1992, la sede internacional para este evento. De la misma manera, la presencia e impacto alcanzado por la facultad en el fortalecimiento de la investigación odontológica en el país, se muestra, entre otras actividades, con la organización del Primer Congreso de Investigación realizado en 1996, así como con el liderazgo que ocupa actualmente, como institución que cuenta con el respaldo de las mayores y mejores instalaciones para esta actividad, y con el reconocimiento alcanzado, al ostentar el mayor número de investigadores en el Sistema Nacional de Investigadores (SNI), con la realización de más del 80% de la producción científica odontológica del país y por recibir la mayor proporción de premios por sus trabajos. Asimismo, por contar con mecanismos establecidos para formar investigadores, proveyendo de éstos a universidades estatales y del extranjero. Después de varios requisitos nos fue otorgada la categoría de "División Mexicana"; cabe señalar que en este prestigiado organismo se iniciaron nuestras primeras participaciones internacionales, primero con profesores y luego participaron alumnos de posgrado, en la entonces novedosa modalidad de cartelones o "posters" (había también presentaciones orales). En ese tiempo, a nuestra institución se le aceptaban más de veinte trabajos originales, lo que permitió a México obtener posteriormente, la sede internacional de este evento en una reunión efectuada en Acapulco en el año de Cabe señalar que todo esto giraba principalmente en el Área de Patología Bucal. Es un hecho bien conocido que los investigadores de las diferentes disciplinas que hoy laboran en nuestra Facultad, se iniciaron en la investigación en la época que cursaban sus estudios de licenciatura. La inclinación por esa actividad seguramente surgió de la conjunción de varias circunstancias: una vocación científica, una materia interesante cuyo desarrollo dependía en gran parte de la investigación, la personalidad creativa del maestro, que a la vez era investigador y la posibilidad de dedicar parte de su tiempo a esas tareas novedosas e inquietantes para él. *Alumno de la Facultad de Odontología trabajando en el Laboratorio de Genética Molecular de la División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología. En una profesión con una tradición débil en la investigación, la mayor parte de los profesores de los cursos clínicos tienen una actividad exclusivamente profesional, alejada por completo de la investigación. Ante este modelo, no sorprende entonces que pocos 10

11 Javier de la Fuente Hernández odontólogos, terminen siendo investigadores. De éstos, la mayoría, puedo asegurarlo, tuvieron la suerte de encontrarse con uno de los pocos "tutores" que cultivan la investigación y que fungió como modelo o maestro. Como se menciona anteriormente la investigación adquiere mayor impulso y relevancia en la década de los 90 con la repatriación de jóvenes investigadores que se integran a las actividades sustantivas de investigación creando nuevos espacios y líneas, conformando los laboratorios de inmunología, bioquímica, biología celular y molecular y genética molecular, a partir de ese momento se establecen las bases que sustentan las actividades de los ocho laboratorios activos de investigación biología celular y molecular, bioquímica, fisiología, genética molecular, inmunología, materiales dentales y biomateriales, microbiología y patología clínica y experimental, respaldados por el Departamento de Salud Pública y un bioterio. Actualmente, tres áreas: genética molecular, bioquímica y materiales dentales se certificaron y acreditaron en la ISO En el edificio de la División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad se encuentra el área de Investigación con profesores/investigadores altamente capacitados y comprometidos, existiendo una vinculación estrecha entre académicos dedicados a la investigación y alumnos. Las líneas de investigación vigentes corresponden a diferentes áreas del conocimiento siendo algunas de ellas: Caracterización de fibroblastos humanos, cáncer bucal, cementogénesis, control de infecciones, electrofisiología de los músculos de la masticación, factores microbiológicos y genéticos involucrados en la enfermedad periodontal, fluoruros, geriatría, materiales dentales y biomateriales, VIH-SIDA en cavidad bucal, patología de quistes y tumores odontogénicos. Dentro del desarrollo tecnológico se ha trabajado en la fabricación de materiales dentales para la iniciativa privada, servicio a la industria odontológica en la valoración de material e instrumental odontológico de acuerdo a las especificaciones de la Asociación Dental Americana e ISO y el desarrollo de programas multimedia. CONSOLIDACIÓN En el año de 1998, la Facultad de Odontología se integró como entidad académica participante al Programa de Maestría y Doctorado en Ciencias Médicas, Odontológicas y de la Salud, con otras dependencias universitarias y en el 2002 el área de conocimiento odontológico fue aceptada en el Programa Integral de Fortalecimiento al Posgrado (PIFOP) de CONACYT, además de ser reconocido por el Consejo Superior de la Asociación Universitaria Iberoamericana de Posgrado en el 2003, como el mejor Programa de Doctorado en Ciencias de la Salud otorgándole el premio: AUIP a la Calidad del Posgrado y el Doctorado en Iberoamérica y durante el 2006 y 2007 el Programa ingresa al Padrón Nacional de Posgrados de Calidad de CONACYT (PNPC). RELACIÓN INVESTIGACIÓN-DOCENCIA La investigación y la docencia son acciones que para su cabal funcionamiento deben estar estrechamente ligadas. Una de las políticas rectoras de la actual administración es 11

12 Panorama de la investigación en odontología continuar y consolidar la investigación, dado que sustenta el nivel cultural y el desarrollo de un país. Existen dos tipos de perfil de los profesores de carrera de la Facultad, los que su carga académica es básicamente docencia en licenciatura o en las áreas clínicas de las especialidades, y los profesores cuya actividad principal la desarrollan en los laboratorios de investigación de la División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad. La Facultad promueve y estimula la formación de recursos humanos destinados a esta actividad en los diferentes programas académicos que ofrece la universidad desde el nivel bachillerato hasta el nivel maestría y doctorado como las realizadas en los siguientes programas académicos: Estancias cortas en el programa jóvenes hacia la Investigación. Programa de servicio social en investigación. Programa de becas, con la participación de tutores en la elaboración de tesis de licenciatura. Tutorías a los alumnos de licenciatura del programa de titulación por alto promedio (TAP) Plan único de especialidades odontológicas (PUEO) con tutorías y asesorías en los trabajos terminales. Programa de maestría y doctorado, en la realización de los proyectos de investigación desarrollados por los tutores y alumnos del programa *Alumna de especialidad investigando en el Laboratorio de Bioquímica en la División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología. EL FUTURO DE LA INVESTIGACIÓN EN ODONTOLOGÍA La reflexión sobre la investigación en la Universidad debe formularse desde un marco multi e interdisciplinario, en donde es necesario tomar en cuenta tanto los logros obtenidos como lo que falta por hacer, sabemos que es una carrera de resistencia pero también que no podemos dejarnos envolver por los rezagos económicos, ni por la falta de igualdad entre docentes e investigadores, debemos hacer frente a los obstáculos y buscar soluciones que vayan ganando terreno día a día. La creación de las redes del conocimiento se sustenta en la posibilidad de estrechar las necesidades y conocimientos de diversos grupos como son: la comunidad, 12

13 Javier de la Fuente Hernández los académicos e investigadores dentro de las universidades, las empresas privadas y la sociedad, todos trabajando por un mismo fin: solucionar un problema específico que reporte logros y beneficios a través de la vinculación, promoción, elaboración de estrategias, gestión, evaluación y replanteamiento. *Alumno de la Facultad de Odontología trabajando en el Laboratorio de Bioquímica de la División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología. El papel de las universidades públicas es primordial, pues constituyen fuentes de conocimiento y de información, la inter y multidisciplina propiciará la integración del conocimiento desde la comunidad a los investigadores y viceversa en donde se nutrirán mutuamente y se generarán nuevos proyectos de investigación, rompiendo la distancia que separan las aulas de la comunidad y abriendo nuevos canales de comunicación, promoviendo que los investigadores salgan de los laboratorios. 13

14 Panorama de la investigación en odontología REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Gómez, Castellanos Alfredo, Programa Integrativo del Primer año de la Carrera de Cirujano Dentista de la Escuela Nacional de Estudios Profesionales Zaragoza (folleto), México, DF. Martínez, Rodríguez Angélica, R2007- Desarrollo Histórico del Plan de Estudios de la Carrera de Cirujano Dentista en la Facultad de Estudios Superiores Zaragoza. Analecta Histórico Médica México. Pérez Loredo Luz y colaboradores. Crónica de la FES Zaragoza, Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, UNAM, Plan de Estudios de la Carrera de Cirujano Dentista aprobado en agosto de UNAM, Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, México, D.F. Plan de Estudios de la Carrera de Cirujano Dentista, aprobado el 2 de marzo de UNAM, Facultad de Estudios Superiores Zaragoza, México D.F. Novak, Jon. D. 1978, El proceso de Aprendizaje y la Efectividad de los Métodos de Enseñanza. Perfiles educativos. UNAM, OFEDO/UDUAL. Mayo-junio La Universidad Latinoamericana y la Salud de la Población. V Conferencia Cuenca/Ecuador (memoria) Díaz de Kuri, Martha. Nacimiento de una Profesión. La odontología en el siglo XIX. Fondo de Cultura Económica Crombé Ricardo. Discurso pronunciado el día de la inauguración del Consultorio Nacional de Enseñanza Dental. Diario oficial 11 de enero de AHFO, caja 22 Plan Ruiz Saavedra Luz María. Planes de Estudio de la Enseñanza Formal de la Odontología, , Facultad de Odontología, UNAM, S E, Registro de obra julio Rojo, José J. Boletín de la Universidad. Tomo 1 numero 1 diciembre de Consejo Universitario, página 68. Díaz de Kuri, Martha. Margarita Chorné y Salazar. México, DEMAC La Investigación en Facultades y Escuelas de la UNAM. Coordinación General: Ruiz Gutiérrez Rosaura y Argueta Villamar Arturo. Secretaría de Desarrollo Institucional, UNAM, agosto de Págs Portilla Robertson, Javier. La investigación en la Facultad de Odontología, UNAM. Relato de una experiencia. Revista Odontológica Mexicana. Vol 12, núm. 3, septiembre 2008 (editorial). 14

15 5 CONGRESO BIOLOGÍA ORAL Inni I icci ioo Coonnt teenni iddoo Innt I trroodduucccci ióónn Poonneenncci iaass Reessuumeenn Cuurrrri iccuul laarr Coomi itéé Crrééddi itooss BIOPELÍCULAS DENTALES: UN MUNDO INVISIBLE HABITA EN TÚ BOCA Dra. Argelia Almaguer Flores Laboratorio de Genética Molecular, Facultad de Odontología CONTENIDO TEMÁTICO Introducción Definición y clasificación de las enfermedades periodontales Patogenia de las enfermedades periodontales Biopelículas un mundo invisible en tu boca Bibliografía 15

16 Biopelículas dentales 1. INTRODUCCIÓN A ntes de tratar el tema de las biopelículas dentales me gustaría analizar un poco las siguientes imágenes. La primera fotografía muestra lo que podemos llamar una sonrisa perfecta y es reflejo de una boca sana, en la que no hay caries ni enfermedad periodontal. La segunda muestra una boca en la que existe una ligera inflamación en la encía y a eso le llamamos una boca con gingivitis. La tercera imagen muestra una boca realmente enferma, tiene mucho sarro y probablemente caries, esta boca ha perdido su arquitectura normal y a simple vista se ve bastante mal, esta es una boca que tiene lo que llamamos Periodontitis severa. Salud periodontal Gingivitis Periodontitis severa Pero sabes cuáles son las enfermedades periodontales y cómo se clasifican? Por favor sigue leyendo. 2. DEFINICIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LAS ENFERMEDADES PERIODONTALES Las enfermedades periodontales son infecciones que se caracterizan por la pérdida progresiva de los tejidos de soporte del diente (encía, ligamento periodontal, cemento radicular y hueso alveolar), son causadas por grupos específicos de microorganismos que colonizan la superficie dental y el espacio subgingival (Armitage 1999). Los dos cuadros patológicos principales que las caracterizan son la gingivitis y la periodontitis. 16

17 Argelia Almaguer Flores Diferencias en los tejidos periodontales en salud y enfermedad Las enfermedades del los tejidos periodontales se han clasificado en la literatura de diversas maneras. La clasificación de 1993 carecía de los detalles necesarios para una adecuada caracterización del amplio espectro de las enfermedades periodontales encontradas en la práctica clínica, por lo tanto, en 1999 se desarrolló una nueva clasificación para las enfermedades periodontales (Armitage 1999) y se incluyó una sección sobre enfermedades gingivales y lesiones no incluidas en las clasificaciones previas. Según la clasificación de 1999 las enfermedades gingivales pueden ser: I. Inducidas por la placa dentobacteriana. En este apartado se incluyen las gingivitis asociadas únicamente a placa dental, enfermedades gingivales asociadas a factores sistémicos, enfermedades gingivales asociadas a medicamentos y enfermedades gingivales asociadas a malnutrición. II. No inducidas por la placa dentobacteriana. Dentro de este grupo se incluyen enfermedades gingivales de origen bacteriano, de origen viral, de origen fúngico, lesiones gingivales de origen genético, manifestaciones gingivales de condiciones sistémicas, lesiones traumáticas, reacciones a cuerpos extraños y otras no especificadas. Gingivitis La gingivitis es el resultado de la acumulación de microorganismos y sus productos, ante los cuales se inicia una respuesta inflamatoria sustancial que puede persistir durante años sin destrucción del ligamento periodontal o evidencia de pérdida ósea (Lindhe, Karring et al. 1998; Kinane and Marshall 2001). En muchos casos, la gingivitis puede progresar a periodontitis si el proceso inflamatorio persiste (Soskolne and Klinger 2001). Tanto la gingivitis como la periodontitis son infecciones bacterianas endógenas mixtas, es decir, más de una especie bacteriana contribuye al desarrollo de la enfermedad y dichas especies son microorganismos pertenecientes a la microbiota comensal (Grenier and Mayrand 1985). Periodontitis En la periodontitis se observa destrucción tisular y pérdida ósea en grados variables dependiendo del progreso de la enfermedad (Lindhe, Karring et al. 1998; Kinane and Marshall 2001). 17

18 Biopelículas dentales De acuerdo con la clasificación de 1999, las enfermedades periodontales pueden agruparse de la siguiente manera: I. Periodontitis crónica (localizada o generalizada). II. Periodontitis agresiva (localizada o generalizada). III. Periodontitis como una manifestación de enfermedades sistémicas. a. Asociada a desórdenes hematológicos. b. Asociada a desórdenes genéticos. c. Otros no especificados. IV. Enfermedades periodontales necrotizantes. V. Abscesos periodontales. VI. Periodontitis asociada a lesiones endodóncicas. VII. Deformidades y condiciones desarrolladas o adquiridas. En la actual clasificación se excluyen criterios como la edad y el ritmo de progresión de la enfermedad como factores para el diagnóstico de la periodontitis. Se reemplazaron los términos de periodontitis del adulto y periodontitis de inicio temprano por periodontitis crónica y periodontitis agresiva, respectivamente. Esto se debió a que en la experiencia clínica la periodontitis comúnmente encontrada en adultos también puede presentarse en adolescentes y ésta se caracteriza por presentar periodos prolongados de progresión lenta acompañados por periodos cortos de rápida progresión. Otro término que se reemplazó fue el de periodontitis ulcerativa necrotizante por enfermedades periodontales necrotizantes y se adicionaron las categorías de absceso periodontal, lesiones endo-periodontales y deformidades y condiciones desarrolladas o adquiridas (Armitage 1999). En 1999, en el taller internacional para la clasificación de enfermedades y condiciones periodontales, se estableció que las características clínicas principales de las periodontitis crónica y agresiva, ya sean localizadas o generalizadas son: Mayor prevalencia en adultos, sin descartar presencia en niños y adolescentes (crónica). Destrucción constante en presencia de factores locales (crónica). Cálculo subgingival es encontrado frecuentemente (crónica). Periodos de progresión lentos a moderados, pero pueden presentarse periodos de rápida progresión (crónica). Puede estar asociada a factores locales de predisposición (crónica). Excepto por la presencia de periodontitis, los pacientes son clínicamente sanos (crónica y agresiva). Pérdida de inserción y destrucción ósea (crónica y agresiva). Predisposición familiar (agresiva). Cantidades de depósitos microbianos inconsistentes con la severidad de la destrucción de tejido periodontal (agresiva). Elevadas proporciones de Actinobacillus actinomycetemcomitans y en algunas poblaciones también de Porphyromonas gingivalis (agresiva). La progresión en la pérdida de inserción y de hueso puede ser autolimitada (crónica y agresiva). Bueno, pero después de todo esto, no te gustaría saber qué es lo causa este tipo de enfermedades? 18

19 Argelia Almaguer Flores 3. PATOGENIA DE LAS ENFERMEDADES PERIODONTALES A la fecha, se reconoce que las infecciones periodontales son de origen endógeno y que ciertas especies bacterianas consideradas patógenos periodontales se encuentran también colonizando la placa dentobacteriana de sujetos sanos (Dahlen, Manji et al. 1992; Riviere, Smith et al. 1995; Ashimoto, Chen et al. 1996; Ali, Johannessen et al. 1997; Haffajee, Cugini et al. 1998; Tanner, Maiden et al. 1998; Haffajee, Socransky et al. 1999; Willis, Smith et al. 1999; Ximenez-Fyvie, Haffajee et al. 2000). Sin embargo, el grado de patogenicidad de la placa dentobacteriana se ve influenciado por el medio ambiente local (Socransky and Haffajee 1991), factores de virulencia de ciertos microorganismos (Neiders, Chen et al. 1989; Shah, Seddon et al. 1989) y la cantidad e identidad de las bacterias presentes; se estima que en un surco subgingival sano las cuentas bacterianas son de 10 3 mientras que un surco enfermo puede tener cuentas mayores o iguales a 10 8 (Socransky and Haffajee 1994). La búsqueda de los agentes causales de las enfermedades periodontales tiene sus inicios en la llamada época de oro de la microbiología (entre aproximadamente) (Socransky and Haffajee 1994). Con la ayuda de las técnicas disponibles en ese tiempo, los investigadores sugirieron como posibles agentes causantes de la destrucción de los tejidos periodontales cuatro grupos de microorganismos: amibas, espiroquetas, fusiformes y estreptococos (Meyer 1917). Sin embargo, el estudio de las bacterias que colonizan la cavidad bucal y el papel que desempeñan en el desarrollo de las enfermedades periodontales se vio interrumpido, y para mediados de los años 1930, prácticamente ningún investigador dirigió su atención a este campo (Belding and Belding 1936). Fue hasta principios de los años 1960, que la etiología bacteriana de las enfermedades periodontales, volvió a incitar el interés de los investigadores. Los primeros estudios de esta época hechos con animales experimentales, demostraban que la enfermedad periodontal podía ser transmitida a otros animales sanos y que un microorganismo ahora conocido como A. viscosus era capaz de causar la destrucción de los tejidos periodontales de animales sanos (Jordan and Keys 1964; Keyes and Jordan 1964). Más tarde, los estudios de la gingivitis experimental en humanos, demostraron que la gingivitis puede ser inducida intencionalmente por la acumulación de placa dentobacteriana y que conforme ésta madura, los signos clínicos de la gingivitis se acentúan (Löe, Theilade et al. 1965; Löe, Theilade et al. 1967). Finalmente, estudios como los de Gibbons (Gibbons, Socransky et al. 1963), Socransky (Socransky, Gibbons et al. 1963; Socransky 1970; Socransky, Hubersak et al. 1970) y Newman (Newman, Socransky et al. 1976; Newman and Socransky 1977) marcaron la pauta y encaminaron la búsqueda de los agentes bacterianos específicos causantes de las enfermedades periodontales. Utilizando técnicas de microbiología tradicional, se realizaron excelentes trabajos como los de Moore y Moore, quienes analizaron muestras de placa dentobacteriana subgingival en sujetos con diferentes grados de enfermedad periodontal y en sujetos periodontalmente sanos. Sus resultados mostraron una variación en la microbiota subgingival de acuerdo a los diferentes estadios periodontales de salud y enfermedad. Las especies compatibles con salud incluían miembros de los géneros Actinomyces, Streptococcus y Veillonella, mientras que especies de los géneros Eubacterium, Campylobacter, Fusobacterium, Porphyromonas, Prevotella, Tannerella (Bacteroides) y Treponema fueron detectadas en mayores proporciones en sitios con enfermedad (Moore and Moore 1994; Moore 1994). 19

20 Biopelículas dentales De igual manera, pero utilizando la técnica de checkerboard para hibridaciones DNA-DNA, fueron analizadas muestras de placa dentobacteriana subgingival de sujetos sanos y con diferentes tipos de periodontitis. De acuerdo con la descripción de los complejos bacterianos, los miembros de los complejos rojo y naranja fueron encontrados más comúnmente en bolsas periodontales profundas, mientras que especies de los complejos amarillo, verde y morado junto con A. viscosus fueron consideradas como benéficas ó compatibles con la salud periodontal (Socransky, Haffajee et al. 1998). Por otro lado, la susceptibilidad del hospedero para padecer periodontitis incluye factores como respuestas inmunes deficientes (Genco 1992; Petit, Wassenaar et al. 1999; Petit, Hovenkamp et al. 2001), polimorfismos genéticos (Kornman and Duff 1997; Newman 1997; Kornman and di Giovine 1998; Quappe, Jara et al. 2004), tabaquismo (Bergstrom and Eliasson 1987; Haber 1994; Haffajee and Socransky 2001) y algunas enfermedades sistémicas que pueden influir en el grado de severidad de la periodontitis como la diabetes y algunos padecimientos congénitos y autoinmunes (Najera, al-hashimi et al. 1997; Grossi and Genco 1998; Kinane and Marshall 2001; Teng, Taylor et al. 2002). 4. BIOPELÍCULAS: UN MUNDO INVISIBLE QUE VIVE EN TU BOCA Ahora sí, ya podemos empezar a hablar de las biopelículas. Antes que nada, tenemos que aclarar que las biopelículas no las podemos ver en el cine ni en la tele, solamente las podemos ver con la ayuda de un microscopio o cuando ya han crecido bastante sobre una superficie como puede ser en los dientes. De hecho, cuando una persona se deja de cepillar los dientes por varios días, si observamos cuidadosamente podemos ver la acumulación de la placa dentobacteriana. Acumulación de placa dentobacteriana sobre la superficie dental Entonces te preguntarás por qué digo que las biopelículas son un mundo invisible? Y la respuesta es por que aunque podemos ver a la placa dentobacteriana cuando ha crecido suficiente sobre una superficie, su estructura, formación y organización fue hasta hace poco todo un misterio y ahora gracias a la tecnología disponible tenemos acceso a conocer más profundamente el maravilloso mundo de las biopelículas. La placa dentobacteriana está compuesta por comunidades microbianas adheridas a la superficie dental, embebidas en una matriz de exopolisacáridos y organizadas en una estructura llamada biopelícula (Marsh and Bradshaw 1995; Costerton, Cook et al. 1999; Molin 1999). 20

21 Argelia Almaguer Flores Diagrama de una biopelícula Conoce las características básicas de las biopelículas: 1. Adhesión: La matriz de exopolisacáridos producida por los mismos microorganismos, ayuda a la adhesión de éstos a la superficie. Además, como los microorganismos quedan atrapados dentro de ella, comiencen a organizarse en colonias con diferentes requerimientos metabólicos. 2. Heterogeneidad: La heterogeneidad de las biopelículas las hace organizaciones únicas que pueden estar formadas por bacterias, hongos y protozoarios. Esto a su vez favorece la formación de microambientes de ph, tensión de O2, y concentración de iones como carbono (C) y nitrógeno (N) (Costerton, Lewandowski et al. 1994) 3. Diferentes micro-ambientes (ph, tensión de O2, concentración de iones como carbono (C) y nitrógeno (N) 4. Sistema circulatorio primitivo: Las biopelículas poseen un sistema de canales que les permite trasportar nutrientes y desechos. 5. Resistencia a las defensas del hospedero y agentes antimicrobianos: Otra de las características de las biopelículas es la resistencia a las defensas del hospedero y agentes antimicrobianos. Mientras que los microorganismos en estado plantónico (cuando no están organizados en biopelículas), son susceptibles a éstos agentes de control, los microorganismos dentro de una biopelícula se encuentran protegidos por la matriz de exopolisacáridos causando que los anticuerpos, las células del sistema inmune y los antimicrobianos no tengan acceso a ellos. Adicionalmente los microorganismos dentro de una biopelícula se encuentran en un estado metabólico reducido, es decir su metabolismo se encuentra en un nivel muy bajo (no se reproducen) por lo que no hay tanta demanda de nutrientes y los antibióticos no funcionan adecuadamente (Stewart and Costerton 2001). 6. Quórum sensing (la forma en la que las bacterias se comunican unas con otras): as bacterias dentro de una biopelícula se comunican unas con otras, a esta forma de comunicación se le ha denominado Quorum sensing. Este fenómeno involucra la regulación y expresión de genes específicos a través de moléculas de señalización que median la comunicación intercelular. Esta característica es dependiente de la densidad celular, es decir, en biopelículas muy altamente pobladas, se induce la expresión de genes de resistencia que proveen protección y supervivencia. De igual manera los microorganismos pueden producir sustancias para estimular la propagación de colonias e inhibir el crecimiento de otras, dejando a los microorganismos más patógenos en una posición favorable dentro de la biopelícula (Costerton, Cheng et al. 1987). 21

22 Biopelículas dentales Placa dentobacteriana, una biopelícula Esta biopelícula, también conocida como placa dentobacteriana, está compuesta por aproximadamente 500 especies bacterianas diferentes (Moore, Holdeman et al. 1982; Moore, Holdeman et al. 1983; Paster, Boches et al. 2001). La superficie dental provee un sustrato estable para la colonización bacteriana en la cavidad bucal. En contraste, las agregaciones bacterianas en la mucosa masticatoria y en la mucosa de carrillos, piso de la boca y paladar duro son, en general, limitadas debido al recambio y descamación de las células epiteliales que los conforman (Listgarten 1999). Formación de una Biopelícula dental Placa Dentobacteriana como Biofilm La secuencia de colonización y formación de una biopelícula dental es un proceso orquestado y altamente ordenado (Xie, Cook et al. 2000). El primer evento para que comience la formación de una biopelícula es la adhesión bacteriana. Las bacterias poseen mecanismos específicos para adherirse a los tejidos o superficies. Muchas bacterias poseen componentes proteínicos en su superficie llamados: adhesinas, los cuales se unen de manera específica a moléculas complementarias o receptores que se encuentran en la superficie de los tejidos (Jones and Isaacson 1983; Gibbons 1984). Generalmente, las adhesinas están asociadas a los fimbrios o pilis de las bacterias. Muchas de estas adhesinas, son lectinas, que se unen a receptores sacáridos. La superficie del esmalte está cubierta por una delgada película llanada película adquirida. Esta película generalmente tiene menos de 1 micra de espesor y se forma por la adsorción selectiva de los componentes de los fluídos orales (componentes de la saliva y fluído crevicular asi como productos bacterianos) a la superficie apatítica mineral (HA) del esmalte (Ericson 1967; Hay 1967). Uno de los principales componentes de la saliva responsable de la adhesión de ciertas bacterias bucales es un grupo de proteínas llamadas PRPs (proline-rich proteins). Las PRPs conforman aproximadamente el 30-40% de las proteínas en la saliva (Bennick 1987) y comprenden una familia de proteínas altamente relacionadas entre sí y que tienen una gran afinidad por las superficies HA. Pocos minutos después de realizar una limpieza dental profesional, los primeros colonizadores, cocos y bacilos Gram-positivos principalmente de los géneros Streptococcus y Actinomyces, se adhieren a la superficie dental por medio de moléculas específicas de adhesión bacteriana (Saxton 1973; Theilade, Theilade et al. 1982; Scannapieco 1994; Jenkinson and Lamont 1997), las cuales interactúan con moléculas adheridas a la superficie dental derivadas de componentes salivales y del fluido crevicular (Gibbons, Hay et al. 1988; Gibbons, Hay et al. 1991; Kolenbrander, Andersen et al. 1999). Estos primeros colonizadores juegan un papel muy importante en la formación de la placa 22

23 Argelia Almaguer Flores dentobacteriana, ya que tienen receptores específicos para las diferentes especies bacterianas que posteriormente se coagregarán a la estructura inicialmente formada (Gibbons and Nygaard 1970; Cook, Costerton et al. 1998). Los segundos colonizadores, también llamados colonizadores puente o secundarios, poseen mecanismos de adhesión tanto con los primeros colonizadores como con las especies que se coagregarán de forma tardía a la placa bacteriana. Este grupo de microorganismos está formado principalmente por especies pertenecientes a los géneros Campylobacter, Capnocytophaga, Veillonella, Fusobacterium y Prevotella entre otros (Kolenbrander, Andersen et al. 1999). Finalmente, si la secuencia de colonización de la placa bacteriana no se ve interrumpida, un tercer grupo de microorganismos principalmente especies anaeróbicas Gram-negativas como especies de los géneros Treponema y Porphyromonas (Kolenbrander, Andersen et al. 1999; Listgarten 1999), se unen a la biopelícula dental. Composición de la placa dentobacteriana Esquema de la Placa Dentobacteriana Con el fin de ampliar y mejorar nuestro entendimiento sobre la composición y la asociación que existe entre las bacterias que conforman la placa dentobacteriana, se realizó un estudio en donde fueron analizadas muestras de placa dentobacteriana subgingival provenientes de pacientes periodontalmente sanos y con enfermedad periodontal (Socransky, Haffajee et al. 1998). Las muestras fueron analizadas utilizando la técnica de checkerboard para hibridaciones DNA-DNA (Socransky, Smith et al. 1994), la cual permite la identificación simultánea de múltiples especies bacterianas en un gran número de muestras que contengan mezclas complejas de microorganismos (Socransky, Haffajee et al. 2004). 23

24 Biopelículas dentales A continuación se mencionan los cinco complejos bacterianos descritos en dicho estudio, a los que con fines prácticos les fueron asignados colores: Complejo amarillo: especies del género Streptococcus como Streptococcus sanguinis, Streptococcus mitis, Streptococcus oralis, Streptococcus gordonii y Streptococcus intermedius. Complejo verde: Capnocytophaga gingivalis, Capnocytophaga ochracea, Capnocytophaga sputigena, Campylobacter concisus, Eikenella corrodens y Actinobacillus actinomycetemcomitans serotipo a. Complejo morado: Veillonella parvula y Actinomyces odontolyticus. Complejo naranja: Fusobacterium sp. y subespecies, Peptostreptococcus micros, Prevotella nigrescens, Prevotella intermedia, Campylobacter rectus, Campylobacter gracilis, Campylobacter showae, Eubacterium nodatum y Streptococcus constellatus. Complejo Rojo: Tannerella forsythia (antes llamada Bacteroides forsythus), Porphyromonas gingivalis y Treponema denticola. Especies no agrupadas: A. actinomycetemcomitans serotipo b, Selenomonas noxia y Actinomyces viscosus. Especies de Actinomyces V. parvula A. odontolyticus S. mitis S. oralis S. sanguinis C. gracilis C. rectus Streptococcus sp. S. gordonii S. intermedius S. constellatus P. intermedia P. nigrescens P. micros F. nuc. vincentii F. nuc. nucleatum F. nuc. polymorphum F. periodonticum E. nodatum P. gingivalis T. forsythia T. denticola E. corrodens C. gingivalis C. sputigena C. ochracea C. concisus A. actino. a C. showae A. actinomycetemcomitans b A. actinomycetemcomitans b S. noxia S. noxia Representación de las asociaciones entre especies bacterianas que forman la placa dentobacteriana subgingival. Los complejos amarillo, morado, verde y azul son especies consideradas primordialmente como colonizadoras primarias. El complejo naranja está compuesto principalmente por colonizadores puente y el complejo rojo por colonizadores tardíos (Socransky, Haffajee et al. 1998; Socransky and Haffajee 2005). Las bacterias que conforman cada complejo se encuentran fuertemente asociadas entre sí. Como se puede observar en la figura de los complejos bacterianos, los complejos amarillo, verde y morado se encuentran más fuertemente asociados entre sí y éstos a su vez asociados al complejo naranja pero no con los miembros del complejo rojo. A su vez, los complejos también ejemplifican la secuencia de colonización, de tal manera que los miembros de los complejos amarillo y morado forman parte de los colonizadores primarios, los miembros del complejo naranja, junto con los miembros del complejo verde son colonizadores puente y finalmente los miembros del complejo rojo son colonizadores tardíos (Socransky, Haffajee et al. 1998). Diferencias entre placa subgingival y supragingival 24

25 Argelia Almaguer Flores La placa dentobacteriana supragingival forma un mismo biofilm continuo con la placa dentobacteriana subgingival sobre la misma superficie dental. Ambas placas dentobacterianas, se encuentran delimitadas por una misma superficie que es la superficie del diente. Por otro lado, la placa supragingival esta expuesta a la saliva, mientras que la placa subgingival esta delimitada por el epitelio del surco gingival y se encuentra mas expuesta al fluído crevicular (Haffajee, Socransky et al. 1999). Las diferencias en la composición tanto de la placa supra como subgingival, fueron estudiadas por Ximénez-Fyvie y cols. en un total de 1,179 muestras de placa supragingival comparándolas con el mismo número de muestras pero de placa subgingival, tanto en pacientes periodontalmente sanos, como en pacientes con Periodontitis (Ximénez-Fyvie 1998; Ximenez-Fyvie, Haffajee et al. 2000). Los resultados de estos estudios, mostraron que las especies de Actinomyces formaban la mayor proporción de especies encontradas en todas las muestras analizadas. Las muestras supra y subgingivales de los sujetos con periodontitis mostraron mayores proporciones de las especies que forman los complejos naranja y rojo, aunque las cuentas bacterianas fueron mayores en las muestras de placa supragingival. Las diferencias en la composición de las muestras de placa dentobacteriana tanto supra como subgingival, fueron más marcadas entre los grupos de estudio que entre el sitio de la toma de las muestras. 25

26 Biopelículas dentales BIBLIOGRAFÍA: 1. Ali, R. W., A. C. Johannessen, et al. (1997). "Comparison of the subgingival microbiota of periodontally healthy and diseased adults in northern Cameroon." J Clin Periodontol 24(11): Armitage, G. (1999). "Development of a classification system for periodontal diseases and conditions." Ann Periodontol 4(1): Ashimoto, A., C. Chen, et al. (1996). "Polymerase chain reaction detection of 8 putative periodontal pathogens in subgingival plaque of gingivitis and advanced periodontitis lesions." Oral Microbiol Immunol 11(4): Belding, P. H. and L. J. Belding (1936). "Bacteria - dental orphans." Dent Cosmos 78: Bennick, A. (1987). "Structural and genetic aspects of proline-rich proteins." J Dent Res 66(2): Bergstrom, J. and S. Eliasson (1987). "Noxious effect of cigarette smoking on periodontal health." J Periodontal Res 22(6): Cook, G. S., J. W. Costerton, et al. (1998). "Biofilm formation by Porphyromonas gingivalis and Streptococcus gordonii." J Periodontal Res 33(6): Costerton, J., G. Cook, et al. (1999). "The community architecture of biofilms: dynamic structures and mechanisms." In: Newman HN & Wilson M, ed. Dental Plaque Revisited: Oral Biofilms in Health and Disease. Eastman Dental Institute, University College London: Costerton, J. W., K. J. Cheng, et al. (1987). "Bacterial biofilms in nature and disease." Annu Rev Microbiol 41: Costerton, J. W., Z. Lewandowski, et al. (1994). "Biofilms, the customized microniche." J Bacteriol 176(8): Dahlen, G., F. Manji, et al. (1992). "Putative periodontopathogens in "diseased" and "non-diseased" persons exhibiting poor oral hygiene." J Clin Periodontol 19(1): Ericson, T. (1967). "Adsorption to hydroxyapatite of proteins and conjugated proteins from human saliva." Caries Res 1(1): Genco, R. J. (1992). "Host responses in periodontal diseases: current concepts." J Periodontol 63(4 Suppl): Gibbons, R. and M. Nygaard (1970). "Interbacterial aggregation of plaque bacteria." Arch Oral Biol 15(12): Gibbons, R. J. (1984). "Adherent interactions which may affect microbial ecology in the mouth." J Dent Res 63(3): Gibbons, R. J., D. I. Hay, et al. (1988). "Adsorbed salivary proline-rich protein 1 and statherin: receptors for type 1 fimbriae of Actinomyces viscosus T14V-J1 on apatitic surfaces." Infect Immun 56(11): Gibbons, R. J., D. I. Hay, et al. (1991). "Delineation of a segment of adsorbed salivary acidic proline-rich proteins which promotes adhesion of Streptococcus gordonii to apatitic surfaces." Infect Immun 59(9): Gibbons, R. J., S. S. Socransky, et al. (1963). "The microbiota of the gingival crevice area of man. II. The predominant cultivable organisms." Arch Oral Biol 8: Grenier, D. and D. Mayrand (1985). "Cytotoxic effects of culture supernatants of oral bacteria and various organic acids on Vero cells." Can J Microbiol 31(3):

27 Argelia Almaguer Flores 20. Grossi, S. G. and R. J. Genco (1998). "Periodontal disease and diabetes mellitus: a two-way relationship." Ann Periodontol 3(1): Haber, J. (1994). "Smoking is a major risk factor for periodontitis." Curr Opin Periodontol: Haffajee, A., S. Socransky, et al. (1999). "Plaque microbiology in health and disease." In: Newman HN & Wilson M, ed. Dental Plaque Revisited: Oral Biofilms in Health and Disease. Eastman Dental Institute, University College London: Haffajee, A. D., M. A. Cugini, et al. (1998). "Subgingival microbiota in healthy, wellmaintained elder and periodontitis subjects." J Clin Periodontol 25(5): Haffajee, A. D. and S. S. Socransky (2001). "Relationship of cigarette smoking to the subgingival microbiota." J Clin Periodontol 28(5): Hay, D. I. (1967). "The adsorption of salivary proteins by hydroxyapatite and enamel." Arch Oral Biol 12(8): Jenkinson, H. and R. Lamont (1997). "Streptococcal adhesion and colonization." Crit Rev Oral Biol Med 8(2): Jones, G. W. and R. E. Isaacson (1983). "Proteinaceous bacterial adhesins and their receptors." Crit Rev Microbiol 10(3): Jordan, H. V. and P. H. Keys (1964). "Aerobic, gram-positive, filamentous bacteria as etiologic agents of experimental periodontal disease in hamsters." Arch Oral Biol 32: Keyes, P. H. and H. V. Jordan (1964). "Periodontal lesions in the syrian hamster. III. Findings related to an infectious and transmissible component." Arch Oral Biol 32: Kinane, D. and G. Marshall (2001). "Periodontal manifestations of systemic disease." Aust Dent J 46(1): Kolenbrander, P., R. Andersen, et al. (1999). "Potential role of functionally similar coagregation mediators in bacterial succession." In: Newman HN & Wilson M, ed. Dental Plaque Revisited: Oral Biofilms in Health and Disease. Eastman Dental Institute, University College London: Kornman, K. S. and F. S. di Giovine (1998). "Genetic variations in cytokine expression: a risk factor for severity of adult periodontitis." Ann Periodontol 3(1): Kornman, K. S. and G. W. Duff (1997). Detecting genetic predisposition to periodontal disease. United States Patent Office. United States, 5,686, Lindhe, J., T. Karring, et al. (1998). Clinical Periodontology and Implant Dentistry. Copenhagen, Munksgaard. 35. Listgarten, M. (1999). "Formation of dental plaque and other oral biofilms." In: Newman HN & Wilson M, ed. Dental Plaque Revisited: Oral Biofilms in Health and Disease. Eastman Dental Institute, University College London: Löe, H., E. Theilade, et al. (1965). "Experimental gingivitis in man." J Periodontol 36: Löe, H., E. Theilade, et al. (1967). "Experimental gingivitis in man. 3. Influence of antibiotics on gingival plaque development." J Periodontal Res 2(4): Marsh, P. D. and D. J. Bradshaw (1995). "Dental plaque as a biofilm." J Ind Microbiol 15(3): Meyer, K. F. (1917). "The present status of dental bacteriology." J Am Dent Assoc 4: Molin, S. (1999). "Microbial activity in biofilm communities." In: Newman HN & Wilson M, ed. Dental Plaque Revisited: Oral Biofilms in Health and Disease. Eastman Dental Institute, University College London:

28 Biopelículas dentales 41. Moore, W. E., L. V. Holdeman, et al. (1983). "Bacteriology of moderate (chronic) periodontitis in mature adult humans." Infect Immun 42(2): Moore, W. E., L. V. Holdeman, et al. (1982). "Bacteriology of severe periodontitis in young adult humans." Infect Immun 38(3): Moore, W. E. and L. V. Moore (1994). "The bacteria of periodontal diseases." Periodontol : Moore, W. E. C. M., L. V. H. (1994). "Periodontal microbiota in different clinical conditions." Periodontology : Najera, M., I. al-hashimi, et al. (1997). "Prevalence of periodontal disease in patients with Sjogren's syndrome." Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 83(4): Neiders, M. E., P. B. Chen, et al. (1989). "Heterogeneity of virulence among strains of Bacteroides gingivalis." J Periodontal Res 24(3): Newman, M. G. (1997). "Genetic risk for severe periodontal disease." Compend Contin Educ Dent 18(9): 881-4, 886, 888 passim; quiz Newman, M. G. and S. S. Socransky (1977). "Predominant cultivable microbiota in periodontosis." J Periodontal Res 12(2): Newman, M. G., S. S. Socransky, et al. (1976). "Studies of the microbiology of periodontosis." J Periodontol 47(7): Paster, B. J., S. K. Boches, et al. (2001). "Bacterial diversity in human subgingival plaque." J Bacteriol 183(12): Petit, M., E. Hovenkamp, et al. (2001). "Phenotypical and functional analysis of T cells in periodontitis." J Periodontal Res 36(4): Petit, M., A. Wassenaar, et al. (1999). "Depressed responsiveness of peripheral blood mononuclear cells to heat-shock proteins in periodontitis patients." J Dent Res 78(8): Quappe, L., L. Jara, et al. (2004). "Association of interleukin-1 polymorphisms with aggressive periodontitis." J Periodontol 75(11): Riviere, G., K. Smith, et al. (1995). "Subgingival distribution of Treponema denticola, Treponema socranskii, and pathogen-related oral spirochetes: prevalence and relationship to periodontal status of sampled sites." J Periodontol 66(10): Saxton, C. (1973). "Scanning electron microscope study of the formation of dental plaque." Caries Res 7(2): Scannapieco, F. A. (1994). "Saliva-bacterium interactions in oral microbial ecology." Crit Rev Oral Biol Med 5(3-4): Shah, H., S. Seddon, et al. (1989). "Studies on the virulence properties and metabolism of pleiotropic mutants of Porphyromonas gingivalis (Bacteroides gingivalis) W50." Oral Microbiol Immunol 4(1): Socransky, S., A. Haffajee, et al. (2004). "Use of checkerboard DNA-DNA hybridization to study complex microbial ecosystems." Oral Microbiol Immunol 19(6): Socransky, S. S. (1970). "Relationship of bacteria to the etiology of periodontal disease." J Dent Res 49(2): Socransky, S. S., R. J. Gibbons, et al. (1963). "The microbiota of the gingival crevice area of man. I. Total microscopic and viable counts and counts of specific organisms." Arch Oral Biol 8: Socransky, S. S. and A. D. Haffajee (1991). "Microbial mechanisms in the pathogenesis of destructive periodontal diseases: a critical assessment." J Periodontal Res 26(3 Pt 2):

29 Argelia Almaguer Flores 62. Socransky, S. S. and A. D. Haffajee (1994). "Evidence of bacterial etiology: a historical perspective." Periodontol : Socransky, S. S. and A. D. Haffajee (2005). "Periodontal microbial ecology." Periodontol : Socransky, S. S., A. D. Haffajee, et al. (1998). "Microbial complexes in subgingival plaque." J Clin Periodontol 25(2): Socransky, S. S., C. Hubersak, et al. (1970). "Induction of periodontal destruction in gnotobiotic rats by a human oral strain of Actinomyces naeslundii." Arch Oral Biol 15(10): Socransky, S. S., C. Smith, et al. (1994). ""Checkerboard" DNA-DNA hybridization." Biotechniques 17(4): Soskolne, W. A. and A. Klinger (2001). "The relationship between periodontal diseases and diabetes: an overview." Ann Periodontol 6(1): Stewart, P. S. and J. W. Costerton (2001). "Antibiotic resistance of bacteria in biofilms." Lancet 358(9276): Tanner, A., M. F. Maiden, et al. (1998). "Microbiota of health, gingivitis, and initial periodontitis." J Clin Periodontol 25(2): Teng, Y., G. Taylor, et al. (2002). "Periodontal health and systemic disorders." J Can Dent Assoc 68(3): Theilade, E., J. Theilade, et al. (1982). "Microbiological studies on early dentogingival plaque on teeth and Mylar strips in humans." J Periodontal Res 17(1): Willis, S., K. Smith, et al. (1999). "Identification of seven Treponema species in health- and disease-associated dental plaque by nested PCR." J Clin Microbiol 37(3): Xie, H., G. S. Cook, et al. (2000). "Intergeneric communication in dental plaque biofilms." J Bacteriol 182(24): Ximénez-Fyvie, L. A. (1998). Comparison and relationship of the microbial composition of supra and subgingival plaque in health and periodontitis. Oral Biology. Boston. MA, Harvard School of Dental Medicine: Ximenez-Fyvie, L. A., A. D. Haffajee, et al. (2000). "Comparison of the microbiota of supra- and subgingival plaque in health and periodontitis." J Clin Periodontol 27(9): Ximenez-Fyvie, L. A., A. D. Haffajee, et al. (2000). "Microbial composition of supraand subgingival plaque in subjects with adult periodontitis." J Clin Periodontol 27(10):

30 5 CONGRESO BIOLOGÍA ORAL Inni I icci ioo Coonnt teenni iddoo Innt I trroodduucccci ióónn Poonneenncci iaass Reessuumeenn Cuurrrri iccuul laarr Coomi itéé Crrééddi itooss LOS GLICOCONJUGADOS: CLAVE PARA ENTENDER LA SALUD Y LA ENFERMEDAD PERIODONTAL María Dolores Jiménez Farfán, Juan Carlos Hernández Guerrero, Luis Fernando Jacinto Alemán. Laboratorio de Inmunología, DEPeI, Facultad de Odontología, UNAM. CONTENIDO TEMÁTICO Introducción Glicoconjugados en el crecimiento y desarrollo craneofacial y dental La mucosa oral normal y los carbohidratos Glicoconjugados y cáncer oral Comentarios adicionales Referencias 30

31 María Dolores Jiménez Farfán, et al. INTRODUCCIÓN E n la era posgenómica, el significado de las modificaciones traduccionales de las proteínas está ganando relevancia dado que más del 50% de las proteínas están glicosiladas y es imposible entender la función de ellas sin considerar la participación de los carbohidratos. Los glicoconjugados se forman cuando mono, oligo o polisacáridos son unidos a las proteínas o lípidos. Comúnmente nos referimos a la porción carbohidrato de las glicoproteínas o glicolípidos como glicanos. Las funciones de los glicanos son amplias y diversas (intrínsecas y extrínsecas) lo que permite que los glicoconjugados actúen como enzimas, hormonas, moléculas de reconocimiento, transportadores y elementos estructurales, entre otros. Es decir, los glicoconjugados están relacionados con importantes eventos tales como la organización de las membranas celulares y matriz extracelular, modificación en las propiedades de las proteínas para conferirles solubilidad y/o estabilidad, dirección del tráfico intra y extracelular, mediación y modulación de la adhesión célula-célula e interacción célula-matriz extracelular y, mediación y modulación de la señalización celular. La mayoría de los glicanos se unen a lípidos o proteínas mediante átomos de nitrógeno (unión tipo N-) u oxígeno (unión tipo O-). Debido a la multiplicidad de funciones, los glicoconjugados presentan modificaciones y/o adaptaciones durante toda nuestra vida. Estos cambios están asociados a eventos celulares esenciales que conllevan a mantener la homeostasis. El crecimiento y desarrollo humano prenatal y posnatal en condiciones normales y anormales, así como la salud y la enfermedad en las etapas adultas se mantienen a través de complejas redes de señalización, en donde indiscutiblemente los glicoconjugados representan un papel muy importante. La glicosilación es una modificación co- y postraduccional que consiste en la adición de carbohidratos a través de diversas enzimas presenten en el retículo endoplásmico y aparato de Golgi Para ejemplificar la participación de los glicoconjugados en el entorno oral citaremos algunos de los procesos normales y anormales en los cuales los glicoconjugados muestran funciones primordiales. GLICOCONJUGADOS EN EL CRECIMIENTO Y DESARROLLO CRANEOFACIAL Y DENTAL Durante el desarrollo craneofacial y dental normales se presentan diversos cambios en la expresión de carbohidratos que se relacionan con la edad prenatal y estadio de desarrollo de cada órgano (Tanikawa & Bawden, 1999; Wise et al., 2002; Yamamoto et al., 2003; Partanen & Thesleff, 1987; Thesleff et al., 1995). Algunos agentes conocidos como teratógenos afectan el proceso normal de desarrollo y ocasionan alteraciones irreversibles en los individuos expuestos a ellos. El consumo de etanol durante el embarazo puede generar alteraciones en el feto, incluyendo disfunciones en el sistema nervioso central, retraso en el crecimiento (peso y talla reducidos) y diversas anomalías faciales y dentales (Jones et al., 1973; Clarren & Smith, 1978; Matthiessen & Romert, 1988; Habbick et al., 1998; Roebuck et al., 1998). Los factores de crecimiento representan un amplio grupo de familias de receptores y ligandos de naturaleza glicoproteica relacionados entre otros, con el desarrollo 31

32 Los glicoconjugados embrionario (Partanen & Thesleff, 1987). La familia EGF (Epidermal Growth Factor) representada por cuatro receptores glicoproteicos transmembranales bien definidos (EGFR, erbb2, erbb3 y erbb4) y, una gama de ligandos tales como EGF, neuregulina, anfiregulina, HGF entre otros, coparticipan activamente en la definición de la embriología de cabeza y cuello. Procesos dentales tales como la proliferación, diferenciación (Topham et al., 1987), erupción dental (Thesleff et al., 1987; Thesleff et al., 1995), y secreción de matriz de esmalte y dentina (Tanikawa & Bawden, 1999) se han asociado a diversos factores de crecimiento incluyendo la familia EGF. Se han investigado los efectos del etanol sobre la expresión de factores de crecimiento durante el desarrollo dental en murinos, encontrando una asociación entre el retraso en la calcificación y erupción dental en crías de ratones expuestos a etanol in utero (Hernández, 1990), respecto a la expresión de ligandos y receptores de la familia EGF (Hernández-Guerrero et al., 1996; Jiménez et al., 2005). El patrón de distribución de EGF-R y erbb-2 en estadios prenatales y posnatales del gérmen dentario in utero se altera al incrementar la concentración de etanol consumido en etapas prenatales, interfiriendo con el desarrollo dental normal en ratón. La familia de receptores EGF se encuentran localizados sobre la membrana celular iniciando vías de señalización intracelulares en respuesta a la unión con ligandos específicos (Rubin & Yarden, 2001). La proliferación, diferenciación y muerte celular son eventos biológicos indispensables en la morfogénesis de diversos órganos, incluyendo el órgano dental (Baratella et al., 1999). Hemos observado que las estructuras dentales de origen epitelial se afectan en los estadios previos a la mineralización, dañando la morfología dental y la diferenciación celular. Estos resultados apoyan reportes previos en los cuales el incremento en la expresión de EGF ocasionó un volumen dental reducido y alteración irreversible en las cúspides del primer molar de ratón (Thesleff et al., 1983; Partanen et al., 1985; Hu et al., 1992). Debido a que el desarrollo dental es un proceso complejo que involucra la interacción de diversas glicoproteínas, además de los factores de crecimiento, investigamos si alguna modificación en el patrón de glicosilación podría estar asociada a los efectos del etanol en el desarrollo dental, tal y como ha sido previamente observado en otros tipos celulares (Zhang et al., 1996; Zhang and Farrell, 1999; Renau-Picheras et al., 1997; Singh et al., 1996; Mingana et al., 2000; Climent et al., 2002; Moore et al., 2004). Elegimos investigar las modificaciones en los ácidos siálicos dada su conocida participación en funciones enzimáticas y receptoras durante la proliferación y diferenciación celular, así como la determinación de la comunicación inter y extracelular en etapas embrionarias y adultas (Fazel et al., 1989). Los cambios en la expresión de ácidos siálicos durante la diferenciación se consideran un marcador útil para definir el grado de maduración celular (Sierra et al., 2001; Cerna et al., 2002). Los ácidos siálicos se encuentran usualmente ubicados en las porciones más externas de los oligosacáridos en vertebrados. La forma más común de ácido siálico es el ácido neuramínico (Neu5Ac), siendo las más frecuentes en la mayoría de los animales, las uniones tipo Neu5Ac2,3 ó 2,6 (Schauer, 1982). Mediante la utilización de lectinas (proteínas que identifican carbohidratos) se ha observado que las células precursoras del esmalte y dentina normalmente expresan Gal, GalNAc y Neu5Ac2,6, variando esta expresión con el estadio de diferenciación celular. Por otra parte, las células de la papila dental (de origen mesenquimatoso) presentan niveles bajos de expresión de Neu5Ac2,3 (Jiménez-Farfán et al., 2005b). Estos resultados sugieren que la expresión de Neu5Ac2,6 podría estar más involucrada en la diferenciación celular que Neu5Ac2,3, como ha sido previamente demostrado en estudios de carcinoma de colon (Dall Olio et al., 1996) y en diversos tejidos humanos y de rata (Kaneko et al., 1995). Una interesante 32

33 María Dolores Jiménez Farfán, et al. sustitución de un ácido siálico es la forma 9-0-acetil, la cual hemos observado en los preameloblastos y preodontoblastos normales. Sin embargo, su expresión se reduce significativamente en condiciones experimentales con etanol. Por otra parte, glicanos sialilados O-glicosilados (Neu5Ac/Gal1,3GalNAc-Ser/Thr) incrementan su presencia en las células del epitelio interno del esmalte y en las células subyacentes de la papila dental bajo condiciones experimentales. Así, los resultados apuntan a que solo ciertos ácidos siálicos son necesarios para la adecuada diferenciación y maduración del órgano dental y, que la expresión de estos azúcares es necesaria en las células con potencial para diferenciarse en preodontoblastos o preameloblastos. Coincidentemente, en condiciones experimentales las células con mayor retraso en la diferenciación y las zonas con pérdida de la membrana basal estuvieron asociadas con las áreas de desarrollo de las cúspides dentales (Ten Cate, 1998; Jiménez-Farfán et al., 2005). Esta distribución sugiere que los ácidos siálicos pueden mediar las interacciones epitelio-mesenquimales durante los estadios de desarrollo dental normal. La membrana basal es una matriz extracelular compuesta de diversos glicoconjugados (Garbarsch et al., 1994; Engvall, 1995). Se ha demostrado que la regulación tisular específica de la membrana basal es necesaria para el alineamiento, polarización y diferenciación de las células de la papila dental que serán los futuros odontoblastos y, que la desintegración de esta membrana genera la diferenciación terminal de los ameloblastos (Thesleff & Hurmerinta, 1981; Ruch et al., 1995). Los resultados sugieren que en presencia de etanol se generan cambios en el patrón de expresión de carbohidratos en las células asociadas con la producción de esmalte y dentina pudiendo afectar su función secretora (Jiménez-Farfán et al., 2005). Estas alteraciones podrían explicar la apariencia clínica del esmalte, previamente observada en hijos de madres alcohólicas (Clarren & Smith, 1978) y la secreción alterada reportada en ameloblastos de fetos de cobayos expuestos a etanol (Matthiessen and Romert, 1988). Debido a que el patrón de expresión de carbohidratos se altera, más de una glicoproteína de membrana podría estar involucrada. Considerando que el etanol puede afectar la integridad y transporte de la membrana celular (McCall et al., 1989; Renau- Piqueras et al., 1997), ésto podría alterar la permanencia de las glicoproteínas sobre la misma. La mitocondria (Matthiessen & Romert, 1988; Xu et al., 2005), citoesqueleto (Azorin et al., 2001), retículo endoplasmico (Matthiessen Romert, 1983) y aparato de Golgi, así como las enzimas asociadas con la glicosilación, son alteradas por la exposición a etanol durante el desarrollo embrionario (Renau-Piqueras et al., 1987, 1997; Henderson et al., 1989). LA MUCOSA ORAL NORMAL Y LOS CARBOHIDRATOS La mucosa oral está constituida por un epitelio escamoso estratificado de células estrechamente unidas y, tejido conectivo subyacente denominado lámina propia y submucosa (Garant., 2003). El epitelio oral ha sido considerado como un excelente modelo para los estudios de diferenciación debido a las importantes variaciones morfológicas y cambios bioquímicos que presenta el queratinocito en su camino desde la capa basal hacia la superficie (Dabelsteen et al., 1991). Las células de la mucosa bucal están cubiertas por una gran diversidad de moléculas que pueden funcionar como mediadores químicos, receptores de factores de crecimiento y moléculas de adhesión, entre otros. La mayoría de estas moléculas situadas en la superficie celular son glicoconjugados (Jiménez et al., 2002; Ten Cate 2003). La 33

34 Los glicoconjugados presencia de éstos varía entre los diversos tipos celulares y diferentes estadios de desarrollo y maduración contribuyendo a la homeostasia en los organismos (Miosge et al., 1998; Jiménez-Martínez et al., 2002). Previamente ha sido identificado la distribución de ácidos siálicos tales como Neu5Ac2,6Gal/GalNAc, Neu5Ac2,3Gal, Neu5,9Ac 2 2,6Gal1,3GalNAc y, Neu5Ac/Gal1,3GalNAc-Ser/Thr, expresados en la mucosa oral sana (Jiménez-Farfán et al., publicación en proceso). Especificamente, existe una expresión alta de Neu5Ac2,3GalNAc en los desmosomas y membrana basal del epitelio bucal. Es bien conocido que en los desmosomas y uniones adherentes se encuentran proteínas de unión transmembranal altamente sialiladas. Conforme se asciende en las capas epiteliales superiores, estas uniones se reducen hasta prácticamente desaparecer en la capa más superficial facilitando el desprendimiento o descamación. Se ha demostrado en estudios previos que la expresión de esta forma de ácido siálico se relaciona con un incremento en el nivel de diferenciación y/o cese de proliferación del epitelio escamoso estratificado. Nuestros resultados muestran que moléculas Neu5Ac2,3 se encuentran incrementadas en el estrato espinoso y granular. Asimismo, la presencia de β-integrinas en el estrato basal podría explicar el intenso marcaje encontrado, no obstante, el grado de diferenciación y potencial proliferativo de estas células. El tejido conectivo subyacente de la mucosa oral muestra marcaje intenso en asociación a moléculas tipo Neu5Ac2,3 de acuerdo con la conocida presencia de componentes glicosilados de la sustancia fundamental amorfa y glicoproteínas de adhesión. Por otra parte Neu5Ac2,6 y Neu5Ac/Gal1,3GalNAc-Ser/Thr están presentes en todos los estratos del epitelio oral a nivel citoplasmático disminuyendo drásticamente en el estrato córneo especialmente en las células anucleadas y a punto de desprenderse. Así, se sugiere que estas moléculas no participan de forma determinante en la adhesión celular epitelial pero sí podrían encontrarse asociadas con el estado metabólico y viabilidad celular. Estudios previos han demostrado la presencia de esta forma de acido siálico en la E-cadherina, mas no en β- integrinas. Una sustitución particular de un ácido siálico es la forma 9-0-acetil la cual no ha sido encontrada en ningún elemento del epitelio bucal, a diferencia de lo encontrado en el epitelio dental y preameloblastos mencionado en la sección anterior (Glicoconjugados en el crecimiento y desarrollo craneofacial y dental). Dado que la expresión de carbohidratos es regulada en tiempo y espacio de acuerdo al estadio celular, nuestros hallazgos sugieren la participación de esta forma de ácidos siálicos durante los procesos de maduración embrionaria más no en etapas adultas, en las cuales la diferenciación y la comunicación intercelular podrían estar reguladas por otro tipo de carbohidratos sialilados. El conocimiento del patrón de expresión normal de carbohidratos en la mucosa oral nos permitirá entender los mecanismos asociados al desarrollo de diversas patologías en cavidad oral. En tejido neoplásico por ejemplo, la glicosilación frecuentemente refleja patrones de diferenciación fetal o inmaduros, los cuales son modificados desde estadios muy tempranos de la enfermedad. La expresión reducida de ácidos siálicos se ha encontrado estrechamente asociada a procesos cancerosos invasivos en donde la pérdida de la adhesión celular es un mecanismo utilizado para la extensión y metástasis. Asimismo, la presencia de estructuras hipersialiladas parecen evitar el reconocimiento del sistema inmunológico ante el desarrollo de ciertas lesiones favoreciendo el desarrollo de la enfermedad. GLICOCONJUGADOS Y CÁNCER EN CAVIDAD ORAL 34

35 María Dolores Jiménez Farfán, et al. Las modificaciones en la glicosilación han sido observadas en algunas enfermedades congénitas (Aebi & Hennet, 2001; Martin-Rendon & Blake, 2003) y procesos patológicos tales como enfermedad de Alzheimer (Guevara et al., 1998), enfermedad por priones (Rudd et al., 2002), y cáncer (Dennis et al., 1999). La biología, fisiología y propiedades inmunológicas de una célula cancerosa está altamente influenciada por las estructuras glicoproteicas presentes sobre sus superficies celulares o productos de secreción (Dabelsteen et al., 1991; Mandel et al., 1992; Mandel et al, 1999). Las alteraciones en la expresión de glicoconjugados en las neoplasias, incluyendo el cáncer oral varían considerablemente en relación al tipo de lesión y grado de diferenciación (Dabelsteen, 1996; Gao et al., 2004). El valor pronóstico de la expresión de carbohidratos en las lesiones premalignas orales es muy alto dado que estas modificaciones se asocian con un incremento en la motilidad e invasividad de las células tumorales (Prime et al., 1987; Reibel et al., 1988; Dabelsteen, 2002). Uno de los principales cambios en los glicoconjugados durante la transformación maligna, es el incremento en el tamaño y ramificaciones de los oligosacáridos, resultando en sitios nuevos para la incorporación de ácidos siálicos (Hakomori, 2002). Se han observado alteraciones en las sialiltransferasas plasmáticas en diversos tipos de cáncer ya sea incrementando su expresión o adaptando su expresión a la etapa de diferenciación celular (Ganzinger & Deutsch, 1980; Griffiths & Reynold, 1982; Yamamoto et al, 1995). La expresión incrementada de -2,3 o -2,6 sialiltransferasas favorece la terminación rápida de la O-glicosilación con la generación de estructuras altamente sialiladas (Brockhausen, 1999). Específicamente los niveles incrementados de uniones 2-6 se han asociado con un comportamiento más agresivo de las células tumorales (Dallolio & Trere, 1993). La O-acetilación de los ácidos siálicos es común en mucinas (no obstante, que es muy raro observarla en otro tipo de estructuras en el hombre) y ocurre en el aparato de Golgi (Muchmore et al., 1987). Las mucinas son moléculas O-glicosiladas de gran peso molecular (más de 200 kda) altamente sialiladas (lo que le confiere una carga muy negativa), importantes para mantener la homeostasis del epitelio y son expresadas sobre la superficie celular o son secretadas para formar un gel protector. La mucina más estudiada es la MUC1, glicoproteína asociada a membrana que puede encontrarse sobre diversos epitelios como el oral, gastrointestinal y respiratorio. Durante los últimos años, se han estudiado diferentes mucinas asociadas a carcinomas humanos (MUC1-4, MUC5B, MUC5AC, MUC6-8) (Gendler & Spicer, 1995; Taylor et al., 1998). Las alteraciones en las mucinas se han relacionado con la motilidad celular, evasión inmunológica, y consecuentemente con la invasión tumoral y diseminación metastásica (Takada et al., 1993; Regimbald et al., 1996; Jerome et al., 1991; Ioannides et al., 1993; Kotera et al., 1994; Croce et al, 1995). La expresión de MUC1 en tumores puede funcionar como molécula antiadhesión célula-célula, lo cual permite la invasión hacia tejidos circundantes (Suwa et al., 1998; Wesseling et al., 1995). Otras mucinas han sido identificadas en carcinoma de células escamosas de esófago, faringe y laringe (MUC3, MUC4, MUC5AC, MUC5B, MUC6) (Copin et al., 2000), sin embargo su participación en el carcinoma oral no ha sido reportado. Aunque cada epitelio presenta su propio patrón de expresión de genes MUC, éste puede ser modificado en diversas condiciones, incluso durante el desarrollo de ciertas patologías (Buisine et al., 1999; Copin et al., 2000). El patrón de expresión de carbohidratos tipo mucina en las leucoplasias y eritroplasias orales (Bryne et al., 1991) es 35

36 Los glicoconjugados similar al de los tumores de colon, gástrico y ovárico. Asimismo, se ha observado que la presencia de Neu5Ac2,6GalNAc-Thr/Ser) está asociada con proliferación de tumoral, metástasis y pobre pronóstico (Jass & Roberton, 1994; Nakano et al., 1996; Yoon et al., 1996). La presencia de las estructuras sialiladas pueden bloquear los pasos subsecuentes de la glicosilación, lo que permite que funcionen como determinantes antigénicos o ligandos para las moléculas de adhesión tales como las selectinas, implicadas en las interacciones adhesivas entre las células tumorales y el endotelio activado (Kojima et al., 1992). En el cáncer de colon por ejemplo, se producen mucinas hipersialiladas, lo que al parecer favorece la adhesión celular (Bresalier et al., 1996). Asimismo, se ha observado que la concentración de ácidos siálicos sobre las superficies celulares tumorales está asociada con el potencial maligno y cambios en la inmunogenicidad (Yogeswaran, 1983). Durante la oncogénesis diversas moléculas se encuentran involucradas en el crecimiento y supresión tumoral, inhibición de apoptosis, angiogénesis, degradación de matriz extracelular, invasión y metástasis. La expresión anómala de los receptores de la familia EGF (erbb s) ha sido relacionada con la carcinogénesis del carcinoma de células escamosas oral (CCEO) (Anneroth et al., 1987). Se ha identificado que la expresión de EGFR se relaciona con el grado de diferenciación en el CCEO (Bryne et al., 1992). Asimismo, EGFR se encuentra predominante en membrana plasmática en los tipos bien diferenciados, cambiando a citoplasma en los CCEO pobremente diferenciados (Jacinto- Aleman et al., articulo en revisión). La función principal de EGFR es inducir la activación de cinasas citoplasmáticas a través de la transducción de señales posterior al reconocimiento ligando-receptor (Rubin & Yarden, 2001). De igual forma, el receptor erbb2 ha sido implicado principalmente en el proceso de embriogénesis y transformación celular. Una característica importante de este receptor es que no cuenta con un ligando reconocido, sin embargo, al formar heterodímeros con los otros receptores de su familia, dispara una señalización más intensa (Rubin & Yarden, 2001). La expresión de erbb2 es escasa en mucosa oral sana, sin embargo su presencia es intensa y constante en los tres grados de diferenciación del CCEO, sugiriendo la participación activa en este proceso neoplásico. Los niveles de ácidos siálicos libres y unidos a lípidos en suero de pacientes con cáncer oral son significativamente altos comparado con pacientes sanos. Se ha demostrado que la forma Neu5Ac incrementa significativamente en la membrana celular en el CCEO pobremente diferenciado, comparado con los bien diferenciados y mucosa sana (Jacinto-Aleman et al., articulo en revisión). En términos generales, se considera que los CCEO pobremente diferenciados son más agresivos debido a su alto porcentaje de invasión, recurrencia y metástasis a linfonodos regionales y otros órganos. La expresión de ácidos siálicos específicos como α2,3,neu5ac es una característica a considerar dentro de la conducta y diferenciación celular. Se ha identificado que la expresión de este carbohidrato es propia de los queratinocitos basales de la mucosa oral decreciendo durante su maduración hacia el estrato córneo (Jiménez-Farfán et al., datos no publicados). El análisis de α2,3,neu5ac indica que la expresión elevada en membrana plasmática en los tres grados de diferenciación de los CCEO está en relación a su capacidad proliferativa y de interacción célula-célula y, célula-matriz extracelular similar al de las células basales normales. El análisis de coexpresión de EGFR-Neu5Ac y EGFRα2,3,Neu5Ac en mucosa oral sana se ha observado predominantemente en estrato basal y espinoso, lo cual puede asociarse a lo antes dicho, dado que la expresión de EGFR 36

37 María Dolores Jiménez Farfán, et al. puede potenciar la respuesta proliferativa y, la presencia de ácidos siálicos facilitar la interacción con la membrana basal y matriz extracelular. Asimismo, la mucosa oral normal no coexpresa erbb2-neu5ac y erbb2-α2,3,neu5ac, a diferencia del CCEO. Recientemente, el estudio del cáncer se ha enfocado a establecer la relación de ciertas enzimas encargadas de remover ácidos siálicos de las estructuras glicoproteicas (sialidasas). Específicamente en células cancerosas de colon y carcinoma de células escamosas oral se ha observado un incremento en la expresión de Neu3 (sialidasa 3) asociado a su capacidad proliferativa y adhesiva (Shiga et al., 2004; Miyagi et al., 2004; Miyagi et al., 2008). COMENTARIOS ADICIONALES Conforme el conocimiento científico avanza, el entendimiento de la salud y enfermedad es cada vez más complicado. La glicobiología es el área de la biología que se encarga del estudio de los carbohidratos y la influencia de éstos en las funciones de las células. Por tanto se involucra con diversos campos del conocimiento como la bioquímica, biología celular y molecular, histología e inmunología. Los carbohidratos son moléculas con una extraordinaria diversidad estructural y se encuentran presentes en todas las células. Anteriormente, se consideraban solo como moléculas proveedoras de energía (glucosa y glucógeno) y como elementos estructurales. Actualmente se sabe que las combinaciones derivadas a partir de los carbohidratos es varias órdenes de magnitud mayor que el de las proteínas. Esto indica que los carbohidratos tienen la versatilidad de formar un sistema de información enorme y más complejo que el de las proteínas. De esta forma, los carbohidratos pueden participar en un sinnúmero de funciones celulares al combinarse con proteínas y lípidos. Las moléculas de carbohidratos pueden funcionar directamente para transmitir mensajes entre las células o dentro de ellas. Asimismo, la modificación de carbohidratos puede afectar la estructura o propiedades de unión celular, influyendo en la determinación y diferenciación tisular en etapas embrionarias, así como en el funcionamiento del sistema inmune, la capacidad infecciosa de diversos microorganismos y la progresión neoplásica, entre otros. En base a esto, una creciente área de investigación derivada de la glicobiología conocida como glycomics, se ha enfocado en estudiar los miles de tipos de carbohidratos fabricados por el cuerpo humano para diseñar medicinas con un impacto sobre diversos problemas de salud como la artritis reumatoide o el cáncer. 37

38 Los glicoconjugados REFERENCIAS Aebi M, Hennet T. Congenital disorders of glycosylation: genetic model systems lead the way. Trends Cell Biol 2001; 11: Anneroth G, Batsakis J, Luna M. Review of literature and a recommended system of malignancy grading in oral squamous cell carcinomas. Scand J Dent Res 1987: 95: ). Azorin I, Lazaro F, Martines JM, et al Prenatal exposure to alcohol affects the cytoskeleton in the developing rat liver. Int J Dev Biol 45:S151 S152. Baratella L, Arana V, Katchburian E Apoptosis in the early involuting stellate reticulum of rat molar tooth germs. Anat Embryol (Berl) 200: Bresalier R, Ho S, Schoeppner H, Kim Y,Slleisenger M, B Colrodt P, Byrd J. Enhanced sialylaltion of mucin-associated carbohydrate structures in human colon cancer metastasis. Gastroenterology 1996; 110: Brockhausen I. Pathways of O-glycan biosynthesis in cancer cells. Biochim Biophys Acta 1999; 1473: Bryne M, Koppang HS, Lilleng R, Kjaerheim A. Malignancy grading of the deep invasive margins of oral squamous cell carcinoma has high prognostic value. J Pathol 1992; 166: Bryne M, Reibel J, Mandel U, Dabelsteen E. Expression of mucin type carbohydrates may supplement histologic diagnosis in oral premalignant lesions. J Oral Pathol Med 1991; 20: Buisine MP, Devisme L, Copin MC, Durand-Reville M, Gosselin B, Aubert JP, Porchet N. Developmental mucin gene expression in the human respiratory tract. Am J Respir Cell Mol Biol 1999; 20: Cerna A, Janega P, Martanovic P, et al Changes in sialic acid expression in the lung during intrauterine development of the human fetus. Acta Histochem 104: Clarren S, Smith D The fetal alcohol syndrome. N Engl J Med 298: Climent E, Pascual M, Renau-Piqueras R, Guerri C Ethanol exposure enhances cell death in the developing cerebral cortex: role of brain derived neurotrophic factor and its signaling pathways. J Neurosci Res 68: Copin MC, Devisme L, Buisin, MP, Marquette CH, Wurtz A, Aubert JP, Gosselin B, Porchet N. Int J Cancer 2000; 86: Croce MV, Price MR, Segal-Eiras A: Expression of monoclonal antibody-defined antigens in fractions isolated from human breast carcinoma and patients serum. Cancer Immunol Immunother 1995; 40: Dabelsteen E. ABO blood group antigens in oral mucosa. What is new? J Oral Pathol Med 2002; 31: Dabelsteen E. Cell surface carbohydrates as prognostic markers in human carcinomas. J Pathol 1996; 179: Dall Olio F, Malagolini N, Guerrini S, et al Differentiation-dependent expression of human beta-galactoside alpha 2,6-sialyltransferase mrna in colon carcinoma CaCo-2 cells. Glycoconj J 13: Dallolio F, Trere D. Expression of alpha 2,6 sialylated sugar chain in normal and neoplastic colon tissues. Detection by digoxigenin conjugated sambucus nigra aglutinin. Eur J Histochem 1993; 37:

39 María Dolores Jiménez Farfán, et al. Dennis JW, Granovsky M, Warren CE. Glycoprotein glycosylation and cancer progression. Biochim Biophys Acta 1999; 1473:2134. Detection by digoxigenin conjugated sambucus nigra aglutinin. Eur J Histochem 1993; 37: Engvall E Structure and function of basement membranes. Int J Dev Biol 39: Fazel A, Sumida H, Schulte B, Thompson R Lectin histochemistry of the embryonic heart: fucosa-specific lectin binding sites in developing rats and chicks. Am J Anat 184: Ganzinger U, Deutsch E. Serum sialytransferase level as a parameter in the diagnosis and follow-up of gastrointestinal tumors. Cancer Res 1980; 40: Gao S, Eorm Jesper, Guldberg P,Eiberg H, Krogdahl A, Ji-Liu C,Reibel J. Genetic and epigenetic alterations of the blood group ABO gene in oral squamous cell carcinoma. Int J Cancer 2004; 109: Garant PR. Oral cells and tissues. Canada: Quintessence, Garbarsch C, Matthiessen M, Olsen B, et al Immunohistochemistry of the intercellular matrix components and the epithelio-mesenchymal junction of the human tooth germ. Histochem J 26: Gendler SJ, Spicer AP: Epithelial mucin genes: Annu Rev Physiol 57: , 1995; Taylor KL, Mall AS, Barnard RA: Immunohistochemical detection of gastric mucin in normal and disease states. Oncol Res 1998; 10: Griffiths J, Reynold S. Plasma sialyltransferase total and isoenzyme activity in the diagnosis of cancer of colon. Clin Biochem 1982; 15: Habbick B, Blakley P, Houston S, et al Bone age and growth in fetal alcohol syndrome. Alcohol Clin Exp Res 22: Hakomori S. Glycosylation defining cancer malignancy: new wine in an old bottle. PNAS 2002; 99: Henderson G, Baskin G, Horbach J, et al Arrest of epidermal growth factordependent growth in fetal hepatocytes after ethanol exposure. J Clin Invest 84: Hernandez J Morphologic effects on maternal ethanol intake on skull, mandible and tooth of the offspring in mice. Jpn J Oral Biol 32: Hernández-Guerrero JC, Portilla Robertson J, Ledezma Montes C, et al Immunoexpression of epidermal growth factor in odontogenesis of the offspring of alcoholic mice. Bol Estud Med Biol 44: Hu CC, Sakakura Y, Sasano Y, et al Endogenous epidermal growth factor regulates the timing and pattern of embryonic mouse molar tooth morphogenesis. Int J Dev Biol 36: Ioannides CG, Fisk B, Jerome KR, Irimura T: Cytotoxic T cells from ovarian malignant tumors can recognize polymorphic epithelial mucin core peptides. J Immunol 1993; 51: Jass J, Roberton A. Colorectal mucine histochemistry in health and disease: a critical review. Pathol Int 1994; 44: Jerome KR, Barnd DL, Bendt KM. Cytotoxic T-lymphocytes derived from patients with breast adenocarcinoma recognize an epitope present on the protein core of a mucin molecule preferentially expressed by malignant cells. Cancer Res 1991; 5:

40 Los glicoconjugados Jiménez-Farfán D, Guevara J, Zenteno E, et al EGF-R and erbb-2 in murine tooth development after ethanol exposure. Birth Defects Res A Clin Mol Teratol 73: Jiménez-Farfán D, Guevara J, Zenteno E, Hernandez-Guerrero JC. Alteration of the sialylation pattern of the murine tooth germ after ethanol exposure. BDRA 2005b; 73: Jiménez-Martınez MM, Trejo MH, Herrera SA, Romero IJ Alteraciones de la glicosilación en enfermedades humanas. Rev Inst Nal Enf Resp Mex 15: Jones K, Smith D, Ulleland C, Streissguth A Pattern of malformation in offspring of chronic alcoholic mothers. Lancet 1: Kaneko Y, Yamamoto H, Colley KJ, Moskal JR Expression of Gal beta 1,4GlcNAc alpha 2,6-sialyltransferase and alpha 2,6-linked sialoglycoconjugates in normal human and rat tissues. J Histochem Cytochem 43: Kojima N, K Handa, W Newman, SI Hakamori. Inhibition of selectin-dependent tumor cell adhesion to endotelial cells and platelets by blocking O-glycosylation of these cells. Biochem Biophys Res Commun 1992; 182: Kotera Y, Darrell Fontenot J, Pecher G, et al: Humoral immunity against a tandem repeat epitope of human mucin MUC1 in sera from breast, pancreatic and colon cancer patients. Cancer Res 1994; 54: Mandel U, Hassan H, Therkildsen MH, Rygaard J, Jakobsen MH, Juhl BR, Dabelsteen E, Clausen H. Expression of polypeptide GalNAc-transferases in stratified epithelia and squamous cell carcinomas: immunohistological evaluation using monoclonal antibodies to three members of the GalNAc-transferase family. Glycobiology 1999; 9: Mandel U, Langkilde NC, Orntoft TF, Therkildsen MH, Karkov J, Reibel J, White T, Clausen H, Dabelsteen E. Expression of histo-blood-group-a/bgene-defined glycosyltransferases in normal and malignant epithelia: correlation with A/Bcarbohydrate expression. Int J Cancer 1992; 52:7-12. Martin-Rendon E, Blake DJ. Protein glycosylation in disease: new insights into the congenital muscular dystrophies. Trends Pharmacol Sci 2003; 24: Matthiessen M, Romert P Ethanol-induced changes of granular endoplasmic reticulum in hepatocytes of mini-pig fetuses. Acta Pathol Microbiol Immunol Scand Sect A 91: Matthiessen M, Romert P Changes of secretory ameloblasts in minipig fetuses exposed to ethanol in vivo. J Dent Res 67: McCall D, Henderson G, Gray P, Schenker S Ethanol effects on active Na_ and K_ transport in cultured fetal rat hepatocytes. Biochem Pharmacol 38: Min ana R, Climent E, Barettino D, et al Alcohol exposure alters the expression pattern of neural cell adhesion molecules during brain development. J Neurochem 75: Miosge N, Gotz W, Quondamatteo F, Herken R Comparison of lectin binding patterns in malformed and normal human embryos and fetuses. Teratology 57: Miyagi T, Wada T, Yamaguchi K.Roles of plasma membrane-associated sialidase NEU3 in human cancers. Biochim Biophys Acta 2008; 1780: Miyagi T, Wada T, Yamaguchi K, Hata K. Sialidase and malignancy: a minireview. Glycoconj J 2004; 20:

41 María Dolores Jiménez Farfán, et al. Moore B, Madorsky I, Paiva M, Barrow-Heaton M Ethanol exposure alters neurotrophin receptor expression in the rat central nervous system: effects of prenatal exposure. Neurobiology 60: Muchmore EA,Varki NM, Fukuda M, Varki A. Developmental regulation of sialic acid modificationsin rat Nakano T, Matsui T, Ota T. Benzyl-GalNAc inhibits sialylation of O-glycosidic sugar chains on CD44 and enhances expeirmental metastatic capacity in B16B L6 melanoma cells. Anticancer Res 1996; 16: Partanen A, Ekblom P, Thesleff I Epidermal growth factor inhibits morphogenesis and cell differentiation in cultured mouse embryonic teeth. Dev Biol 111: Partanen A, Thesleff I Localization and quantitation of 125I-Epidermal growth factor binding in mouse embryonic tooth and other embryonic tissues at different developmental stages. Dev Biol 120: Prime SS, Rosser TJ, Davies LS, Scully C. Loss of epithelial cell surface carbohydrates during experimental oral carcinogenesis in the rat. Br J Cancer 1987; 55: Regimbald LH, Pilarski LM, Longenecker BM: The breast mucin MUC1 as a novel adhesion ligand for endothelial intercellular adhesion molecule 1 in breast cancer. Cancer Res 1996; 56: Reibel J, Wallenius K, Dabelsteen E. Blood group antigen staining pattern during experimental carcinogenesis in rat palate. APMIS 1988; 96: Renau-Picheras J, Miragall F, Gerri C, Baguena-Cervellera R Prenatal alcohol exposure affects galactosyltransferase activity and glycoconconjugates in the Golgi apparatus of fetal rat hepatocytes. Hepatology 25: Renau-Piqueras J, Miragall F, Gerri C, Baguena-Cervellera R Prenatal alcohol exposure affects galactosyltransferase activity and glycoconjugates in the Golgi apparatus of fetal rat hepatocytes. Hepatology 25: Roebuck T, Mattson S, Riley E A review of the neuroanatomical findings in children with fetal alcohol syndrome or prenatal exposure to ethanol. Alcohol Clin Exp Res 22: Rubin I, Yarden Y The basic biology of HER2. Ann Oncol 12:S3 S8. Ruch J Determinisms of odontogenesis. Cell Biol Rev 14: Rudd PM, Merry AH, Wormald MR, Dwek RA. Glycosylation and prion protein. Curr Opin Struct Biol 2000; 12: Schauer R Chemistry, metabolism and biological functions of sialic acids. Adv Carbohydr Chem Biochem 40: Shiga K, Matsuura K, Tateda M, Saijo S, Ogawa T, Miyagi T, Kobayashi T. Allelic loss correlated with tissue specificity in head and neck squamous cell carcinomas and the clinical features of patients. Tohoku J Exp Med 2004; 204: Sierra C, Guevara J, Lascurain R, et al Sialylation is modulated through maturation in hemocytes from Macrobrachium rosenbergii. Comp Biochem Physiol C 130: Singh S, Ehmann S, Snyder A Ethanol-induced changes in insulin-like growth factors and IGF gene expression in the fetal brain. Proc Soc Exp Biol Med 212: Streissguth A, Landesman-Dwyer S, Martin J, Smith D Teratogenic effects of alcohol in humans and laboratory animals. Science 209:

42 Los glicoconjugados Suwa T, Hinoda Y, Makiguchi Y, Takahashi T, Itoh F, Adachi M, Hareyama M, Imai K. et al. Increased invasiveness of MUC1 and cdna-transfected human gastric cancer MKN74 cells. Int J Cancer 1998; 76: Takada A, Ohmori K, Yoneda T: Contribution of carbohydrate antigens sialyl Lewis a and sialyl Lewis x to adhesion of human cancer cells to vascular endothelium. Cancer Res 1993; 53: Tanikawa Y, Bawden J The immunohistochemical localization of phospholipase C_ and the epidermal growth-factor, platelet-derived growth factor and fibroblast growth-factor receptors in the cells of the rat molar enamel organ during early amelogenesis. Arch Oral Biol 44: Taylor KL, Mall AS, Barnard RA, Ho SB, Cruse JP. Immunohistochemical detection of gastric mucin in normal and disease states. Oncol Res 1998;10: Ten Cate AR Oral histology. 5th ed. St. Louis: Mosby. Thesleff I, Ekblom P, Keski-Oja J Inhibition of morphogenesis and stimulation of vascular proliferation in embryonic tooth cultures by a sarcoma growth factor preparation. Cancer Res 43: Thesleff I, Hurmerinta K Tissue interactions in tooth development. Differentiation 18: Thesleff I, Partanen A, Rihtniemi L Localization of epidermal growth factor receptors in mouse incisors and human premolars during eruption. Eur J Orthod 9: Thesleff I, Vaahtokari A, Partanen A Regulation of organogenesis: common molecular mechanisms regulating the development of teeth and other organs. Int J Dev Biol 39: Topham R, Chiego D, Gattone V, et al The effect of epidermal growth factor on neonatal incisor differentiation in the mouse. Dev Biol 124: Wesseling J, van der Valk SW, Vos HL, et al. Episialin (MUC1) overexpression inhibits integrin-mediated cell adhesion to extracellular matrix components. J Cell Biol 1995; 129: Wise G, Frazier-Bowers S, D Souza R Cellular, molecular, and genetic determinants of tooth eruption. Crit Rev Oral Biol Med 13: Xu Y, Liu P, Li Y Impaired development of mitochondria plays a role in the central nervous system defects of fetal alcohol syndrome. Birth Defects Res A Clin Mol Teratol 73: Yamamoto H, Kaneko Y, Vandermulan D, Kersey D, Mkrdichian E, Cerullo L, Leestma J, Moskal JR. The expression of CMP-NeUAc: Gal beta 1,4 GlcNac, alpha 2,6 sialyltransferase (E.C ) the glycoprotein bearing alpha 2,6-linked sialic acids in human brain tumours. Glycoconjugate J 1995; 12: Yamamoto T, Cui X-M, Shuler CF Role of ERK1/2 signaling during EGFinduced inhibition of palatal fusion. Dev Biol 260: Yogeswaran G. Cell surface glycolipids and glycoconjugates in malignant transformation. Adv Cancer Res1983; 38:289. Yoon W, Park H, Lim K, Hwang B. Effect of O-glycosylated mucin on invasión and metastasis of HM7 human colon cancer cells. Biochem Biophys Res Común 1996; 222: Zhang B, Horsfield B, Farrell G Chronic ethanol administration to rats decreases receptor-operated mobilization of intracellular ionic calcium in cultured hepatocytes and inhibits 1,4,5-inositol trisphosphate production: relevance to impaired liver regeneration. J Clin Invest 98:

43 María Dolores Jiménez Farfán, et al. Zhang BH, Farrell G Chronic ethanol consumption disrupts complexation between EGF receptor and phospholipase C-_1: relevance to impaired hepatocyte proliferation. Biochem Biophys Res Commun 257:

44 5 CONGRESO BIOLOGÍA ORAL Inni I icci ioo Coonnt teenni iddoo Innt I trroodduucccci ióónn Poonneenncci iaass Reessuumeenn Cuurrrri iccuul laarr Coomi itéé Crrééddi itooss USO DE LAS PLANTAS MEDICINALES EN ODONTOLOGÍA Dra. Rosario Ruiz de Esparza Laboratorio de Bioquímica. División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología UNAM. CONTENIDO TEMÁTICO Resumen Importancia de las plantas medicinales Plantas medicinales en México Plantas empleadas para curar enfermedades bucales Higiene bucal Evaluación de extractos vegetales Conclusión Literatura citada 44

45 Rosario Ruiz Ezparza RESUMEN E n México existe un fuerte arraigo en el empleo de plantas medicinales para tratar diversas enfermedades. Se estima que entre 3000 y 5000 especies reciben algún uso medicinal. La mayoría de las plantas medicinales son silvestres y se venden en los mercados. Para amplios sectores de la población mexicana la medicina tradicional es el principal o único recurso para la atención de la salud. Se han publicado diversas recopilaciones acerca del uso de las plantas medicinales en México. En el presente trabajo se presentan las cifras de plantas que reciben uso medicinal para tratar enfermedades de la boca reunidas en tres obras. Se consultaron las recopilaciones Índice y sinonimia de las plantas medicinales de México y Usos de las Plantas Medicinales de México (Díaz, 1976 a y b) y El Atlas de la Medicina Tradicional Mexicana (Argueta, 1994) y del Catálogo titulado Herbario Medicinal del Instituto Mexicano del Seguro Social (Aguilar et al., 1994). Estos trabajos permitieron obtener una lista de 343 especies que se utilizan en el tratamiento de 124 padecimientos. Entre las afecciones en las que se emplean mas plantas para curarlas se encuentran el dolor de muelas, antiodontálgico, aftas, silagogo, caries, estomatitis y gingivitis. Para curar los padecimientos se emplean las ramas, hojas, corteza, semillas, flores, el latex. Para el tratamiento se puede usar la parte fresca de la planta o preparada en infusión o decocción. 45

46 Uso de las plantas medicinales en odontología IMPORTANCIA DE LAS PLANTAS MEDICINALES A inicio del siglo XX, antes de la era de los antibióticos el 80 % de todos los medicamentos eran obtenidos de las raíces, cortezas y hojas de las plantas, durante aquella época los extractos vegetales estaban de moda (McChesney et al., 2007). Actualmente en la medicina moderna la presencia de los productos naturales es evidente, de los 520 medicamentos nuevos aprobados y reportados de 1983 a 1994 en su mayoría en el Anual Reports of Medicinal Chemistry, 157 provienen de productos naturales. De los 64 antibacterianos aprobados, 50 (78%) son de origen natural (sin modificar o derivados de productos naturales), en este grupo los productos de origen natural predominaron (Cragg et al., 1997). Una revisión más amplia, que comprende el período de 1981 al 2002 la cifra incrementó a 868 medicamentos aprobados, de los cuales, 249 están relacionados con productos naturales. Respecto a los antibacterianos la cifra ascendió a 90 medicamentos, de estos 70 son de origen natural, respecto a las sustancias antifúngicas de origen natural 20 fueron aceptadas (Newman et al., 2003). El reino vegetal constituye un reservorio inmenso de moléculas nuevas que no han sido descubiertas. Se estima que en el mundo existen 250,000 especies vegetales (Prim et al., 1995) y sólo un pequeño porcentaje de las plantas ha sido investigado fitoquimícamente y una cifra aún mucho menor ha sido sometida para al menos un tipo de actividad biológica. La búsqueda de compuestos nuevos con actividad biológica o farmacológica de origen vegetal se debe considerar como una prioridad. Los cernimientos biológicos o farmacológicos la búsqueda de compuestos nuevos con actividad biológica deben de ser una prioridad. El proceso para obtener un compuesto activo a partir de una planta es largo y minucioso y requiere de una investigación multidisciplinaria (Hamburger y Hostettmann, 1991; Verporte, 1998). El descubrimiento de medicamentos a partir de las plantas medicinales siempre ha involucrado numerosos especialistas y diferentes métodos de análisis. El proceso lo inician generalmente los botánicos, etnobotánicos y etnofarmacólogos quienes colectan e identifican las plantas de interés medicinal. Las colectas pueden incluir especies con alguna actividad biológica conocida, de las cuales los compuestos activos no han sido aislados, un ejemplo son las plantas usadas en la medicina tradicional; también pueden realizarse estudios con especies de un género especifico para un cernimiento a gran escala. Posteriormente, los fitoquímicos preparan los extractos a partir del material vegetal, y los extractos son sometidos a diversas pruebas biológicas y farmacológicas. Una vez comprobada la actividad del extracto comienza el proceso de fraccionamiento que puede ser biodirigido a fin de aislar y caracterizar el o los compuestos responsables de la actividad (Hamburger y Hostettman, 1991; Balunas y Kinghorn, 2005). PLANTAS MEDICINALES EN MÉXICO En la República Mexicana habitan alrededor de 22,351 especies de Angiospermas distribuidas entre 2,657 géneros, 248 familias y 75 órdenes (Villaseñor, 2003), cifra cercana al 10 % del total de plantas estimado que habita en el planeta. Por su riqueza florística México ocupa el 4º lugar a nivel mundial, superado por Brasil con 55,000 especies, Colombia con 35,000 y China con 30,000 (Groombridge, 1992). Las regiones donde habitan el mayor número de plantas medicinales son México, América Central y la región oeste-central de sur América (Colombia, Ecuador y Perú), el subcontinente Indio, el oeste de Asia y la porción noreste de África, sin embargo la sobreexplotación de las 46

47 Rosario Ruiz Esparza plantas medicinales silvestres con fines comerciales esta causando la pérdida de este valioso recurso (Groombridge, 1992). De la riqueza florística mexicana, entre 3,000 y 5,000 especies vegetales reciben algún uso medicinal (Lozoya, 1990; Argueta, 1994). En México, la mayoría de las plantas medicinales que se emplean son especies silvestres y son vendidas en los mercados, estas provienen de diferentes áreas del País. Estas plantas aparentemente son protegidas por los habitantes de las localidades donde crecen debido a su importancia económica (Lozoya, 1996). Actualmente, en nuestro país existe un fuerte arraigo en el uso de plantas para curar diversas enfermedades. Para amplios sectores de la sociedad mexicana, y en particular para los indígenas, la medicina tradicional constituye el principal o único recurso para atender los problemas de salud (Tapia-Conyer, 1994). La presencia de la medicina tradicional es claramente observada en las áreas del sur del México como Chiapas y Oaxaca, donde prevalece la cultura indígena (Lozoya, 1990). Las propiedades medicinales de las plantas desde antes de la conquista eran transmitidas verbalmente de generación en generación entre los médicos indígenas (Martínez, 1959). Parte del conocimiento que tenían los indígenas acerca de las propiedades medicinales de las plantas fue registrado en diversas obras. Desde entonces se han realizado numerosas recopilaciones acerca de las propiedades medicinales de las plantas. La combinación de estudios farmacológicos y fitoquímicos ha sido la metodología prevalente en el estudio de plantas medicinales en los últimos años (Lozoya, 1996). Las propiedades de las plantas medicinales están dadas por sus constituyentes químicos, que generalmente corresponde a los metabolitos secundarios que producen efectos fisiológicos (Balandrin et al., 1985). Pero aún así el inventario químico y la evaluación farmacológica de las plantas medicinales mexicanas es todavía más incompleto que el inventario taxonómico como mencionó Bye et al., (1991). En 1994 Argueta, coordinó la edición del Atlas de la Medicina Tradicional Mexicana, en la obra fueron registradas 3103 plantas medicinales empleadas en México. El Atlas, incluye 1000 monografías y en el apéndice 2 se presenta un listado de 2103 plantas. Los estudios farmacólogicos, químicos y toxicológicos son los que se han realizado con mayor frecuencia. El total de los estudios químicos, farmacológicos, toxicológicos y de principio activo, así como algunas combinaciones de estudios realizados a las 1000 plantas se presentan en la Tabla 1. Tabla 1. Total de los estudios experimentales realizados a 1000 plantas medicinales Estudio experimental Total Químico 394 Farmacológico 521 Toxicológico 242 Principio activo 99 Farmacológico y principio activo 92 47

48 Farmacológico y toxicológico 203 Químico, farmacológico y principio activo 88 Farmacológico, principio activo y toxicológico 71 Químico, farmacológico, toxicológico 177 Químico, farmacológico, toxicológico y principio activo 69 En cuanto a la actividad biológica, 524 plantas cuentan con algún estudio, la mayor parte de los estudios corresponden a la acción como antibióticos, seguidos por los estudios con actividad hipertensora, los totales de otros tipos de estudios se muestran en la Tabla 2 (Argueta, 1994). Tabla 2. Totales de actividad biológica reportada para 524 plantas medicinales mexicanas. Actividad biológica Total Antibiótica 158 Hipertensora 56 Antiespamódica 49 Antitumoral 44 Diurético 41 Citotóxica 40 Hipoglicémica 40 Antiinflamatoria 37 Antiviral 34 Antihemólitica 27 PLANTAS EMPLEADAS PARA CURAR ENFERMEDADES BUCALES Las enfermedades periodontales son un problema de salud pública en México, en el año 2005 ocuparon el 8º lugar por el número de casos registrados, la mayor incidencia del padecimiento ocurre en personas entre los 20 y 59 años de edad, siendo el grupo de 25 a 44 años el que presenta la mayor incidencia (Secretaría de Salud, 2006). Otra alternativa para tratar este tipo de enfermedades son las plantas medicinales. Con la finalidad de estimar la cifra de plantas medicinales empleadas para tratar enfermedades de la boca y los padecimientos en que se emplean se realizó una revisión bibliográfica de las obras realizadas por Díaz (1976 a y b), Aguilar et al. (1994) y Argueta (1994). Cabe mencionar que en este trabajo inicial se presenta el total de especies registradas en las tres obras sin revisar la sinonimia de los nombres científicos de las plantas. Los términos para designar a las enfermedades se presentan como aparecen en las obras. Posteriormente se realizara la revisión de la sinonimia de los nombres científicos y la agrupación de los padecimientos similares considerando las definiciones presentadas en los trabajos consultados. La recopilación realizada por Díaz (1976 a y b) consta de dos monográfias científicas Indice y sinonimia de las plantas medicinales de México y Usos de las plantas medicinales de México, la obra incluye 2237 especies de plantas medicinales, del total de especies, 117 se usan para tratar enfermedades bucales. 48

49 Rosario Ruiz Esparza En el catálogo titulado Herbario Medicinal del Instituto Mexicano del Seguro Social, Aguilar et al. (1994) reúnen los registros de los primeros 5000 ejemplares de plantas medicinales colectadas en algunos estados del centro y sur del País. El listado consta de 1125 especies, de estas plantas 104 son usadas para tratar problemas de la boca. El Atlas de la Medicina Tradicional Mexicana (Argueta, 1994) como se mencionó, contiene 1000 monografías de plantas medicinales, de las cuales 192 se emplean para curar alguna enfermedad bucal. Las monografías cuentan con la siguiente información: Nombre científico, sinónimos, nombre común, datos de botánica y ecología, etnobotánica y antropología, historia, información química y farmacológica, comentarios, herbarios y literatura consulados. Al reunir todas las especies de las tres obras se obtuvo un total de 343 especies empleadas para tratar enfermedades de la boca, la cifra se debe a que varias especies están citadas en dos o tres de las obras. En la Tabla 3 se presenta el total de especies, géneros y familias reportadas de cada obra consultada y las cifras de las plantas empleadas en odontología. Tabla 3. Totales de especies registradas en cada obra y los totales de especies empleadas en odontología. Autores Díaz, 1976a Argueta, 1994 Aguilar, et al., 1994 Las tres obras Empleadas en Totales registrados odontología Sp. Gn. Fam. Sp. Gn. Fam % de especies De acuerdo a lo que propone Aguilar et al., (1994) que cuanto más grande es el número de especies utilizadas para combatir un determinado padecimiento, mayor es la frecuencia de este. Así para el dolor de muelas Argueta (1994) y Aguilar et al. (1994) reportan 82 y 41 especies respectivamente. Díaz, (1976b) como antiodontálgico reúne 41 plantas, 29 para curar las aftas y 21 como silagogo. Entre otros malestares que se atacan con plantas se encuentrna las enfermedades infecciosas: abscesos purulentos, algodoncillo, gingivitis, remedios para amacizar los dientes y las encías, para aminorar el dolor en las encías, de muelas picadas y por extracción dental y otras afecciones como boca amarga, halitosis. Respecto a la higiene bucal, las plantas se usan como dentífrico, para limpiar la boca, limpiar la dentadura, limpiar las encías. El total de padecimientos registrados entre las tres obras es de 124. En la obra de Díaz (1976b) están registrados 20 padecimientos bucales, Aguilar et al., (1994) menciona 43 y Argueta (1994) 91. En la Tabla 4 se presentan los 5 padecimientos cada una de las obras en los que se emplean mas plantas para curarlos. 49

50 Uso de las plantas medicinales en odontología Tabla 4. Padecimientos en los que se emplea el mayor número de especies para curarlos. Padecimientos Diáz, 1976 Argueta, 1994 Aguilar, et al., 1994 Aftas Algodoncillo Antiodontálgico Apretar dientes Caries Dolor de muelas Estomatitis Fuegos Gingivitis Mal de boca Sialagogo PADECIMIENTOS Para tratar algunas de las enfermedades mencionadas en la Tabla anterior, a continuación se presentan ejemplos de preparación y aplicación de algunas plantas empleadas, (cuya designación proviene del uso que la gente da a las plantas medicinales). Algodoncillo Es unn padecimiento causado por el hongo Candida albicans, ataca preferentemente las mucosas de la lengua y el paladar donde forma una costra algodonosa de color blanco (Aguilar et al., 1994).Algunos de los tratamientos son: frotar la savia desangre de grado (Croton draco), limpiar las afecciones con el latex del Piñón (Jatropha curcas), macerar las flores de la chinina (Hibiscus rosa-sinensis), masticar el fruto y/o hojas de la Perilla (Fucsia thymifolia), aplicar en la parte afectada el jugo de limón mezclado con miel (Aguilar et al., 1994 y Argueta, 1994). Apretar dientes Consiste en reforzar la sujeción de los dientes a la encía (Aguilar et al., 1994). Para lograr lo anterior, la corteza es la parte de la planta que se emplea con más frecuencia. La corteza del Roble (Quercus rugosa) se remoja en agua y se hacen enjuagues o se mastica. Otra manera de prepararla es una cocción y porteriormente hacer buches, como ejemplo están el Encino blanco (Quercus affinis) y el Capulín agarroso (Ardisia compressa). El tallo de Sangre de drago (Jatropha dioica) se mastica (Argueta, 1994 y Aguilar, 1994). Caries Algunas de los remedios consiste en aplicar el latex de la Quiebre muelas (Asclepias curassavica), preparar una infusión con las hojas de los quesitos (Malva parviflora) y hacer lavados o en la parte afectada colocar un pedazo del tallo u hoja molida de barbas de chivo (Clematis dioica) (Aguilar, 1994 y Argueta, 1994). 50

51 Rosario Ruiz Esparza Dolor de piezas dentales En las tres obras consultadas este padecimiento se menciona como dolor de muelas, dolor de dientes, dolor de muela picada y antiodontálgico (dolor de dientes), sin especificar cual es la causa del dolor. Para tratar estos malestares generalmente se emplea la planta fresca. El dolor de muelas es el padecimiento para el que se emplea el mayor número de plantas. Las partes de las plantas empleadas se preparan y usan de diversas maneras, por ejemplo, el latex se aplica localmente, algunas de las plantas son la Mora (Morus alba), la Oreja de liebre (Asclepias glaucescens), el Romerillo (A. linaria) o Hierba de la golondrina (Euphorbia maculata). La raíz se muele y se aplica localmente, por ejemplo tenemos al Peyote (Sencio sessilifolius), la Pata de león (Ranunculus petiolaris) y Spilanthes serrata. Las hojas del Lantén (Plantago major) se aplican frescas; las hojas de Plumbago scandens se machacan o maceran y se colocan en la pieza doliente. El fruto del Huizache (Acacia farnesiana) se muele y aplica localmente. Con las hojas de chichive (Sida acuta) se prepara una infusión que se aplica localmente, con las ramas de Baccharis pteronioides se prepara un cocimiento (Díaz, 1976; Aguilar et al., 1994 y Argueta, 1994). Fuegos Son erupciones de la piel muy localizada con pápulas llenas de líquido, que se presentan alrededor de la boca (Aguilar et al., 1994). Para curar este mal, se utiliza el látex del Piñón (Jatropha curcas) o de la Nochebuena (Euphorbia pulcherrima) que se aplica localmente. Las hojas de la Lengua de vaca (Echeveria gibbiflora), se cortan transversalmente y así frescas se aplican sobre la parte afectada. La epidermis de la vaina del Cornezuelo (Acacia cornígera) se aplica en el fuego 1 o 2 veces al día. (Argueta, 1994). Mal de boca Padecimiento caracterizado por labios partidos y sangrantes y pequeñas ampulas en la mucosa de la boca, se dice que es causado por el calor (Aguilar et al., 1994). Algunos de los tratamientos consiste en masticar las hojas del Tronador (Kalanchoe pinnata). El tallo y hojas de la siempreviva (Sedum dendroideum), se muelen y frotan. Con el cocimiento de la raíz de la Vergonzosa (Mimosa albida) se hacen enjuagues tres veces al día. Las hojas del Chicoyule (Oxalis jacqueniana), se muelen y untan. Con las hojas del Durazno (Prunus pérsica) se prepara una decocción y se hacen buches (Argueta, 1994 y Aguilar et al., 1994). HIGIENE BUCAL Las plantas han sido y son empleadas actualmente por distintas poblaciones para la higiene bucal, La práctica de limpieza dental mediante masticado de ramas se conoce desde la antigüedad, fue empleado por los Babilonios 5,000 AC, la costumbre que llegó a los imperios griegos y romanos y posteriormente se difundió ampliamente por el mundo. Esta manera de limpieza de los dientes persiste hasta hoy en comunidades africanas, 51

52 Uso de las plantas medicinales en odontología asiáticas, zonas de América tropical, las plantas usadas son seleccionadas cuidadosamente por sus propiedades. Como ejemplo de esta práctica en México actualmente se emplean las ramitas del Ocozote (Liquidambar styraciflua) (Lewis y Elvin- Lewis, 1977). En la mayoría de las pastas dentales comercialmente disponibles las sustancias abrasivas son compuestos inorgánicos, pero las comunidades sin acceso a las pastas dentales emplean los abrasivos naturales. Por ejemplo, en México la corteza del Jobo (Spondias mombin) se mastica y se hacen buches, después se escupe la saliva. Otra de las especies usadas en México es el Chebes-ak (Gouania lulupoides), de esta planta se emplea la raíz, otros usos que recibe son para curar la inflamación y las úlceras bucales. El exudado de la goma del Croton jalapensis es usado en México para limpiar los dientes (Lewis y Elvin-Lewis, 1977; Argueta, 1994). EVALUACIÓN DE EXTRACTOS VEGETALES Para obtener los extractos vegetales generalmente se emplea una parte específica de la planta (hojas, flores, tallo, raíz, etc.). La mayoría de los investigadores emplean material vegetal seco en la búsqueda de metabolitos secundarios activos por las siguientes razones (Eloff, 1998): 1. Existen menos problemas asociados con la extracción a gran escala de material vegetal seco respecto al fresco. 2. El tiempo entre la colecta del material vegetal y el proceso de extracción dificulta el trabajo con el material fresco a causa de las diferencias de contenido de agua lo que afecta la solubilidad o subsecuente separación líquido-líquido. 3. Los metabolitos secundarios de las plantas deben de ser relativamente estables, especialmente si se pretenden usar como agentes antimicrobianos. 4. La mayoría de las plantas son empleadas tradicionalmente secas como extractos acuosos. A continuación brevemente se presentan los pasos para la preparación de un extracto vegetal (Hamburger y Hostettmann, 1991; Vanden Berghe y Vlietinck, 1991). 52

53 Rosario Ruiz Esparza Selección de la planta Preparación y evaluación de un extracto vegetal Explicaciones Criterio etnobotánico. Revisión bibliografica acerca de los usos medicinales que recibe la platna tradicionalemente. Criterio taxónomico. Búsqueda de metabolitos secundarios con una actividad determinada en un género que se ha reportado con la actividad. Colecta de la planta Se colecta la planta completa o la parte se ve a estudiar, la colecta se realiza en su hábitat natural, revisando que no este expuesta a contaminantes como herbicidas, insecticidas, descargas de desechos, etc. Ejemplar de herbario y clasificación Se prepara un ejemplar para su clasificación y depositarlo en un herbario. Preparación del material vegetal Si es necesario se separan la o las partes que se desean evaluar, posteriormente se dejan secar. Una vez seco el material vegetal se guarda en un lugar seco y fresco. Extracción Se pesa el material vegetal, los extractos pueden ser orgánicos o acuosos. Extracto orgánico. El material vegetal se coloca en un matraz durante 24 horas. Se puede realizar la extracción con un solo disolvente o hacer una extracción seriada empleando varios disolventes de polaridad creciente (hexano, diclorometano, acetato de etilo y metanol). El disolvente se elimina en un rotavapor a presión reducida. El proceso con cada disolvente se hace por triplicado Extracto acuoso. El material vegetal se coloca en un recipiente con agua a temperatura ambiente o caliente. Se deja 24 horas y el agua se evapora, el proceso se hace por triplicado. Pruebas de actividad antimicrobiana empleando el extracto crudo Se evalúa mediante métodos de difusión o dilución. Métodos de difusión. En la técnica de difusión el reservorio contiene el extracto vegetal y es puesto en contacto con el medio de cultivo inoculado, después de la incubación los diámetros de las zonas sin crecimiento se miden, el ensayo se hace por triplicado. Se pueden emplear discos de papel filtro, cilindros de porcelana o agujerar el medio de cultivo para ahí colocar el extracto. Para realizar la evaluación antimicrobiana con esta técnica no es necesario esterilizar el extracto vegetal, en caso de existir bacterias contaminantes se desarrollaran alrededor del reservorio y se distinguen fácilmente. Este método es apropiado para realizar un cernimiento rápido de un extracto crudo empleando varias cepas. Métodos de dilusión. En estos métodos los compuestos son mezclados en el caldo de cultivo. Después de la incubación el crecimiento del microorganismo puede ser determinado por observación directa o comparación turbidimétrica en el cultivo respecto al cultivo control al cual no se le colocó extracto vegetal. También se pueden tomar muestras del cultivo y sembrarlas en cajas con medio sin inhibidores, incubarlas y 53

54 observar el crecimiento. Debido a que el compuesto será diluido en el caldo de cultivo, es necesario esterilizar el compuesto mediante filtración por membrana. Este método es el mas apropiado para evaluar compuestos puros ya que se requiere un alto grado de sensiblilidad, pero es un requisito indispensable que el compuesto sea soluble en el caldo de cultivo Fraccionamiento biodirigido El extracto crudo se somete a una separación líquido-líquido empleando solvente imnisibles, con cada una de las fases se hacen las pruebas de actividad antimicrobiana, los compuestos de la fase activa se separan en una columna cromatográfica y con cada uno de ellos se realizan nuevamente las pruebas de actividad antimicrobiana hasta obtener el compuesto puro. Elucidación de la estructura química del compuesto activo Una vez determinado cual es el compuesto activo se procede a la elucidación de la estructura química de la molécula activa mediante técnicas de resonancia magnética nuclear de hidrógeno o carbono, Extracción a gran escala En caso de que sea necesario realizar más ensayos farmacológicos, pruebas toxicológicas u otros ensayos. La actividad antimicrobiana de las plantas puede ser detectada al observar la respuesta de crecimiento de diversos microorganismos a los extractos a los que han sido puestos en contacto. Para evaluar la actividad antimicrobiana de los extractos vegetales es indispensable (Vanden Berghe y Vlietinck, 1991). 1. El extracto debe de estar en contacto con la pared celular del microorganismo. 2. Las condiciones del experimento se deben ajustar para permitir que el microorganismo sea capaz de crecer cuando el agente antimicrobiano no este presente. 3. Deben de existir criterios para evaluar el crecimiento del organismo durante el período del ensayo CONCLUSIÓN En la medicina tradicional los padecimientos de la boca son numerosos y variados, en esta revisión inicial se registraron 124 padecimientos. El problema de piezas dentales flojas es el que recibe el mayor número de términos: aflojada de dientes; amacizar la dentadura, los dientes, las encías; apretar los dientes flojos, la dentadura; amarrar los dientes; dientes flojos; endurecer las encías; fortalecer la dentadura, las encías. Para la higiene bucal las plantas se usan para: Blanquear los dientes, dentífrico, enjuague bucal, lavar los dientes, limpiar la boca, la dentadura o las encías. 54

55 Rosario Ruiz Esparza Diversas plantas se emplean por sus propiedades analgésicas para curar el dolor de boca, de dientes, de encías, de muelas, por extracción dental y como antiodontalgico. Los padecimientos infecciosos son reconocidos como caries, estomatitis, gingivitis, granos, infecciones bucales, de los dientes, de las encías, de muela. Otros padecimientos son difíciles determinar a que se refieren ya que solo mencionan enfermedades bucales, de las encías, heridas bucales, irritación, molestias bucales, para los dientes o muelas, etc., para aclarar estos términos es necesario recurrir a las fuentes originales, ya que este trabajo se realizo consultando recopilaciones. Para tratar las enfermedades de la boca generalmente se utilizan las partes de la planta frescas. Para el tratamiento generalmente se aplican el látex directamente en la parte afectada. Las otras partes de la planta antes de aplicarlas se muelen o se maceran, también se menciona que se mastican. La cocción es otra manera de preparar los remedios, es menos frecuente, con esta generalmente se hacen buches. Con este primer trabajo fue posible enlistar 343 especies empleadas para tratar enfermedades de la boca, si consideramos que en México existen aproximadamente entre 3000 y 5000 especies de plantas que reciben algún uso medicinal, la cifra obtenida puede representar el 10% de las especies medicinales mexicanas. Al realizar la revisión de sinonimia de nombres científicos y continuar con la revisión de trabajos etnobotánicos se pretende presentar un listado de las plantas medicinales empleadas en México para tratar enfermedades bucales. La incidencia de las enfermedades periodontales en todos los sectores de la población mexicana no dependo de edad ni del nivel socioeconómico, la necesidad de contar con otras alternativas para curarlos es primordial. Las plantas medicinales son un recurso poco estudiado del cual se pueden obtener nuevas opciones de moléculas prototipo y combatir las enfermedades. 55

56 Uso de las plantas medicinales en odontología LITERATURA CITADA Aguilar A., Camacho J. R., Chino S., Jáquez P. y López M. E Herbario Medicinal del Instituto Mexicano del Seguro Social. Información etnobotanica. Instituto Mexicano del Seguro social. México. 253 p. Argueta (Corrd. Gral.) Atlas de la medicina tradicional mexicana. Vols. I, II y III p. Balunas M. J. y Kinghorn S. D., Drug discovery from medicinal plants. Life Sciences 78, Balandrin, M.F., Klocke, J.A., Wurtele, E.S., Bollinger, WH Natural plant chemicals: Sources of industrial and medicinal materials. Science 228, Bye R, Estrada Lugo E, Linares Mazari E, Recursos genéticos en plantas medicinales de México In Ortega Paczka R., Palomina Hasbach G., Castillo Conzález F., González Hernández V. A., Livera Muñoz M., (Eds.) Avances en el estudio de los recursos filogenéticos de México. Sociedad Mexicana de Fitogenética, A. C. (SOMEFI) pp Cragg G. M., Newman D. J., Snader K. M., Natural products in drug discovery and development. Journal of Natural Products 60, Díaz J. L., 1976a. Índice y sinonimia de las plantas medicinales de México. Momográfias Científicas I. Instituto Mexicano para el estudio de las Plantas Medicinales. México, D. F., Ed. Libros de México, S. A. pp 358. Díaz J. L., 1976b. Usos de las Plantas Medicinales de Méxcio. Monografías Científicas II. Instituto Mexicano para el estudio de las Plantas Medicinales. México, D. F., Ed. Libros de México, S. A. México D. F. 329 p. Eloff J.N., A sensitive and quick microplate method to determine the minimal inhibitory concentration of plant extracts for bacteria. Planta Medica 64, Groombridge B. (Ed.), Global biodiversity. Status of the earth's living resources. A report compiled by the World Conservation Monitoring Centre. Chapman and Hall. Pp 585. Hostettmann K., Assays for Bioactivity, Vol. 6. Methos in Plant Biochemistry. Serie Methods in Plan Biochemistry ed. Dey P. M. y Harbone J. B. pp xi. Lozoya X., Medicinal Plants of Mexico: A program for their scientific validation. In Balick M. J. Elisabetsky E. and Laird S. A. eds. Medicinal Resources of the tropical fores. Biodiversity and its importance to human health. Biological and resource management series. Columbia University Press, N. Y. pp Hamburger M., y Hostettmann K., Bioactivity in plants: The link between phytochemistry and medicine. Phytochemistry 30,

57 Rosario Ruiz Esparza Lewis W. y Elvin-Lewis M. P. F., Medical Botany, plants affecting man s health. John Wiley and Sons, New York. Pp Lozoya, X., An Overview of the System of Traditional Medicine Currently Practised in Mexico. In: Economic and Medicinal Plant Research, Vol. 4, Plants and Traditional Medicine., Ed. by H. Wagner and N. R. Fransworth. Academic Press, pp Martínez M., Las Plantas Medicinales de México. Ed. Botas, México, D. F., pp McChesney J. D., Venkataraman S. K., Henri J. T., Plant natural products: Back to the future or into extinction?. Phytochemistry 28, Newman D. J., Cragg G. M. and Snader K M., Natural Products as Sources of New Drug over Period Journal of Natural Products 66, Primm S. L., Russell G. J., Gittleman J. L. and Brooks T. M., The Future of Biodiversity. Science 269, Secretaría de Salud, Información Epidemiológica de Morbilidad 2005 versión ejecutiva. Dirección General de Epidemiología Tapia-Conyer R., La Salud de los Pueblos Indígenas. Sepúlveda A., J. (Coord.), serie Cuadernos de Salud, Secretaría de Salud. México. 65 p. Vanden Berghe y Vlietinck, Screening methods for antibacterial and antiviral agents from higher plants. In Ed. Hostettmann K. Methods in Plant Biochemistry pp. Verpoorte R., Exploration of nature s chemodiversity: the role of secondary metabolites as leads in drug development. Drug Discovery Today 3, Villasañor J. L., Diversidad y distribución de las Magnoliophyta de México. Interciencia 28,

58 5 CONGRESO BIOLOGÍA ORAL Inni I icci ioo Coonnt teenni iddoo Innt I trroodduucccci ióónn Poonneenncci iaass Reessuumeenn Cuurrrri iccuul laarr Coomi itéé Crrééddi itooss PREVALENCIA DE LA PERIODONTITIS APICAL DESPUÉS DEL TRATAMIENTO ENDODÓNTICO Dr. Raúl Luis García Aranda. Departamento de Endodoncia. División de Estudios de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología UNAM CONTENIDO TEMÁTICO Periodontitis apical aguda Evaluación in vitro de la citotoxicidad de tres selladores endodónticos sobre fibroblastos de ratón de la línea celular L929 Incidencia de periodontitis apical aguda después de tratamiento de conductos utilizando tres cementos selladores Bibliografía 58

59 Raúl Ruiz García Aranda PERIODONTÍTIS APICAL AGUDA E s un proceso inflamatorio confinado al periodonto principalmente al ápice radicular, la principal causa de esta inflamación son los irritantes que se difunden a través del conducto radicular por una pulpa inflamada o con la presencia de necrosis pulpar. La salida de toxinas de la necrosis o de bacterias, medicaciones, agentes desinfectantes, virutas de dentina impactadas hacia los tejidos periapicales o trauma, pueden ser las causas mas frecuentes de una Periodontítis apical aguda. Dolor a las percusiones y a la masticación es la principal característica sintomatologiíta de la Periodontítis apical aguda, el dolor es patognomónico y tiene una variación de leve a severo a hacer contacto con el diente antagonista. Histopatologicamente el análisis de la Periodontítis Apical Aguda revela un infiltrado inflamatorio en el ligamento periodontal, las células inflamatorias iniciales son principalmente leucocitos Polimofonucleares con células mononucleares dispersas PATOGÉNESIS La principal actividad fisiológica asociada con la Periodontítis apical aguda son liberadas por substancias biológicamente activas y cambios vasculares. El daño vascular dirigido a dañar o a matar a las células va a generar la liberación de enzimas intracelulares y de mediadores químicos de la inflamación como histamina, bradiquinina y metabolitos de ácido araquidonico. La fuente de donde proceden estos mediadores químicos es variada, por ejemplo la histamina es liberada por la degranulación de los mastocitos, otra fuente de la histamina procede de descaboxilacion de amino L-histidina de los tejidos. La bradiquinina es producto de gluco proteínas del plasma llamados kinogenos; este reacciona con otro grupo de enzimas proteoliticas y esteroliticas Kallikrein. Las prostaglandinas son formadas después de una reacción compleja vía ciclooxigenasa sendero de la cascada del ácido araquidónico 5. La liberación de las enzimas intracelulares histamina, bradiquinina y de metabolitos del ácido araquidónico en tejido periapical dañado provoca cambios microvasculares, incluyendo los que a continuación se mencionan: Vasodilatación y estasis, aumento de la permeabilidad vascular, exudado de plasma y hemorragia, y la emigración de leucocitos polimorfonucleares y monocitos de la región post capilar hacia el tejido conectivo. Teóricamente la respuesta es la misma cuando se presenta la reapuesta antigenoanticuerpo, solo que para que esta reacción se presente necesita existir una sensibilización previa del huésped y entonces un segundo desafió 6 con el mismo antigeno a través del sistema de conductos radiculares. Los cambios vasculares en una Periodontítis apical aguda mediada inmunologicamente será iniciada principalmente por el complemento fragmentados como C3a, C5, y C5,6,7. Estos en su momento causan la degranulación de los mastocitos, resultando lo anteriormente descrito, la liberación de histamina y otros productos como serotonina, bradiquina etc. A pesar de los agentes etológicas causantes la Periodontítis apical aguda esta asociado con exudado de plasma y emigración de células inflamatorias de los vasos sanguíneos hacia la zona dañada. El plasma no solo diluye los materiales tóxicos 59

60 Prevalencia de la periodontitis apical presentes en la zona sino que también contienen anticuerpos que participan en la eliminación de los agentes irritantes. Tabla 1 Explica la vía de la Ciclooxigenasa en el proceso de inflamación y dolor Durante la fagocitosis algunos leucocitos mueren y sus enzimas lisosomales son liberadas. Esta liberación de substancias lisosomales también se liberan durante la fisiología normal de fagocitosis La colagenasa es una enzima con una actividad lisosomal potente, la liberación de esta enzima y de otras mas causan disolución y ruptura del ligamento periuodontal y reabsorción del hueso alveolar. 60

61 Raúl Ruiz García Aranda Una lesión menor como puede ser la separación del ligamento periodontal con una lima endodóncica, puede generar una respuesta inflamatoria. Sin embargo una lesión mayor puede generar destrucción muerte, puede resultar como consecuencia de un proceso inflamatorio masivo en la zona periradicular. Aunque la dinámica de estas lesiones son escasamente conocidas, las consecuencias depende de el tipo de irritante grado de irritación y los mecanismos defensivos del huésped. La mayoría de los mediadores químicos de la inflamación generan cambios vasculares, y algunos, como la bradiquinina también produce dolor 7-8. Otras substancias como por ejemplo la prostaglandinas no solamente generan cambios vasculares durante la inflamación, pero potencializa la producción de dolor de otros mediadores químicos como el de la bradiquinina Tabla 1. La liberación de mediadores químicos de la inflamación y su acción sobre las fibras nerviosas en los tejidos periradiculares explica parcialmente la presencia de dolor durante la Periodontítis apical aguda. Esto de debe al poco espacio que existe por la expansión del ligamento periodontal aumenta la presión física intersticial que puede producir presión sobre las terminaciones nerviosas causando un dolor palpitante en la zona periradicular. El aumento de presión puede ser más importante que la liberación de mediadores químicos de la inflamación en la generación de dolor periapical. El efecto de la presión de fluidos sobre el tejido periapical es comprensible cuando se abre un diente se libera ala presión y la disminución de l dolor se presenta sin el uso de anestésicos. Sin embargo el papel exacto de los mediadores o de fluido en la generación de dolor es desconocido. 61

62 Prevalencia de la periodontitis apical EVALUACIÓN IN VITRO DE LA CITOTOXICIDAD DE TRES SELLADORES ENDODÓNCICOS SOBRE FIBROBLASTOS DE RATÓN DE LA LÍNEA CELULAR L929 PERALTA-PEREZ M, URIBE-QUEROL E, GARCIA-ARANDA RL, GUTIÉRREZ-OSPINA G En el tratamiento odontológico, la terapia de conductos radiculares (i.e., endodoncia) es uno de los procedimientos más empleados para conservar los dientes que en otro caso se perderían. La endodoncia tiene como objetivo eliminar el tejido pulpar (para detener el dolor) y las bacterias (para evitar que invadan los tejidos periapicales) del conducto. Además, permite ampliar el conducto, desde la región apical hasta la coronal para obtener una cavidad de forma cónica limpia y de fácil obturación (1,2). La obturación es el relleno tridimensional de todo el conducto radicular. Este relleno se coloca lo más cercano al límite de la unión cemento-dentinaria. Los materiales que se usan para la obturación son esencialmente la gutapercha, que tiene biotolerancia comprobada (3,4) y los selladores. Los selladores son sustancias que idealmente facilitan la obtención de un sellado hermético (1). Se clasifican por sus constituyentes en tres grupos principales: 1) con base de óxido de zinc-eugenol (ZnOE), 2) plásticos (e.g.,resinas epóxicas, siliconas) y 3) aquellos cuyo componente principal es el hidróxido de calcio (1,5). Debido al estrecho contacto entre los selladores y los tejidos perirradiculares, y a que se sabe que se liberan sus subproductos a través del foramen apical antes y después de su endurecimiento, es necesario conocer el grado de citotoxicidad que presentan. En la especificación # de la American National Standards Institute/American Dental Association (ANSI/ADA) (6) sobre la biocompatibilidad de materiales dentales, se establecen los parámetros necesarios para que los especialistas comparen y elijan sus materiales dentales. La toxicidad de un material se determina en general, utilizando un sistema de tres pasos. Primero se evalúa su citotoxicidad in vitro. El segundo paso es la implantación subcutánea o intraósea del material para evaluar la reacción tisular local. El tercer paso consiste en evaluar la reacción in vivo entre el tejido y el sellador, en animales y en humanos (7,8). Las pruebas in vitro son el primer paso para establecer la biocompatibilidad. En estas pruebas se emplean preferentemente fibroblastos de líneas celulares tumorales (9,10) y se estudian los efectos tóxicos de los selladores a largo plazo; es decir, con los selladores endurecidos. Consideramos que es de innegable importancia conocer los efectos agudos de los selladores. En este trabajo se cultivaron fibroblastos de la línea celular L929 y se expusieron a tres diferentes selladores: AH-Plus, RoekoSeal Automix (RSA) y Roth Root. Los selladores se colocaron utilizando un sistema que evita el contacto directo del sellador con el cultivo y permite evaluar los efectos citotóxicos de manera más aproximada a las condiciones utilizadas en clínica. Materiales y Métodos Cultivo celular Para el cultivo celular se emplearon fibroblastos de ratón de la línea celular L929. Los fibroblastos fueron cultivados en medio Eagle modificado por Dulbecco (DMEM; GIBCO, 62

63 Raúl Ruiz García Aranda * Grand Island, NY; suplementado con: 10% de suero fetal bovino (GIBCO), 8mM de L- glutamina (GIBCO) y penicilina/estreptomicina (50,000 unidades/ml 50,000 µg/ml respectivamente; GIBCO). Los cultivos entre 80-90% de confluencia fueron despegados con 5ml de tripsina/edta (150µM/318µM; GIBCO) durante 5 minutos. La tripsina fue neutralizada con un volumen igual de medio fresco. La suspensión celular fue centrifugada 2 minutos a 1,500 rpm; el sobrenadante fue desechado y el botón de fibroblastos fue resuspendido en 5ml de medio fresco. Se sembraron 200ul de esta suspensión y los cultivos fueron mantenidos en un incubador (NuaireTM) a 37ºC y 5% de CO 2. Para los experimentos, los fibroblastos se sembraron a una concentración de 30,000 fibroblastos /pozo en cajas de cultivo de 24 pozos (Conring, New York, NY) en un volumen final de 300 µl de medio. Los cultivos se incubaron toda la noche para permitir que los fibroblastos se adhirieran a los pozos. Los selladores fueron colocados en los cultivos 24 horas después. Todos los experimentos se realizaron entre la resiembra 3 y la 16. Preparación y colocación de los selladores Los selladores RoekoSeal Automix (RSA), AH-Plus (DENTSPLY, DeTrey) y Roth Root (Roth Internacional) fueron mezclados según las instrucciones del fabricante. Posteriormente se colocó una gota en la parte central de insertos (dispositivos de plástico con membranas porosas de 0.4 m Millicell Millipore. Los insertos fueron colocados en los cultivos y fueron retirados pasadas 6, 12, 24, 36, 48 y 72 horas de exposición a los selladores. Todos los procedimientos se realizaron bajo condiciones estériles. Morfología Los cultivos fueron observados en un microscopio esteroscópico (NikonTM) con un objetivo de proyección de 16X. Se tomaron fotografías de los cultivos al momento de colocar los insertos (hora cero), y después de cada uno de los tiempos y tratamientos usados. Se evaluó la morfología celular y su adhesión en cada una de las condiciones experimentales ensayadas. Viabilidad celular Un método empleado para discernir entre una célula viva y una muerta es el denominado prueba de exclusión del azul tripano. El azul tripano es un colorante supravital que se incorpora a las células muertas. Los fibroblastos de cada condición experimental fueron despegados con 200 l de tripsina/edta por pozo, neutralizada con medio fresco, centrifugados a 14,000 rpm durante un minuto y resuspendidos nuevamente en 200 l de medio. En cada caso se tomaron 100 l de muestra, 250 l de azul tripano al 0.4% (Sigma, St. Louis, MO, USA) y 150 l de solución balanceada de sales de Hank s (HBSS; GIBCO, Gran Island, NY). Las suspensiones celulares se contaron en hemocitómetros. El conteo se realizó según el protocolo antes descrito (11) con un microscopio de luz (NikonTM) a un aumento de 10x. Brevemente, se contabilizaron las células usando un contador manual en cada una de las cuatro esquinas y en el cuadro central del hemocitómetro. El número de células por mililitro se determino usando la siguiente fórmula. 63

64 Prevalencia de la periodontitis apical Células/ml= Promedio del conteo por cuadro x factor de dilución x 10 4 Total de células = Células/ml x volumen total original de suspensión celular Donde 10 4 es el volumen del factor de corrección para el hemocitómetro: cada cámara es 1 x 1 mm y la profundidad es 0.1 mm Estadística Se determinaron las diferencias significativas entre los grupos y los cursos temporales mediante un análisis de varianza y una prueba post hoc. Resultados Morfología Los fibroblastos control se adhieren al plato y adquieren una forma ahusada que se mantiene a lo largo del curso temporal (desde las 6 y hasta las 72 horas). La morfología de los fibroblastos en los cultivos expuestos a RSA es también ahusada y se conserva a lo largo del tiempo (Figura 2). La mayor parte de los fibroblastos que fueron expuestos al AH-Plus y al Roth Root perdieron su morfología desde las primeras 6 horas de exposición, se redondearon y despegaron del pozo. Los fibroblastos que sobrevivieron se veían aún adheridos al pozo pero su morfología era redondeada (Figura 2). Figura 2. Fotografías que muestran la morfología de los fibroblastos controles (a,b,c) y expuestos a RSA (d,e,f), AH-Plus (g,h,i) y Roth Root (j,k,l) a la hora 0, a las 6 y a las 72 horas. Los fibroblastos tratados con RSA muestran una morfología normal, mientras que los tratados con los otros dos selladores presentan una morfología redondeada desde las primeras 6 horas. Escala 30m. Crecimiento celular La curva crecimiento de los fibroblastos cultivados en condiciones control muestra aumentos del 28% para las 6 horas, del 40% para las 12, del 140% para las 24 que llegan hasta un 316% para las 72 horas (Cuadro 1). Esto sugiere que los fibroblastos están 64

65 No. de células vivas Raúl Ruiz García Aranda dividiéndose sin llegar aún a la fase estacionaria de su crecimiento. Los fibroblastos expuestos a AH-Plus y Roth Root no muestran indicios de crecimiento (p<0.001 v.s. control desde las 6 horas; Cuadro 1). Viabilidad celular La viabilidad que muestran los fibroblastos expuestos a RSA es comparable con la del grupo control hasta las 48 horas. Sin embargo, a las 72 horas el número de fibroblastos vivos es menor (p<0.001; Figura 3). Esto no implica necesariamente que haya muerte celular, sino más bien una detención del crecimiento. Viabilidad Celular Control RSA Ah-Plus Roth Tiempo (h) Figura 3. Gráfica que muestra el número de fibroblastos vivos en los diferentes grupos experimentales a lo largo del tiempo. En el caso de los fibroblastos expuestos a AH-Plus y Roth Root, se observa una disminución muy significativa en el número de fibroblastos vivos desde las primeras horas de incubación (p<0.001 v.s. control desde las 6 horas; Figura 3). Muerte celular Al cuantificar el número de fibroblastos muertos se observó que el patrón de muerte a lo largo de las 72 horas es muy similar entre el grupo control y el expuesto a RSA. En ambos grupos la cantidad de fibroblastos muertos incrementa con el tiempo pero no existen diferencias significativas (Figura 4). Debe enfatizarse el hecho de que el número de fibroblastos muertos no excede del 15% en ambos grupos experimentales. El conteo de fibroblastos muertos en aquellos cultivos expuestos AH-Plus y Roth- Root no se pudo realizar ya que estos selladores destruyen a las células. 65

66 No. de células muertas Prevalencia de la periodontitis apical Muerte Celular Control RSA Tiempo (h) Figura 4. Gráfica que muestra la muerte de los fibroblastos control y el grupo experimental del RSA a lo largo del tiempo. Discusión En el presente estudio fueron evaluados tres selladores de conductos radiculares in vitro. Los materiales usados fueron selladores a base de oxido de zinc y eugenol (Roth-Root), resina epóxica (AH-Plus) y silicona (RSA). Existen numerosos estudios in vitro que reportan la citotoxicidad de materiales a base de oxido de zinc y eugenol. Rappaport HM y cols, así como Nakamura H y cols. (12,13) reportaron que la citotoxicidad de éstos selladores puede ser causada principalmente por el eugenol. Con respecto a la citotoxicidad AH-Plus se ha demostrado que la muerte es causada por la liberación de formaldehído (14). En todos estos estudios se han utilizado los cementos ya endurecidos. En concordancia con lo reportado previamente (12,14) nuestros resultados muestran que los selladores AH-Plus y Roth Root son citotóxicos para los fibroblastos. El grado de citotoxicidad observado en nuestro estudio es mayor que el reportado en las investigaciones previas. Esto pudiera deberse a la diferente forma utilizada para condicionar el medio con los selladores (15). En algunos casos se emplean factores de dilución de los selladores para lograr concentraciones parecidas a las usadas en clínica, pero también usan selladores ya endurecidos. En otros casos se utilizan medios condicionados de los selladores y se prueba su citotoxicidad sobre las células (16,17). En nuestro caso, se uso un sistema que permite evaluar los efectos de los selladores desde que se mezclan y a lo largo de su endurecimiento. El tiempo de endurecimiento es un factor muy importante para evaluar la citotoxicidad ya que los componentes que se pueden liberar al medio durante este proceso parecen ser los más tóxicos [Roth-Roth (8 días) AH-Plus (8 horas) RSA (30 minutos)]. En el caso del RSA el tiempo de endurecimiento es muy rápido y probablemente esto ayude a que no se liberen componentes tóxicos por largo tiempo. 66

67 Raúl Ruiz García Aranda El RSA ha sido ampliamente estudiado en cuanto a sus características físicas pero no en cuanto a su citotoxicidad. Se sugiere que debido a su rápida polimerización las sustancias de liberación secundarias son mínimas y que su excelente sellado se debe a la expansión que sufre y no una contracción como otros y por ello no es diluido (18,19). Gencoglu N, Turkmen C y Ahiskali R (20) lo compararon con el cemento de Grossman, en obturaciones con condensación lateral, y hallaron que el RSA sella significativamente mejor que el Grossman. Genera una buena adhesión a la dentina y a la gutapercha, y en conectivo de rata genera tejido granulomatoso. En nuestro estudio el RSA no muestra características tóxicas dado que el grado de muerte celular observada no es diferente al del grupo control. En cuanto al crecimiento celular si existen diferencias con respecto al control. Este hecho puede explicarse por un efecto sobre el ciclo celular, haciendo más largo el periodo de división celular de los fibroblastos o por que los fibroblastos presenten un envejecimiento prematuro. En cualquiera de los casos se necesitarían hacer estudios que lo comprobaran. En conclusión debido a que el RSA no mostró citotoxicidad, parece que los selladores con base de silicona constituyen la primera elección para el tratamiento de conductos. Agradecimientos Los autores agradecen al Dr. Higinio Arzate y a Eduardo Martínez por su apoyo académico y técnico. El proyecto se realizó con apoyo financiero obtenido del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (38615N) y de la Dirección General de Asuntos del Personal Académico (UNAM, PAPIIT IN203702). 67

68 Prevalencia de la periodontitis apical INCIDENCIA DE PERIONTITIS APICAL AGUDA DESPUÉS DE TRATAMIENTO DE CONDUCTOS UTILIZADO TRES CEMENTOS SELLADORES Macias Sánchez Olivia García Aranda Raúl Luis Ensayo Clínico Una vez obtenidos los resultados de citoxicidad de los cementos selladores RoekoSeal Automix (RSA), AH-Plus (DENTSPLY, DeTrey) y Roth Root (Roth Internacional), se presenta un ensayo clínico con el objetivo de establecer si existe relación entre la citoxicidad observada ante los fibroblastos de ratón L929 con el dolor post operatorio después del tratamiento de conductos, congruente con la sintomatología de Periodontítis apical aguda. El objetivo de este estudio es el determinar la incidencia Periodontítis periapical aguda a corto tiempo después del tratamiento de conductos utilizando tres cementos selladores en dientes uniradiculares asintomático atendidos en la clínica de endodóncica de la División de Posgrado e Investigación de la Facultad de Odontología de la UNAM. Levin L, Amit A, Ashkenazi M. 21 en un estudio sobre la incidencia total de los tratamientos odontológicos en 103 pacientes determino que el índice mas alto de dolor se presento después del tratamiento Endodoncico y fue del 52.8% y de este porcentaje solo el 21% presento dolor leve. En otro estudio por Anthony DiRenzo et al 22 nos ayudo a conocer la incidencia de dolor si el tratamiento se realiza en una o dos citas en dientes vitales y no vitales y el determina que no existió diferencia significativa entre el hecho de resolver el caso clínico en una o dos citas. También en un estudio reportado por Kane AW et al, reporta que el dolor post operatorio en dientes vitals fue de 18.75% y en dientes no vitales de 13.15%. En cuanto al genero Morse et al. 24 (1987) y Balaban et al. 25 (1984) reportan que el dolor post operatorio fue mas frecuente en paciente es menores a los 50 años porque en personas adultas el foramen apical se encuentra mas estrecho y contiene menor cantidad de tejido. Por el contario Walton and Fouad 26 (1992), reportan que no existe relación entre la incidencia de dolor y la edad. Morse et al. 27 (1987), considera que la inflamación como el único criterio para diagnosticar Periodontítis apical aguda en este estudio el reportó PA, 20% de los pacientes diagnosticados con necrosis pulpar y cemento sellador fue impulsado hacia el periapice Barnett and Tronstad 28 (1989) encontró en un estudio retrospectivo donde solo estudio a pacientes asintomaticos con necrosis pulpar encontro con dolor post operatorio en 5.5% del total tomando en cuenta que el autor denomina como!agudo! la presencia de dolor e inflamación. Los criterios de inclusión fueron 1.- Dientes uni-radiculares con un solo conducto. 2.- dientes sin evidencia de patología pulpar y periapical, se aceptaron para este estudio 68

69 Raúl Ruiz García Aranda solo dientes con necesidad de tratamiento de conductos por razones protésicas. 3.- edad entre 18 y 60 años. 4.- ambos géneros. 5.- sin medicación con AINE. 6.- Sin adicción a drogas. Se evalúa de validez y la confiabilidad del instrumento para medir la incidencia de dolor fue la escala numérica introducida por Karoly and Jansen y en ambos casos la escala fue valida y mostro confiabilidad. Una vez teniendo el instrumento de medición de dolor validado, se procedió a captar los pacientes hará el estudio los pacientes que de manera voluntaria aceptaron participar en el estudio se comprometió a no ingerir ningún tipo de medicamento analgésico, antipirético y antinflamatorio, 24 horas antes del tratamiento y mientras se realizó la escala numérica. Una vez que el paciente cumplió con los criterios de inclusión y aceptando voluntariamente la participación en el estudio, se procedió a asignar número de folio y firmo el CONSENTIMIENTO VALIDAMENTE INFORMADO. El estudio se llevo al cabo en 60 pacientes que cumplieron estrictamente con los criterios de inclusión y se estableció el siguiente procedimiento: Ajustes oclusales. Infiltración local con Clorhidrato de mepivacaina al 2%. Aislamiento del órgano dental. Se eliminaron restauraciones. Acceso a cámara pulpar. El acceso radicular - La Axxess. Con una lima de acero inoxidable tipo K - odontometría, utilizando el sistema electrónico Root ZX y se determino el largo de trabajo a -.5 mm. Radiografía periapical. Técnica de instrumentación Crown-Down. Instrumentos rotatorios del Sistema ProFile. Fuerzas Balanceadas. Hipoclorito de sodio al 2.6%. REDTA al 7%. Alcohol etílico desnaturalizado. Técnica de obturación por Condensación Lateral. En ningún paciente se utilizo la lima de pasaje La asignación del cemento sellador a utilizar en cada caso se tomo de la lista aleatoria para utilización de medicamentos en donde a cada folio se le asignó a un grupo: Ejemplo Tabla 2 FOLIO CEMENTO GRUPO 1 AHPLUS 3 2 ROECKO 2 3 ROTH 1 Tabla 2 muestra como se asignaron los grupos de manera aleatoria. 69

70 Prevalencia de la periodontitis apical Una vez concluida la obturación del conducto se procedió al monitoreo del paciente a las 24,48 72 y 192 horas aplicando las pruebas de sensibilidad periodontal utilizando la escala numérica previamente validada.tabla 3 Dolor a la Percusión Horizontal Dolor a la Percusión Vertical Dolor a la Palpación Masticación Tacto І І І І І І І І І І I Tabla 3. La escala numérica que se utilizo para la medición de la respuesta dolorosa en los pacientes el 0 corresponde a ausencia de dolor y 10 al dolor mas intenso que jamás haya experimentado. La captura de los datos se llevo al cabo de la siguiente manera. Tabla 4 Paciente Fecha Órgano Dental Fecha: 24 hrs. 48 hrs. 72 hrs. 192 hrs. Percusión Vertical Percusión horizontal Palpación apical Tacto Masticación Tabla 4 Los resultados de manera general mostraron que la prevalecía de la Periodontítis aguda fue a las 24 horas fue de 73%, alas 48 horas de 75% siendo esta el índice mas alto, después de 48 horas la tendencia fue que la prevalecía de Periodontítis disminuyo significativamente. Tabla 5 Tiempo Con Periodontítis n - % Sin Periodontítis n - % Total n - % 24 hrs hrs hrs hrs Tabla 5 muestra la incidencia de dolor a diferentes intervalos. 70

71 Raúl Ruiz García Aranda Los resultados obtenidos de manera individual a los diferentes intervalos por cementos se muestran en la tabla 6. PERIODONTÍTIS APICAL AGUDA EN CADA UNO DE LOS GRUPOS DE TRATAMIENTO, A DIFERENTES INTERVALOS DE TIEMPO Tiempo Grupo 1 Roth n = 20 % Grupo 2 Roecko n = 20 % Grupo 3 AH-Plus n = 20 % 24 hrs hrs hrs hrs Tabla 6 Periodontitis Apical Aguda en cada uno de los grupos de tratamiento, a diferentes intervalos de tiempo. El análisis estadístico ANOVA no muestro diferencia estadísticamente significativa P> 00.5, Tabla 7 Tiempo Grupo 1 Roth Promedio D.E. Grupo 2 ROECKO Promedio D.E. Grupo 3 AH PLUS Promedio D.E. Total Valor p 24 hrs (8.38) 8.45 (9.02) 9.55 (8.89) hrs. 7.9 (8.29) 6.2 (5.13) (8.77) hrs. 6.5 (8.62) 3.15 (3.58) 8.75 (8.37) hrs. 1.3 (4.76).2 (.69) 1.2 (4.68) Tabla 7 En un análisis multivariado MANOVA muestra diferencia estadísticamente significativa solo en dos intervalos de tiempo entre los grupos P<00.5. tabla 8 71

72 Tiempo Tiempo 24 hrs. 24 hrs. 48 hrs. 72 hrs. 72 hrs. 192 hrs. 192 hrs. Grupos de comparación 1 Rtoh, 2 Roecko, 3 AhPlus * * Valor p * * Tabla 8 Se calculó la D de Cohen como indicador de magnitud del efecto, y ese valor se utilizó para conocer la potencia. D= max-min = 36-29/7.76 =.90 Considerando una r de 0.1 entre los grupos, y una d de 1, así como un alfa de.05, se tiene que el poder estadístico fue aproximadamente de 0.95, es decir, la probabilidad de cometer el error tipo 2, en la variable grupo fue de aproximadamente 0.5. En el caso de la variable tiempo, la r se estableció como 0.9, y la magnitud del efecto resultó ser mayor de 1.50, la potencia fue de más de 0.95, es decir, la probabilidad de cometer el error tipo 2 fue menor a 0.5. Es decir, el tamaño de la muestra que se seleccionó permitió, en forma adecuada, discriminar la hipótesis nula respecto de la hipótesis alterna. Discusión Predominaron los pacientes que presentaron dolor leve. Ningún paciente reportó dolor severo. El curso doloroso fue muy similar a las 24, 48 y 72 horas, sin embargo a las 192 horas el padecimiento desapareció. Signos que reportaron más dolor: Percusión horizontal: promedios de 2.38 (24hrs), 2.42 (48hrs), 1.77 (72hrs), y 0.2 (192hrs). Percusión vertical con promedios de 2.83 (24hrs), 2.67 (48hrs), 2.08 (48hrs) y 0.27 (192hrs). El dolor a la palpación, al tacto y a la masticación, fueron en un rango de 0.12 a 1.33, a diferentes intervalos de tiempo. 72

73 Raúl Ruiz García Aranda La citotoxicidad de los cementos selladores a base de óxido de cinc y eugenol puede ser causada principalmente por el eugenol. Rappaport y cols., (1964); Nakamura y cols., (1986). La citotoxicidad del AH-Plus se debe a la muerte celular causada por la liberación de formaldehído. Cohen y cols., (2000) La distribución de Periodontítis Apical Aguda en el presente estudio, reporto que a las 24 y 48 horas en los tres diferentes grupos fue muy similar, entre 70 a un 85% de la población. Sin embargo, a las 72 horas el grupo en donde se utilizó el cemento sellador AH-Plus, presento un 80% de incidencia del padecimiento, a diferencia de los grupos donde se utilizó los cementos selladores Roth y Roecko, en donde ambos presentaron un 60% de la sintomatología. Aunque los irritantes que se derivan de los cementos selladores pudieran contribuir en la etiología de la Periodontítis Apical Aguda, es muy probable que otros factores pre y transoperatorios sean determinantes para la incidencia de esta patología. Se pude recomendar al clínico, que probablemente son más importantes los cuidados pre y transoperatorios que el tipo de cemento sellador elegido para la obturación de los conductos radiculares. Existen varios factores relacionados para desarrollar un proceso doloroso después del tratamiento de conducto, los resultados presentes indican que el tipo de cemento sellador utilizado durante el tratamiento no hace diferencia en la probabilidad de que el paciente desarrolle el evento. Cuando los estudios en el área de investigación básica, son seguidos en el área de investigación clínica cobran mayor importancia. Traducir la investigación básica en resultados clínicos y realizar investigación clínica que oriente la investigación básica, debería ser el objetivo de la investigación en odontología. 73

74 Prevalencia de la periodontitis apical BIBLIOGRAFÍA 1. Schwarze T, Leeyhausen G, Geurtsen W. Long-Term cytocompatibility of various endodontic sealers using a new root canal model. J. Endodon 2002; 28 (11): Pertot WJ, Stephan G, Tardieu C, Proust JP. Comparison of the intraosseous biocompatibility of Dyract and Super EBA. J. Endodon 1997; 23: Nyguen, T.N. (1991) Obturation of root canal system. InÑ Pathways of the pulp, 5 th edn (eds. S. Cohen and Burns) p. 193 C.V. Mosby Co. St. Louis, MO. USA. 4. Sjogren, U.Sundqvist, G.Nair, P. N. (1995) Tissue reaction to gutta-percha particles of various sizes when implanted subcutaneously in guinea pigs Eur J Oral Sci 103: Kamran E. Safavi DMD, Larz SW, Spangberg DDS, Ney S, Costa, George Sapounas DDS. An in vitro Method for Longitudinal Evaluation of Toxicity of Endodontic Sealers. 1989; 15: ANSI/ADA Specification 41 for biological evaluation of dental materials. Approved January 4, Osario RM, FET A, Vertucci F, Shawley AL. (1998). Cytotoxicity of endodontic materials. J Endodon; 24: Vajrabhaya, L.; Sithisarn, P.; (1997). Multilayer and monolayer cell cultures in a cytotoxicity assay of root canal sealers. Int. Endod. J. 30: Huang FM, Tai KW, Chou MY, Chang YC. (2002) Cytotoxicity of resin-, zinc oxideeugenol-, and calcium hydroxide- based root canal sealers on human periodontal ligament cells and permanent V79 cells. Int Endod J.; 35: Koulaouzidou EA, Papazisis KT, Beltes P, Geromichalos GD, Kortsaris AH. Cytotoxicity of three resin-based root canal sealers: an in vitro evaluation. Endod Dent Traumatol 1998; 14: Current Protocols in Cell Biology. Chapter 2: Assessment of Cell Toxicity. Basic Protocol 1: Tripan Blue Uptake to Assess Viability. 12. Rappaport HM, Lilly GE, Kapsimalis P. Toxicity of endodontic filling materials. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 1964; 8: Nakamura H, Matsumoto Y, Hirano S, et al. (1986). Study on the cytotoxicity of root canal filling materials. J Endodon; 12: Cohen B, Pagnillo MK, et al (2000). An in vitro Study of the Cytotoxicity of Two Root Canal Sealers. J Endodon; 26 (4): Molina-Guarneros JA, García-Cuellar G, Martínez-Valenzuela A, García-Mondragón MJ, Llamosas-Hernández E, García-Aranda RL y Arzate H. (1998) Effects of six endodontic cements on the cells of the murine immune system in vitro Proc. West Pharmacol. Soc. 41: Nasim GA, Mahnaz H, Zahra SB, Fazel S. (2000). In vitro cytotoxicity of a new epoxy resin root canal sealer. J Endodon; 26 (8): Schwarze T, Leyhausen G, Geurtsen W. (2002). Long-Term cytocompatibility of various endodontic sealers using a new root canal model. J Endodon; 28 (11): Dartar MO, Yilmaz, Kalayci A, Zaímoglu L. A comparison of the in vitro cytotoxicity of two root canal sealers. J oral Rehab 2003; 30: Min-Kai W, Tigos E, Wesselink PR. An 18-month longitudinal study on a new siliconbased sealer, RSA RoekoSeal: A leakage study in vitro. Oral Surg Oral Med Oral Pathol 2002; 94: Gencoglu N, Turkmen C, Ahiskali R. (2003). A new silicon-based root canal sealer (Roekoseal-Automix). J Oral Rehabil; Jul 30(70):

75 Raúl Ruiz García Aranda 21. Levin L, Amit A, Ashkenazi M.Am Post-Operative Pain and use of Analgesic agents following various dental Methods.J Dent Aug;19(4): Anthony DiRenzo DDS, Tim Gresla DDS, Bradford R. Johnson DDS, Martin Rogers DDS, Dennis Tucker DDS and Ellen A. BeGole PhD. Postoperative pain after 1- and 2- visit root canal therapy Oral Surg.Oral Pathol. Oral Radiol Endod; Vol 93, 5May 2002, Pages Kane AW, Toure B, Sarr M, Faye B; Pain in intracanal treatment. A clinical study apropos of 150 cases Odontostomattol Trop2000 Jun;23(90):

76 5 CONGRESO BIOLOGÍA ORAL Inni I icci ioo Coonnt teenni iddoo Innt I trroodduucccci ióónn Poonneenncci iaass Reessuumeenn Cuurrrri iccuul laarr Coomi itéé Crrééddi itooss MODELOS DE PREDICCIÓN DE RIESGO PARA EL DESARROLLO DE CARIES RADICULAR EN POBLACIÓN ANCIANA MEXICANA M. en C. Sergio Sánchez García Unidad de Investigación Epidemiológica y en Servicios de Salud, Área de Envejecimiento. Centro Médico Nacional Siglo XXI CONTENIDO TEMÁTICO Introducción Materiales y métodos Resultados Discusión Tablas Referencias 76

77 Sergio Sánchez García INTRODUCCIÓN D ebido al aumento de las expectativas de vida y a la mayor retención de dientes naturales en boca en comparación con generaciones anteriores, la caries radicular se ha transformado en un problema de salud importante entre los ancianos dentados. En consecuencia, hay importantes asuntos de salud, de calidad de vida y económicos asociados con las caries radiculares (Griffin et al., 2004; Saunders y Meyerowitz, 2005). Los estudios de incidencia de caries radicular publicados en la ultima década han incluido ancianos institucionalizados (Chalmers et al., 2005), pacientes con enfermedad periodontal (Pepelassi et al., 2005; Paraskevas et al., 2004), participantes de ensayos clínicos (Powell et al., 1999) y ancianos que viven en la comunidad (Nordström et al., 1998; Närhi et al., 1999; Luan et al., 2000; Slade et al., 2000; Gilbert et al., 2001; Takano et al., 2003; Fure et al., 2004 Hamasha et al., 2005;), sin embargo los datos mostrados han sido variables y se ha reportado incidencias que varían entre el 10 % y 40%. Una diversidad de condiciones se han estudiado para identificar factores de riesgo para el desarrollo de caries en población anciana; se han reportado, entre otros, que la perdida de fijación periodóntica, bajo flujo salival, experiencia de caries en el pasado, deterioro cognitivo, medicación, escolaridad baja, niveles altos de microorganismos cariogénicos y la no utilización de servicios de salud oral, son algunos de los factores de riesgo mas importantes. (Saunders y Meyerowitz, 2005). Con el fin de identificar aquellos individuos que muy probablemente desarrollarán caries radicular, se han explorado diferentes modelos de predicción que pudieran ser útiles para valoración de riesgo de caries radicular en la clínica o en estudios poblacionales. Estos modelos han contemplado diferentes combinaciones de factores de riesgo para el desarrollo de caries radicular, en población de ancianos de Suiza (Unell et al., 1999; Fure, 2004), Estados Unidos (Powell et al., 1998), Japón (Takano et al., 2003) y Finlandia (Siukosaari et al., 2005), sin embargo, diferentes tiempo de seguimiento, variabilidad en medición e inclusión de variables y diversidad de metodologías han derivado en resultados poco consistentes y desintegrados por lo que estos modelos no pueden ser generalizables a otras poblaciones. Por lo anterior, el presente estudio esta enfocado a identificar a partir de la línea base, los factores asociados con el desarrollo de caries radicular en 12 meses en población anciana mexicana para proponer un modelo de predicción integral para el desarrollo de caries radicular. MATERIALES Y MÉTODOS Diseño del estudio, muestra y sujetos. Se realizó un estudio con diseño caso-cohorte. Se seleccionó a residentes del suroeste de la ciudad de México adscritos a la Unidad de Medicina Familiar No. 28 del Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) que brinda servicios de salud y seguridad social a los trabajadores formales y a sus beneficiarios. El protocolo de investigación fue revisado y aprobado por el Comité de Investigación en Salud del IMSS de la Delegación No. 3 Suroeste del Distrito Federal (No. registro ). El reclutamiento de los participantes se realizó de enero a marzo del El marco de la muestra se integró por el total de 35,191 ancianos de 60 años y más, derechohabientes de dicha unidad. Fueron seleccionados 700 ancianos de manera 77

78 Modelos de predicción de riesgo para el desarrollo de caries aleatoria. A cada uno de los sujetos elegidos, se les realizó de una a tres visitas en su domicilio para invitarlo a participar en el presente estudio. Los casos en los que los sujetos no aceptaron participar, no vivían en el domicilio registrado, o bien no contaban con ningún órgano dental, o hubieran fallecido al momento de la visita, se reemplazaban por otro sujeto elegido aleatoriamente del marco muestral hasta completar la muestra calculada. El tamaño de la muestra se calculó bajo los siguientes supuestos, exposición en enfermos de 18.18%, razón de momios mínima a detectar de 2.00, nivel de confianza del 95% y poder del 80%, el número mínimo fue de 669 sujetos (Berset et al, 1996). Recolección de datos En la línea basal (t 0 ), se recolectaron los datos referentes a las variables sociodemográficas, de salud general, conductas saludables en general y oral, condiciones de la saliva, microorganismos cariogénicos e indicadores clínicos de salud oral (Tabla 1). Posterior a 12 meses de la fecha de la primera evaluación clínica (t 1 ), ésta se realizó nuevamente para determinar la experiencia de caries radicular a todos los participantes. Instrumentos de recolección de datos Se utilizó un cuestionario con preguntas elaboradas exprofeso para obtener la información sociodemográfica, salud general, conductas de salud en general y oral. Se utilizó el instrumento de Katz et al. (1963), así como el Lawton y Brody (1969) para determinar si existían limitaciones en las actividades de la vida diaria básicas (AVDB) e instrumentales (AVDI) respectivamente. Para determinar la presencia de deterioro cognoscitivo, se utilizó el instrumento MMSE (Mini-Mental State) versión traducida al español y validada en población Mexicana (Reyes-Beaman et al., 2004). Para evaluar depresión se utilizó el instrumento GDS-10 (Geriatric depression scale with 10 items) versión abreviada traducida al español y adaptada para población Mexicana del GDS de Yesavage (Reyes, 2001). Indicadores clínicos de salud oral Se realizaron evaluaciones clínicas con la finalidad de determinar la experiencia de caries coronal (CPO-D), caries radicular (ICR) y pérdida de fijación periodóntica. La evaluación clínica fue realizada por tres cirujanos dentistas que participaron previamente en una capacitación y estandarización (Kappa 0.85 inter-intra examinador) de acuerdo con los criterios recomendados por la World Health Organization (1997). La evaluación se realizó con el sujeto sentado en una silla (en algunos casos se realizó en silla de ruedas) bajo luz natural, utilizando espejo No. 5 y sonda tipo OMS (PCP 11.5B Hu-Friedy). Cuando un sujeto era portador de una prótesis removible, ésta se retiraba antes de iniciar la evaluación clínica. Durante el estudio se determinó la confiabilidad de los examinadores (Kappa 0.82 inter-intra examinador). Recolección, determinación de flujo, capacidad buffer y procesamiento microbiológico de la saliva. 78

79 Sergio Sánchez García La recolección de la muestra de saliva estimulada se realizó masticando una cápsula de 1 g de parafina por cinco minutos. El análisis gravimétrico fue utilizado para determinar el flujo salival. Los sujetos a los cuales se les tomó la muestra de saliva no habían realizado las siguientes actividades al menos dos horas antes de la toma de muestra: consumo de alimentos y bebidas, masticar chicle, fumar, lavarse los dientes y utilización de colutorios. Tampoco estaban bajo prescripción médica de antibióticos desde dos semanas antes de la toma de la muestra de saliva. Se utilizó el método simplificado que se ha desarrollado bajo el nombre de Dentobuff Strip System (Ivoclar Vivadent AG, Liechtenstein/Europa) para estimar la capacidad buffer de la saliva estimulada. Para la identificación y cuantificación de Lactobacilli species (LB) y Mutans streptococci (MS) se utilizó la técnica convencional de laboratorio. Los medios de cultivo selectivos sólidos utilizados fueron el Rogosa SL agar para LB y mitis salivarius bacitracin agar para SM. Las placas fueron incubadas a 37 C por 48 horas en condiciones anaeróbicas. Se consideraron sujetos con alta actividad cariogénica cuando la cuenta de colonias fue 10 5 UFC/mL y con baja actividad cariogénica cuando la cuenta fue de <10 5 UFC/mL para cada microorganismo (Sánchez-García et al., 2008). Análisis estadístico El incremento de caries radicular, se obtuvo individualmente de acuerdo con la sumatoria de superficies radiculares que estaban descubiertas y no presentaban signos de caries clínica tratada o sin tratar en la línea base (t 0 ) y que posterior a 12 meses de la fecha de la primera evaluación (t 1 ) presentaban caries radicular (Beck et al., 1995). Se consideró que un sujeto desarrolló caries radicular cuando presentaba una o más superficies radiculares con caries nuevas (casos incidentes). Se utilizó el análisis de regresión logística bivariado y multivariado para determinar la asociación entre las variables recolectadas en la línea base y la incidencia de caries radicular. Las variables continuas se redujeron por variables categóricas. El punto de corte para el índice CPO-D, ICR y superficies sin caries radicular (sanas), fue el percentil 75. Las variables que mostraron una asociación significativa (p 0.05) con el incremento de caries radicular fueron incluidas para la construcción de un modelo de predicción para el desarrollo de caries radicular utilizando el método de selección de paso atrás de manera manual. Se utilizó la sensibilidad y especificidad para determinar el área bajo la curva ROC (Receiver Operating Characteristic), con la finalidad de evaluar su bondad para clasificar correctamente a los sujetos que presentan desarrollo de caries radicular. Se utilizó el paquete STATA versión 9 (StataCorp. 2005) para la realización del análisis estadístico. RESULTADOS Conformación de la cohorte 79

80 Modelos de predicción de riesgo para el desarrollo de caries Para iniciar el estudio se contó con 700 individuos pero dos participantes no aceptaron la evaluación clínica y toma de muestra por lo que la línea base (t 0 ) se integró por 698 individuos con entrevista, con evaluación clínica completa y toma de muestra de saliva estimulada. Se contó con el consentimiento informado para participar en el estudio de manera verbal y por escrito. De los 698 participantes incluidas en la cohorte, al seguimiento de 12 meses en 531 (76.1%) ancianos se obtuvo la segunda medición, 79 (11.3%) no aceptaron seguir participando, 78 (11.2%) cambiaron de domicilio y 10 (1.4%) participantes habían fallecido, por lo que el 23.9% se perdieron en el seguimiento. La media de edad (DE) de los 531 participantes que completaron el seguimiento fue de 71.8 (7.0). El 31.6% (n=168) eran hombres y 68.4% (n=363) mujeres, con una media de edad de 72.0 (7.1) y 71.2 (6.9), respectivamente. El 46.7% (n=248) nacieron en la Ciudad de México, 48.8% (n=248) están casados y 56.5% (n=300) con escolaridad mayor o igual a seis años y 60.5% (n=321) reportaron una actividad laboral remunerada. Incidencia e incremento de caries radicular La incidencia de caries radicular se presentó en 21.7% (n=115) de los sujetos que permanecieron en la cohorte hasta el final del estudio, con una media de incremento de caries radicular de 0.4 (1.0) superficies. En hombres la incidencia fue del 24.4% (n=41) y en mujeres 20.4% (n=74), con una media de incremento de 0.5 (1.2) superficies y 0.3 (0.9) superficies, respectivamente. La incidencia en el grupo de edad de años, fue de 19.9% (n=71), con una media de incremento de 0.4 (1.0) superficies. Los sujetos de 75 años y más, presentaron una incidencia de 25.1% (n=44) y un incremento del 0.4 (1.1) superficies. Factores asociados a la incidencia de caries radicular En la Tabla 2, se presentan los resultados de los análisis bivariado y multivariado de regresión logística para determinar la asociación entre las variables en la línea base y la incidencia de caries radicular. Se presentó una asociación estadísticamente significativa (p<0.005) en las variables tabaquismo (Sí), autopercepción de salud oral (Regular/Mala), enjuague dental (No), SM ( 10 5 UFC/mL), CPO-D ( 17), superficies radiculares sanas ( 6), ICR ( 8) y pérdida de fijación periodóntico ( 4 mm) en el análisis bivariado. En el análisis multivariado las variables: limitaciones en las AVDB (Sí), tabaquismo (Sí), enjuague dental (No), SM ( 10 5 UFC/mL), superficies radiculares sanas ( 6) e ICR ( 8), presentaron una asociación estadísticamente significativa (p<0.005). Modelo de predicción En la Tabla 3, se presenta el modelo de predicción final. Las variables: limitaciones en las AVDB (Sí), tabaquismo (Sí), enjuague dental (No), SM ( 10 5 UFC/mL), superficies radiculares sanas ( 6) e ICR ( 8), presentaron una asociación estadísticamente significativa. Este modelo, presenta una correcta clasificación en el 80.0% (n=425), con una sensibilidad de 15.6%, especificidad de 97.8%, valor predictivo positivo de 66.7%, valor predictivo negativo de 80.7% y un área bajo la curva ROC de

81 Sergio Sánchez García DISCUSIÓN La incidencia de caries radicular en 12 meses fue de 21.7%, con una media de incremento de caries radicular de 0.4 superficies. Similares estimaciones de incidencia e incremento a 12 meses de seguimiento fueron reportadas por Griffin et al. (2004), que halló una incidencia entre 17.1% a 30.2% y un incremento entre el 0.3 a 0.6 superficies de caries radicular. En nuestro estudio observamos que los ancianos que presentaban limitaciones en las AVDB presentaban un riesgo mayor de desarrollar caries radicular en 12 meses, resultado esperado ya que ancianos con baja capacidad funcional probablemente no llevarán a cabo un cuidado oral adecuado (Jatte et al., 1993). Por otra parte, el consumo del tabaco esta documentado ampliamente como asociado con enfermedad periodontal, que da como secuela la perdida de fijación periodontal (Tonetti, 1998, Fure, 2004; Unell et al., 1999). En nuestro estudio pudimos observar que los sujetos que fumaban desarrollaron caries radicular, debido a que el fumar está asociado directamente con la enfermedad periodontal subyacente. El incremento de la prevalencia de enfermedad periodontal en los ancianos aumenta la exposición de superficies radiculares a niveles elevados de microorganismos relacionados con la caries radicular como es el caso de SM y LB, debido a la disminución de la protección proporcionada por el flujo salival que se ve disminuido a consecuencia de los efectos secundarios de los múltiples medicamentos que generalmente le son prescritos dadas las condiciones de salud de esta población (Narhi et al., 1999; Saotome et al., 2006). Nuestros resultados confirman que los niveles elevados de SM están asociados con la incidencia de caries radicular. Sin embargo no fue posible confirmar que los niveles elevados de LB están asociados con la incidencia de caries radicular, como lo reportado por otros estudios (Powell et al., 1998; Fure, 2004). Por otra parte, se ha documentado que la utilización de enjuague bucal anexo al mecanismo de higiene oral o por separado, reduce la acumulación de placa dentobacteriana y favorece salud periodontal (Davies, 2004). En nuestro estudio constatamos que los ancianos que no utilizaban enjuague bucal presentaban mayor incidencia de caries radicular. Los indicadores clínicos de salud incluidos en el estudio mostraron tener una asociación con la incidencia de caries radicular en el análisis bivariado; pero cuando se ajustaron con las demás variables, la experiencia de caries radicular (ICR 8) mostró tener una asociación con la incidencia de caries. Este hecho demuestra que la experiencia de caries puede ser un indicador de la presencia de actividad cariogénica en los ancianos, como se ha mencionado en el estudio de Powell et al. (1998). La demanda en la utilización de servicios de salud oral se incrementará debido al envejecimiento de la población, con la consecuente presión para los sistemas públicos de salud que disponen de pocas alternativas para dar solución a sus necesidades de tratamiento. Con la finalidad de poder proponer programa para prevención y control de la caries radicular diseñado acorde a la población blanco, se deben explorar modelos de predicción integrales que pudieran ser útiles para valoración de riesgo de caries radicular en la clínica o en la población, como es el caso del modelo final que proponemos. 81

82 Modelos de predicción de riesgo para el desarrollo de caries El modelo de predicción final, construido a partir de todas las variables incluidas en el estudio, permite determinar el peso que tienen cada una de estas. El área bajo la curva ROC es una medida global de la exactitud del modelo. Se define como la probabilidad de clasificar correctamente un par de individuos sano y enfermo, seleccionados al azar de la población, mediante los resultados obtenidos al aplicarles el modelo de predicción (Burgueño et al., 1995). La cifra obtenida del cálculo del área bajo la curva ROC fue de 0.75, lo que nos permitir decir que un anciano seleccionado aleatoriamente de entre aquellos que desarrollaron caries radicular, tendrá una exactitud de 0.75 con el modelo de predicción construido con las variables significativas, que aquel elegido al azar de entre los que no desarrollaron caries radicular a 12 meses. En cuanto a las limitaciones del estudio podemos mencionar lo siguiente: nuestro estudio esta basado en el diseño caso-cohorte, que es una de las variantes del diseño de casos y controles, donde se asume que todos los miembros de la cohorte tendrán el mismo tiempo de seguimiento y nivel de exposición (Lazcano-Ponce et al., 2001). Uno de los inconvenientes de este tipo de estudio en población anciana, es que no se tiene la seguridad de que los niveles de exposición sean constantes durante todo el estudio. Es mucho más frecuente que existan cambios en su situación médica y por ende cambien sus niveles de exposición (Fure y Zickert, 1997). Sin embargo, es posible concluir que el modelo de predicción permite identificar con una probabilidad de 0.75 en aquellos ancianos que al presentar limitaciones en las actividades básicas de la vida diaria, tabaquismo, no utilizar enjuague dental, conteos elevados de SM, alta exposición de superficies radiculares y presentar experiencia previa de caries radicular de desarrollar caries radicular a 12 meses. Por lo tanto, los servicios de salud oral tanto públicos como privados, deberán considerar estos hallazgos con el fin de prevenir oportunamente y retrasar la aparición de caries radicular, evento que de presentarse, produce grave afectación en la calidad de vida de los ancianos (Sánchez- García S, 2007). El sistema de salud deberá proponer programa para prevención y control de la caries radicular en concordancia con las necesidades de salud de los ancianos mexicana. TABLAS Tabla 1. Variables de estudio. Línea base. Sociodemográficas Edad (60-74 años=0, 75 años=1) Sexo (Mujer=0, Hombre=1) Nacido en la ciudad de México (No=0, Sí=1) Estado marital (Casado=0, No casado=1) Escolaridad (>6años=0, 6años=1) Actividad laboral remunerada (Sí=0, No=1) Salud general Auto-percepción de salud (Excelente/Buena=0, Regular/Mala=1) 82

83 Sergio Sánchez García enfermedad crónica (<3=0, 3=1) Polifarmacia ( 4 medicamentos=0, >4 medicamentos=1) Medicamentos que producen bajo flujo salival (No=0, Sí=1) Limitaciones en las AVDB (No=0, Sí=1) Limitaciones en las AVDI (No=0, Sí=1) Tratamiento con quimioterapia y/o radioterapia (No=0, Sí=1) Deterioro cognitivo (No=0, Sí=1) Depresión (No=0, Sí=1) Comportamiento saludable Tabaquismo (No=0, Sí=1) Consumo de café y/o té (No=0, Sí=1) Consumo de carbohidratos entre comidas (No=0, Sí=1) Consumo de sal de mesa (No=0, Sí=1) Salud oral Auto-percepción de salud oral (Excelente/Buena=0, Regular/Mala=1) Comportamiento saludable bucal Cepillado dental (Sí=0, No=1) Enjuague dental (Sí=0, No=1) Utilización de servicios de salud oral en el ultimo año (Sí=0, No=1) Factores salivales Capacidad buffer (>4.5 ph=0, 4.5 ph=1) Tasa de flujo ( 1.0 ml/min=0, <1.0 ml/min=1) SM (<10 5 UFC/mL=0, 10 5 UFC/mL=1) LB (<10 4 UFC/mL=0, 10 4 UFC/mL=1) Indicadores clínicos de salud oral CPO-D (<17=0, 17=1) Superficies radiculares sanas (<6=0, 6=1) ICR (<8=0, 8=1) Pérdida de fijación periodóntica (<4=0, 4=1) 83

84 Modelos de predicción de riesgo para el desarrollo de caries Expuesto=1, No expuesto=0 AVDB=Actividades de la Vida Diaria Básicas, AVDI=Actividades de la Vida Diaria Instrumentales, LB=Lactobacilli species, MS= Mutans streptococci, CPO-D=Sumatoria de dientes cariados, perdidos y obturados. ICR=Índice de Caries Radicular Tabla 2. Análisis bivariado y multivariado de regresión logística para determinar la asociación entre las variables en la línea base y la incidencia de caries radicular a 12 meses. Bivariado Multivariado RM (IC-95%) RM (IC-95%) Sociodemográficos Edad ( 75 años) 1.3 ( ) 1.3 ( ) Sexo (Hombre) 1.2 ( ) 1.0 ( ) Nacido en la ciudad de México (Sí) 0.9 ( ) 0.9 ( ) Estado marital (No casado) 0.7 ( ) 0.8 ( ) Escolaridad ( 6años) 1.2 ( ) 1.1 ( ) Actividad laboral remunérate (No) 0.8 ( ) 0.7 ( ) Salud general Auto-percepción de salud (Regular/Mala) 1.2 ( ) 1.2 ( ) Condición medica crónica ( 3) 0.9 ( ) 0.8 ( ) Polifarmacia (>4 medicamentos) 0.9 ( ) 1.3 ( ) Medicamentos que producen bajo flujo salival 0.8 ( ) 1.0 ( ) (Sí) Limitaciones en las AVDB (Sí) 2.2 ( ) 3.1 ( )* Limitaciones en las AVDI (Sí) 1.2 ( ) 0.7 ( ) Tx quimioterapia y/o radioterapia (Sí) 0.5 ( ) 0.4 ( ) Deterioro cognitivo (Sí) 1.3 ( ) 1.6 ( ) Depresión (Sí) 1.3 ( ) 1.0 ( ) Comportamiento saludable Tabaquismo (Sí) 2.0 ( )* 2.0 ( )* Consumo de café y/o té (Sí) 1.8 ( ) 2.0 ( ) Consumo de carbohidratos entre comidas (Sí) 0.8 ( ) 0.8 ( ) Consumo de sal de mesa (Sí) 1.2 ( ) 1.3 ( ) Salud oral 84

85 Sergio Sánchez García Auto-percepción de salud oral (Regular/Mala) 1.6 ( )* 1.4 ( ) Comportamiento saludable bucal Cepillado dental (No) 1.8 ( ) 1.4 ( ) Enjuague dental (No) 1.6 ( )* 1.7 ( )* Utilización de servicios de salud oral en el 1.2 ( ) 1.1 ( ) ultimo año (No) Factores salivales Capacidad buffer ( 4.5 ph) 1.4 ( ) 3.6 ( ) Tasa de flujo (<1.0 ml/min) 0.8 ( ) 0.9 ( ) SM ( 10 5 UFC/mL) 1.6 ( ) 2.1 ( )* LB ( 10 4 UFC/mL) 1.1 ( ) 0.8 ( ) Indicadores clínicos de salud oral CPO-D ( 17) 1.6 ( ) 1.3 ( ) Superficies radiculares sanas ( 6) 5.1 ( )** 5.4 ( )** ICR ( 8) 1.6 ( )* 1.8 ( )* Perdida de fijación periodóntica ( 4mm) 1.6 ( )* 0.8 ( ) *p 0.05, **p<0.001, RM = Razón de Momios, IC-95 = Intervalo de confianza 95%. LB=Lactobacilli species, MS= Mutans streptococci, CPO-D=Sumatoria de dientes cariados, perdidos y obturados. ICR=Índice de Caries Radicular Tabla 3. Modelo de predicción para el desarrollo de caries radicular a 12 meses. Coeficiente de regresión (EE) OR (IC-95%) (0.37) Limitaciones en las AVDB (Sí) 1.03 ( ( )* Tabaquismo (Sí) 0.65 (0.33) 1.9 ( )* Enjuague dental (No) 0.49 (0.24) 1.6 ( )* SM ( 10 5 UFC/mL) 0.61 (0.28) 1.8 ( )* Superficies radiculares sanas ( 6) 1.67 (0.25) 5.3 ( )** ICR ( 8) 0.59 (0.24) 1.8 ( )* *p 0.05, **p<0.001 Pseudo R 2 = 0.14, Log likelihood: , Área bajo la curva ROC=

86 Modelos de predicción de riesgo para el desarrollo de caries REFERENCIAS Berset GP, Eriksen HM, Bjertness E, Hansen BF (1996). Caries experience of 35-yearold Oslo residents and changes over a 20-year period. Community Dental Health 13: Burgueño MJ, García-Bastos JL, González-Buitrago JM (1995). ROC curves in the evaluation of diagnostic tests. Med Clin (Barc) 104: Chalmers JM, Carter KD, Spencer AJ (2005). Caries incidence and increments in Adelaide nursing home residents. Spec Care Dentist 25: Davies RM (2004). The rational use of oral care products in the elderly. Clin Oral Investig 8: 2-5. Fure S (2004). Ten-year cross-sectional and incidence study of coronal and root caries and some related factors in elderly Swedish individuals. Gerodontology 21: Fure S, Zickert I (1997). Incidence of tooth loss and dental caries in 60-, 70- and 80- year-old Swedish individuals. Community Dent Oral Epidemiol 25: Gilbert GH, Duncan RP, Dolan TA, Foerster U (2001). Twenty-four month incidence of root caries among a diverse group of adults. Caries Res 35: Griffin SO, Griffin PM, Swann JL, Zlobin N (2004). Estimating rates of new root caries in older adults. J Dent Res 83: Jette AM, Feldman HA, Douglass C (1993). Oral disease and physical disability in community-dwelling older persons. J Am Geriatr Soc 41: Katz S, Ford AB, Moskowitz RW, Jackson BA, Jaffe MW (1963). Studies of illness in the aged. The index of ADL: a standardized measure of biological and psychosocial function. JAMA 185: Lawton MP, Brody EM (1969). Assessment of older people: self-maintaining and instrumental activities of daily living. Gerontologist 9: Lazcano-Ponce E, Salazar-Martínez E, Hernández-Avila M (2001). Case-control epidemiological studies: theoretical bases, variants and applications. Salud Publica Mex 3: Luan W, Baelum V, Fejerskov O, Chen X (2000). Ten-year incidence of dental caries in adult and elderly Chinese. Caries Res 34: Närhi TO, Kurki N, Ainamo A (1999). Saliva, salivary micro-organisms, and oral health in the home-dwelling old elderly--a five-year longitudinal study. J Dent Res 78: Nordström G, Bergman B, Borg K, Nilsson H, Tillberg A, Wenslöv JH (1998). A 9-year longitudinal study of reported oral problems and dental and periodontal status in 70- and 79-year-old city cohorts in northern Sweden. Acta Odontol Scand 56: Norma Oficial Mexicana NOM-040-SSA Bienes y Servicios. Sal yodada y sal yodada fluorurada. Especificaciones sanitarias. Paraskevas S, Danser MM, Timmerman MF, van der Velden U, van der Weijden GA (2004). Amine fluoride/stannous fluoride and incidence of root caries in periodontal maintenance patients. A 2 year evaluation. J Clin Periodontol 31: Pepelassi E, Tsami A, Komboli M (2005). Root caries in periodontally treated patients in relation to their compliance with suggested periodontal maintenance intervals. Compend Contin Educ Dent 26: Petersen PE, Yamamoto T (2005). Improving the oral health of older people: the approach of the WHO Global Oral Health Programme. Community Dent Oral Epidemiol 33:

87 Sergio Sánchez García Powell LV, Leroux BG, Persson RE, Kiyak HA (1998). Factors associated with caries incidence in an elderly population. Community Dent Oral Epidemiol 26: Powell LV, Persson RE, Kiyak HA, Hujoel PP (1999). Caries prevention in a community-dwelling older population. Caries Res 33: Reyes S (2001). Population Ageing in the Mexican Institute of Social Security: Health Policy and Economic Implications. México: IMSS-Fundación Mexicana para la Salud. Reyes-Beaman S, Beaman PE, García-Peña C, Villa MA, Heres J, Cordova A, Jagger C (2004). Validation of a modified versión of the Minimental State Examination (MMSE) in Spanish. Aging Neuropsychol Cognition 11: Sánchez-García S, Juárez-Cedillo T, Reyes-Morales H, De la Fuente-Hernández J, Solórzano-Santos F, García-Peña C (2007). State of dentition and its impact on the capacity of elders to perform daily activities. Salud Publica Mex 49: Sánchez-García S, Gutiérrez-Venegas G, Juárez-Cedillo T, Reyes-Morales H, Solórzano-Santos F, García-Peña C (2008). A simplified caries risk test in stimulated saliva from elderly patients. Gerodontology 25: Saotome Y, Tada A, Hanada N, Yoshihara A, Uematsu H, Miyazaki H, Senpuku H (2006). Relationship of cariogenic bacteria levels with periodontal status and root surface caries in elderly Japanese. Gerodontology 23: Saunders RH Jr, Meyerowitz C (2005). Dental caries in older adults. Dent Clin North Am 49: Siukosaari P, Ainamo A, Närhi TO (2005). Level of education and incidence of caries in the elderly: a 5-year follow-up study. Gerodontology 22: Slade GD, Caplan DJ (2000). Impact of analytic conventions on outcome measures in two longitudinal studies of dental caries. Community Dent Oral Epidemiol 28: StataCorp. (2005). Stata statistical Software: Release 9.0. College Station, TX: StataCorp LP. Takano N, Ando Y, Yoshihara A, Miyazaki H (2003). Factors associated with root caries incidence in an elderly population. Community Dent Health 20: Tonetti MS (1998). Cigarette smoking and periodontal diseases: etiology and management of disease. Ann Periodontol 3: Unell L, Söderfeldt B, Halling A, Birkhed D (1999). Explanatory models for clinically determined and symptom-reported caries indicators in an adult population. Acta Odontol Scand 57: World Health Organization (1997). Oral health surveys: basic methods. 4th ed. Geneva. 87

88 5 CONGRESO BIOLOGÍA ORAL Inni I icci ioo Coonnt teenni iddoo Innt I trroodduucccci ióónn Poonneenncci iaass Reessuumeenn Cuurrrri iccuul laarr Coomi itéé Crrééddi itooss MECANISMOS DE COMUNICACIÓN ENTRE INMUNIDAD INNATA Y ADAPTATIVA Carlos Giroshi Bando Campos y Dra. Gloria Guiterrez Venegas Laboratorio de Bioquímica División de Estudios de Posgrado e Investigación, Facultad de Odontología, UNAM CONTENIDO TEMÁTICO Inmunidad innata y respuesta inmune Características de reconocimiento de la inmunidad innata Transducción de señales Mecanismos de reconocimiento por las células de la respuesta inmune innata Células asesinas naturales El sistema de complemento Papel de la inmunidad innata de la defensa local y sistemática contra microbios Estudios experimentales Referencias 88

89 C. Giroshi Bando Campos y Gloria Gutiérrez Venegas INMUNIDAD INNATA Y RESPUESTA INMUNE L a inmunidad innata es la primera línea de defensa contra infecciones. Los mecanismos de inmunidad innata existen antes del encuentro con microbios y son rápidamente activados inclusive antes de se active la respuesta inmune adaptativa. La inmunidad innata es también el mecanismo de defensa filogenéticamente más viejo contra microbios y está presente en todos los organismos multicelulares, incluyendo plantas e insectos. Para poder mantener sus vidas los individuos tienen que enfrentarse a microbios y sustancias tóxicas y necesitan autoprotegerse de estos agentes con una respuesta rápida y efectiva. Esta es la función de la respuesta del sistema inmune. Las defensas innatas consisten en un gran grupo de mecanismos parcialmente entrelazados que actúan en varios pasos en los procesos infecciosos tanto para prevenir que los patógenos ganen acceso a los tejidos de los individuos como para limitar la extensión de una infección. Las defensas innatas incluyen, barreras físicas que previenen el acceso de los microbios dentro de los tejidos; barreras fisiológicas, que impiden el crecimiento microbiano; varios efectores enzimáticos y celulares que matan e inactivan agentes extraños; y defensas no específicas hechas para prevenir infecciones virales. Especificidad Receptores Distribución de receptores Discriminación de lo propio y lo extraño Inmunología innata Para patrones moleculares de microorganismos Codificado en la línea terminal; diversidad limitada No clonal: receptores idénticos entodas las células del mismo linaje Si; las células del huésped no son reconocidos o puedeque expresen moléculas que previenen las reacciones de la inmunidad innata Imnunología adaptativa Para antígenos microbianos y no microbianos Codificado por la producción de genes por recombinación somática de segmentos de genes; gran diversidad Clonal: clones de linfocitos con distintas especificidades expresan diferentes receptores Si; basado en la selección contra linfocitos reactivos a uno mismo; puede ser imperfecto (dando aumento a la autoinmunidad) Tabla 1. Especificidad de la inmunidad innata y adaptativa. La inmunidad innata sirve para tres funciones importantes: La inmunidad innata es la respuesta inicial contra los agentes patógenos y previene la infección del huésped, en muchas instancias, puede eliminarlos. Los mecanismos efectores de la inmunidad innata son usualmente usados para eliminar microbios incluso cuando se ha activado la respuesta inmune adaptativa. 89

90 Mecanismos de comunicación entre imnunidad innata y adaptativa La activación de la inmunidad innata estimula la respuesta inmune adaptativa y puede influenciar la naturaleza de la respuesta adaptativa para hacerla óptimamente efectiva contra diferentes tipos de patógenos. Tanto la respuesta inmune innata, como la respuesta inmune adaptativa, se dividen en tres fases: reconocimiento, activación y efectora. CARACTERÍSTICAS DE RECONOCIMIENTO DE LA INMUNIDAD INNATA La respuesta inmune innata tiene una especificidad única para los productos de los microbios que difiere en la especificidad del sistema inmune adaptativo en muchos aspectos. Los componentes de la inmunidad innata reconocen estructuras que son características de los patógenos y que no están presentes en células mamíferas. Diferentes respuestas de la inmunidad innata pueden ser específicas a estructuras que son compartidas por los diferentes patógenos (Tabla 1). Estas estructuras incluyen ácidos nucleicos entre los que se encutran la doble cadena de RNA encontrada en la replicación de virus o secuencias de DNA CpG inmetilado encontrado en bacterias; algunas características de proteínas como el aminoácido de iniciación, N-formalmetionina y lípidos y carbohidratos complejos que son sintetizados por microbios pero no por células de mamíferos. Debido a esta especificidad a las estructuras antes mencionadas, el sistema inmune innato, así como el sistema inmune adaptativo, son capaces de distinguir lo propio de lo ajeno. Los mecanismos de la inmunidad innata han evolucionado en el reconocimiento de moléculas microbianas (ajeno) y mamíferas (propio). El sistema inmune innato ha evolucionado en reconocer productos microbianos, que comúnmente son esenciales para la sobrevivencia de los microbios. Esta adaptación del huésped es importante porque asegura que el objetivo de la inmunidad innata no puede ser desechado por los microbios en un esfuerzo para evadir el reconocimiento por el huésped. Un ejemplo del objetivo en la inmunidad innata que es esencial para los microbios es la doble cadena de RNA viral, que juega un papel crítico en la replicación de ciertos virus. De la misma forma, el LPS y el ácido lipoteicoico son componentes estructurales de la pared celular de las bacterias que se requieren para la sobrevivencia de bacterias y no puede ser desechado. Los receptores del sistema de inmunidad innata están codificados en la línea madre. Se estima inmune innato puede reconocer cerca de 10 3 patrones moleculares de patógenos. En contraste, el sistema inmune innato es capaz de reconocer 10 7 o más antígenos distintos. El sistema inmune adaptativo puede distinguir entre antígenos de diferentes microbios de la misma clase e incluso diferentes antígenos de un microbio, la inmunidad innata sólo puede distinguir clases de microbios. Componentes del sistema inmune innato El sistema inmune innato consiste de barreras epiteliales y células circulantes y proteínas que reconocen microbios ó sustancias producidas en infecciones y respuestas iniciales que eliminan a los microbios. Las principales células efectoras de la inmunidad innata son 90

91 C. Giroshi Bando Campos y Gloria Gutiérrez Venegas los neutrófilos, fagocitos mononucleares, células asesinas naturales. Estas células atacan microbios que han atravesado las barreras epiteliales y entran a los tejidos o al torrente. Cada una de estos tipos de células juegan un papel distinto en la respuesta a microbios. Algunas de las células de la inmunidad innata, principalmente fagocitos y células asesinas naturales, secretan citocinas que activan fagocitos y estimulan la reacción celular de la inmunidad innata, llamado inflamación. Barreras epiteliales Una defensa primaria de los individuos contra agentes infecciosos es la barrera física que separa del medio ambiente. La piel cubre la mayor parte de la superficies externas de los mamíferos que provee una línea primaria de defensa contra infecciones. Varios atributos de la piel la hacen una barrera efectiva contra la infección siendo la más obvia su habilidad para prevenir el acceso a tejidos más profundos. El bajo ph de la piel también contribuye en su eficacia como una barrera contra la infección dado que el valor de ph optimo para el crecimiento bacteriano que es cercano al neutro. Pequeñas glándulas en la dermis llamadas glándulas sebáceas secretan sebo, un componente del sudor que contiene ácido láctico el cual su ph es inferior al de la piel cercano a 4. La piel representa una pequeña parte del área de superficie de un individuo. La mayoría de la superficie (cerca de un 99%) compromete a diferentes tipos de barreras físicas, la superficie mucosa. Estás superficies consisten en una capa celular epitelial, generalmente sólo una capa gruesa de una célula, que forma la mucosa membranal. En contraste con las células epiteliales de la piel, las células epiteliales de la mucosa membranal no se queratinizan es están ahí tanto como las de la piel. Sin embargo, la superficie de la mucosa posee células glandulares que secretan una solución viscosa llamada moco. El moco es muy adhesivo y sirve como una defensa innata atrapando a las bacterias y previniendo que se muevan a tejidos profundos. Las superficies epiteliales intactas forman barreras físicas que previenen la entrada de microbios del ambiente exterior a tejidos del huésped y la perdida de la integridad comúnmente predispone a la infección. La barrera epitelial y las cavidades serosas contienen linfocitos T y subconjunto B- 1 de las células B intraepiteliales, respectivamente, y estas células pueden que reconozcan y respondan a encuentro comunes con microbios. Los efectores enzimáticos y proteicos en la superficie de la mucosa Lisozima Muchos de los efectores enzimáticos de la inmunología innata están presentes en las secreciones de la mucosa como las lágrimas y saliva. Una enzima antibacterial llamada lisozima es considerado un efector. La bacteria Gram positiva depende de su pared celular rígida para protegerse del shock omótico y lisis cuando están en un ambiente hipotónico y la remoción o degradación de esta pared celular la hace mas susceptible al daño. La lisozima degrada una estructura laticica por una rotura especifica de la unión licocidica (14) entre los sacáridos NAG y NAM. Proteasas 91

92 Mecanismos de comunicación entre imnunidad innata y adaptativa Las proteasas son moléculas efectoras enzimáticas que contribuyen con la inmunidad innata en la superficie de la mucosa. Las proteínas de la membrana externa de la bacteria gram-negativa, por ejemplo, frecuentemente sirven para transportar nutrientes ó materiales primos dentro de la célula ó productos bacteriales biosintéticos fuera de la célula. La destrucción de estas proteínas membranales externas tiene un efecto negativo profundo en la viabilidad bacterial. Péptidos Los péptidos antimicrobianos son otro tipo de efector en las secreciones de la mucosa. Estos péptido cortos (de 20 a 45 aminoácidos) capaces de insertarse dentro de las bicapa de fosfolípidos e interrumpen la barrera de permeabilidad. La interrupción de la bicapa lipídica por los péptidos antimicrobianos puede resultar en la muerte del microbio afectado. Los péptidos antimicrobianos son altamente efectivos contra patógenos que tienen una capa externa, como los virus envueltos rodeados por una membrana derivada de células mamíferas y de la bacteria gram-negativa, la cual tiene una membrana externa como su capa más superficial. Estos péptidos son algunas veces menos efectivos contra las bacterias gram-positivas, las cuales tienen una pared celular delgada de peptidoglicano rodeando la capa de membrana sencilla, pero existen péptidos que tienen un buen grado de eliminación contra la bacteria gram-positiva Los péptidos antimicrobianos de lo humanos se han agrupado en tres categorías en base a la homología de su secuencia aminoácido y sobretodo la topología tridimensional: -defensinas, -defensinas, y las -defensinas. Los péptidos que produce el epitelio tienen una función antibiótica natural. El mejor conocido de estos péptidos son las defensinas. Éstas son antibióticos de amplio espectro que matan una gran variedad de bacterias y hongos. La síntesis de defensinas aumenta en respuesta a citocinas inflamatorias como interleucina (IL)-1 y factor de necrosis tumoral (TNF por sus siglas en inglés), que son producidos por macrófagos y otras células en respuesta a los microbios. Proteínas secuestradoras de hierro Casi todas las bacterias requieren de hierro para regular la actividad de los factores específicos de transcripción y el transporte de proteínas, la disponibilidad de hierro un determinante crítico del crecimiento microbiano durante la infección. La transferrina y la lactoferrina son dos ejemplos de estas proteínas secuestradoras de hierro. La transferrina es la proteína transportadora de hierro principal de la sangre, y la lactoferrina sirve para un papel similar en las secreciones de la mucosa. Estas proteínas proveen una forma conveniente del transporte selectivo de hierro a lugares anatómicos donde se necesitan. Además, estas proteínas secuestradoras de hierro disminuyen la concentración de hierro libre, haciendo incapaz la invasión de los microorganismos. También el quitar al hierro a las bacterias inhibe su crecimiento, usualmente esto no las mata. Fagocitos: neutrófilos y macrófagos Los fagocitos, incluyendo neutrófilos y macrófagos, son células que como función primaria es identificar, ingerir y destruir microbios. Los neutrófilos, también llamados leucocitos polimorfonucleares, son la población más abundante de células 92

93 C. Giroshi Bando Campos y Gloria Gutiérrez Venegas blancas del torrente sanguíneo y median las fases más tempranas de la respuesta inflamatoria. El citoplasma contiene gránulos de dos tipos. La mayoría, llamados gránulos específicos, están llenos con enzimas como lizosimas, colagenasa y elastasa. Los neutrófilos son producidos en la médula ósea y surgen de una línea común con los fagocitos mononucleares. Los neutrófilos pueden migrar a sitios de infección dentro de pocas horas después de ingresados los microbios. Si un neutrófilo circulante no es reclutado dentro del sitio de la infección dentro de este periodo, sufre de muerte celular programada y usualmente es fagocitado por macrófagos residentes en el hígado o bazo. Los macrófagos y sus precursores circulantes, llamados monocitos, juegan papeles importantes en la inmunidad innata y adaptativa y son importantes efectores celulares para la eliminación de microbios. Los monocitos sanguíneos se desarrollan en la médula ósea y pueden permanecer en la circulación por largos periodos. Después de entrar a los tejidos, los monocitos se diferencian en macrófagos. Éstos responden típicamente a los microbios casi tan rápido como lo hacen los neutrófilos pero persisten mucho más en los sitios de inflamación. Por lo tanto, los macrófagos son las células efectoras dominantes de los estadios tardíos de la respuesta de la inmunidad innata, 1 ó 2 días después de la infección. La respuesta funcional de los macrófagos en las defensas del huésped consiste en una serie de pasos reclutamiento activo de las células a los sitios de infección, reconocimiento de microbios, fagocitosis, y destrucción de los microbios ingeridos. Además, los macrófagos producen citocinas que sirven en varios papeles importantes en la respuesta inmune innata y adaptativa. Reclutamiento de leucocitos en los sitios de infección Los neutrófilos y monocitos son reclutados de la sangre a los sitios de infección por la unión a las moléculas de adhesión en las células endoteliales por quimioatractores producidos como respuesta a la infección. Su reclutamiento a los sitios de infección es un proceso de varios pasos involucrando el acoplamiento a las células endoteliales y migración a través del endotelio. Los macrófagos residentes de los tejidos que reconocen a los microbios secretan las citocinas TNF, IL-1, y quimiocinas. TNF e IL-1 actúan en las células endoteliales de las vénulas capilares adyacentes a la infección e inducen la expresión de varias moléculas de adhesión. Éstas citocinas también inducen la expresión en el endotelio de ligandos para integrinas, la molécula principal de adhesión de células vasculares-1 (VCAM-1, por sus siglas en ingles, que es el ligando para la integrina VLA-4) y la molécula de adhesión intercelular-1 (ICAM-1, por sus siglas en inglés, el ligando para las integrinas LFA-1 y Mac-1). Las quimiocinas que fueron producidas en el sitio de infección entran a la sangre del vaso, se unen al heparan sulfato glicosaminoglicanos de las células endoteliales y se despliegan a altas concentraciones. Estas quimiocinas actúan en el rodamiento de los leucocitos y los activa). La combinación de la inducción de la expresión de los ligandos de integrinas en el endotelio y la activación de las integrinas en los leucocitos resulta en la unión firme mediada por integrinas de los leucocitos al endotelio del sitio de infección. Los leucocitos paran de rodar, se reorganiza su citoesqueleto, y se extienden en la superficie del endotelio. En los tejidos, los neutrófilos y los monocitos (ahora llamados macrófagos) reconocen a los microbios y actúan para erradicar la infección. Reconocimiento de los microbios por los neutrófilos y los macrófagos 93

94 Mecanismos de comunicación entre imnunidad innata y adaptativa Los neutrófilos y los macrófagos expresan en su superficie receptores que reconocen a los microbios en la sangre y en los tejidos y estimulan a los fagocitos y matan a los microbios. Los neutrófilos y macrófagos expresan algunos receptores que activan a las células para producir citocinas y sustancias destructoras de microbios y receptores que estimulan la migración de las células a los sitios de infección. Existen varias clases de receptores fagociticos que se unen a los microbios y median su internalización. Los receptores a manosa y los receptores carroneros funcionan para unir e ingerir a los microbios. El receptor de manosa es una lectina de los macrófagos que se une a la manosa terminal y a residuos de fucosa de glicolípidos proteinisantes. Estas azucares son una parte típica de moléculas encontradas en la pared celular, considerando que las glicoproteínas y glicolípidos de los mamíferos contienen ácido siálico terminal ó N-acetilgalactosamina. Por lo tanto, los receptores de manosa de los macrófagos reconocen a los microbios y no a las células del huésped. Los receptores carroñeros fueron originalmente definidos como moléculas que vinculan y median la endocitosis de partículas de lipoproteínas de baja densidad (LDL) oxidados o acetilados que ya no pueden interactuar con el receptor convencional de LDL. Los receptores carroneros del macrófago vincula una variedad de microbios así como partículas modificadas de LDL. Los receptores para opsoninas promueven la fagocitosis de los microbios cubriéndolos de varias proteínas. El proceso de cubrir a un microbio para que sea localizado para fagocitosis es llamado opsonización, y las substancias que cubren a los microbios son opsoninas. Estas substancias incluyen anticuerpos, proteínas de complemento, y lectinas. Algunos de estos fragmentos de complemento son producidos cuando el complemento es activado ya sea por la vía clásica (dependiente de anticuerpo) ó la alternativa (independiente de anticuerpo). Muchas bacterias pueden activar la vía alternativa y producir proteínas de complemento que opsonizan eficientemente a las bacterias en la ausencia de moléculas de anticuerpos. Un número de proteínas plasmáticas, incluyendo la lectina por unión de manosa, fibronectina, fibrinógeno, y proteína C- reactiva, pueden cubrir a los microbios y ser reconocidos por los receptores en los macrófagos. Otros receptores de los fagocitos funcionan activando a los fagocitos pero no participan directamente en la ingestión de microbios. Los receptores tipo Toll (TLRs, por sus siglas en inglés) son homólogos a la proteína de la Drosophilia llamada Toll y funcionan activando la respuesta en los fagocitos a diferentes tipos de compuestos de los microbios. A la fecha, se han identificado 10 TLRs en los mamíferos, y cada uno parece que se requieren para la respuesta a diferentes clases de patógenos infecciosos. Los diferentes TLRs juegan papeles importantes en la respuesta celular al lipopolisacárido (LPS), otros peptidoglicanos bacterianos, y nucleótidos CpG inmetilados, todos los cuales se encuentran solo en bacterias. Estos receptores funcionan por los cinasas asociados a receptores para estimular la producción de substancias microbicidas y 94

95 C. Giroshi Bando Campos y Gloria Gutiérrez Venegas citocinas en los fagocitos. Los TLRs pueden estar asociados con otras moléculas que participan en el reconocimiento directo con de productos microbianos. Diferentes receptores de siete -hélices transmembranales, también llamados receptores acoplados a proteína G, se expresan en los leucocitos, reconocen microbios y ciertos mediadores que son producidos en respuesta a infecciones, y funcionan principalmente para estimular la migración de los leucocitos a los sitios de infección. Los receptores de este tipo reconocen péptidos cortos que contienen residuos de N-formilmetionil. La unión de los ligandos, como productos microbianos y quimiocinas, a los receptores de siete -hélices transmembranales inducen la migración de las células de la sangre a través del endotelio y la producción de substancias microbicidas por la activación del estallido respiratorio. Los receptores comienzan las respuestas intracelulares a través de la asociación de la guanosin trifosfato (GTP) de unión a proteínas. Las proteínas G también estimulan cambios citoesqueletales, dando como resultado un aumento en la movilidad de la célula. Receptores de siete -hélices Receptor tipo Toll Receptor de manosa Reconocimiento de microorganismos, mediadores (ejemplos) Respuesta celular Función Péptidos N- formilmetional, quimiocinas, mediadores lipídico$s Aumenta la avidez de la integrina; cambios citoesqueletales Migración dentro de los tejidos Microbio-LPS CD14 Producción de citocinas intermediarios de oxígeno Muerte del microorganismo Producción de citocinas intermediarios de oxígeno Fagocitosis dell microorganismo dentro del fagosoma Muerte del microorganismo Tabla 2. Receptores y respuesta de los fagocitos Fagocitosis de los microbios Los neutrófilos y los macrófagos ingieren a los microbios sujetados dentro de vesículas, donde los microbios son destruidos. La fagocitosis es un proceso dependiente del citoesqueleto de engullimiento de partículas largas (>0.5 m de diámetro). Un fagoscito usa varios receptores de la superficie para unirse al microbio y extiende una proyección de la membrana en forma de copa alrededor del microbio. Matando a los microbios fagocitados 95

96 Mecanismos de comunicación entre imnunidad innata y adaptativa Los neutrófilos y macrófagos activados matan a los microbios fagocitados produciendo moléculas microbicidas en fagolisosomas. Varios receptores que reconocen a los microbios, como los TLRs, receptores acoplados a proteína G, receptores Fc y C3, y receptores para citocinas, principalmente IFN-, funcionan en cooperación para activar la fagocitosis para matar ingiriendo a los microbios. Los neutrófilos y los macrófagos activados convierten el oxígeno molecular en reactivos intermediarios de oxígeno (ROIs, por sus siglas en inglés) los cuales son agentes reactivos altamente oxidantes que destruyen microbios (y otras células). La oxidasa fagocítica es inducida y se activa por varios estímulos, incluyendo IFN- y señales de los TLRs. El proceso por el cual se produce ROIs es llamado explosión respiratoria. Además de los ROIs, los macrófagos producen intermediarios reactivos intermediarios de nitrógeno, principalmente óxido nítrico, por la acción de una enzima llamada óxido nítrico sintetasa inducible (inos, por sus siglas en inglés). inos es una enzima citosólica que esta ausente en macrófagos inactivos pero puede ser inducida en respuesta al LPS y otros productos microbianos que activan a los TLRs, especialmente en combinación con IFN-. Cuando los neutrófilos y los macrófagos son fuertemente activados, pueden dañar tejidos normales del huésped por la liberación de ROIs, óxido nítrico y enzimas lisosomales. Otras funciones efectoras de los macrófagos activados Además de la eliminación de los microbios fagocitados, los macrófagos sirven para otras funciones en la defensa contra infecciones. Muchas de estas funciones están mediadas por citocinas. Además de esto, los macrófagos producen IL-12, la cual estimula a las células asesinas naturales (NK, por sus siglas en inglés) y células T para producir IFN-. Los macrófagos activados también producen factores de crecimiento para fibroblastos y células endoteliales que participan en la remodelación del tejido después de la infección o algún daño. TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES La transducción de señales es un proceso por el cual la unión de un ligando estimulante a su receptor en la superficie de la célula resulta en cambios potentes en el citoplasma que son últimamente transmitidas al núcleo para influir en la expresión de genes. El evento de la transducción de señales son frecuentemente iniciadas en áreas discretas de la membrana plasmática llamadas lipids rafts ó microdominios. La transducción de señales también requiere proteínas que contengan tirosina, serina, treonina, o histidina que puedan ser enzimáticamente fosforiladas ó desforforiladas. Las proteínas que fosforilan otras proteínas son referidas como cinasas como las cinasas proteína tirosina o las cinasas proteína serina/treonina, mientras que aquellas que desfosforilan otras proteínas son referidas como fosfatasas. La fosforilación o desfosforilación de una proteína puede llevar a la fosforilación o desfosforilación de una casacada entera de proteínas, resultando últimamente en cambios en la localización subcelular o la actividad de una o más proteínas unidas al ADN, lo cual influencia en la expresión de genes. 96

97 C. Giroshi Bando Campos y Gloria Gutiérrez Venegas Moléculas producidas en la activación de macrófagos Funciones efectoras de la activación de macrófagos FUNCIONES EFECTORAS DE LOS MACRÓFAGOS Activación del receptor tipo Toll por el LPS y del receptor de IFN- Oxidasa fagocítica Muerte del microorganismo inos Citocinas Factores de crecimiento de fibroblastos, factores angiogénicos, metaloproteín as Inflamación, aumento de a imnunidad adaptativa Remodelació n del tejido Tabla 3. Funciones efectoras de los macrófagos Aumento de moléculas MHC, coestimuladores Aumento de la presentación de antígeno Otro aspecto clave de los eventos de fosforilación o desfosforilación es que nuevos sitios se crean que permiten a las proteínas citoplasmáticas unirse a la proteína alterada. Importantes contribuyentes a la interacción de las cinasas asociadas a membranas con otras proteínas son proteínas de adaptación que se unen con proteínas juntas involucradas en la cascada de señalización. Cuando las moléculas de señalización se unen entre si, su actividad enzimática y otras son concentradas, amplificando sus efectos. Para controlar la señalización, una familia de proteínas conocidas como proteínas fosfatasas existen para poder remover fosfatasas sustitutas de las tirosinas y de otros aminoácidos fosforilados. Este mecanismo de control limita la cantidad de activación que alcance una célula y regresa a las moléculas de señalización a su estado basal. El control de la activación celular permite promover la estimulación para activar a la célula, si es lo necesario, y también previene una respuesta incontrolada de lo ocurrido. MECANISMOS DE RECONOCIMIENTO POR LAS CÉLULAS DE LA RESPUESTA INMUNE INNATA La respuesta de la unidad innata, aunque carece de la especificidad de la respuesta inmune adquirida, requiere una mecanismo(s) para identificar cuando una célula ó partícula debe de ser considerada como un objetivo para una respuesta se estos efectores innatos no existen para dañar las células ó los tejidos sanos de un individuo. El acoplamiento de anticuerpos a un microorganismo, además es requerida la participación de la respuesta inmune adquirida, la opsonización de los microorganismos para aumentar la fagocitosis. Receptores tipo Toll Los receptores tipo Toll son una familia de proteínas membranales que sirven como receptores de reconocimiento de patrones para una variedad de moléculas derivadas de microbios y estimulan las respuestas de la inmunidad innata a los microbios expresando estas moléculas. La primera proteína en ser identificada en esta familia fue la 97

98 Mecanismos de comunicación entre imnunidad innata y adaptativa proteína de Drosophila Toll, la cual esta involucrada en establecer el eje dorso ventral durante la embriogénesis de la mosca así como también mediando respuestas antimicrobianas. Hasta ahora se han descubierto 10 diferentes TLRs en los mamíferos en la base de la homología de secuencia a los Toll de la Drosophila, y son nombrados TLR del 1 al 10, pero puede ser que existan más miembros de la familia. Todos estos receptores contienen repeticiones ricas en leucina flanqueados por motivos característicos ricos en cisteina en sus regiones extracelulares y un dominio homólogo al receptor Toll/IL- 1 (TIR, por sus siglas en inglés)) en su región citoplasmática, la cual es esencial para la señalización. Los dominios TIR también se encuentran en las colas citoplasmáticas de los receptores de IL-1 e IL-18, y vías de señalización similares esta relacionadas con los TLRs, IL-1 e IL-18. Los TLRs se expresan en diferentes tipos celulares que son componentes importantes del sistema inmune innato, incluyendo macrófagos, células dendríticas, neutrófilos, células de la mucosa epitelial, y células endoteliales. Los TLRs de los mamíferos estan involucrados en la respuesta a tipos muy divergentes de moléculas que son comúnmente expresados en células microbianas pero no mamíferas. La respuesta inmune innata para una especie de microbios puede reflejar una integración de las respuestas de varios TLRs a diferentes moléculas producidas por los microbios. Algunos de los productos microbianos que estimulan a los TLRs, incluyen el lipopolisacárido (LPS) de las bacterias gram-negativas, peptidoglicano de las bacterias gram-positivas, lipoproteínas bacterianas, ácido lipoteicoico, lipoarabinomanano, zimosano, la proteína flagelar bacteriana flagelina, la proteína 60 de shock de calor, la proteína de fusión de virus respiratorio sincitial, motivos CpG no metilados, y doble cadenas de ARN. En muchos casos, un solo TLR es responsable de estimular la respuesta inflamatoria a un ligando microbiano en particular, como la respuesta mediada por el TLR9 a CpG. Sin embargo, el repertorio de especificidad del sistema TLR es aparentemente extendido por la habilidad de los TLRs para heterodimerizar con uno al otro. Por ejemplo, los dímeros del TLR2 y TLR6 se requieren para la respuesta ha peptidoglicanos. En algunos casos, uno de los TLRs de un heterodímero puede conferir especificidad de unión al ligando, y el otro TLR su puede requerir para señalización. La especificidad de los TLR también esta influenciada por varias moléculas de adaptación que no son TLR. Esto esta completamente entendido para TLR4 y su ligando LPS. El LPS primero se une a la proteína soluble de unión al LPS (LBP, por sus siglas en inglés) en la sangre o fluido extracelular, y este complejo sirve para facilitar la unión del LPS a CD14, el cual existe tanto como una proteína plasmática soluble y una proteína de unión membranal glicofosfatidilinositol en la mayoría de las células excepto en el endotelio. Una vez que el LPS se une al CD14, el LBP se disocia, y el complejo LPS-CD14 se asocia físicamente con el TLR4. Una proteína accesoria extracelular adicional llamada MD2 también se une al complejo con CD14. El LPS, CD14, y MD2 se requieren para la señalización inducida por el LPS, pero no esta completamente claro si es necesario de una interacción física directa del LPS con el TLR4. Las diferentes combinaciones de las moléculas accesorias en el complejo TLR pueden servir para ensanchar el rango de productos microbianos que pueden inducir la respuesta inmune innata. Por ejemplo, tanto CD14 como MD2 están asociados con complejos de otros TLRs (e.g., TLR2), y TLR4 puede formar complejos con otras moléculas accesorias, como MD1 y RP105, en ciertos tipos de células, como los linfocitos B. 98

99 C. Giroshi Bando Campos y Gloria Gutiérrez Venegas TLR Ligando Procedencia TLR2 Lipoproteínas Peptidoglicano Zimozano LTA GPI Lipoarabinomanano Fosfatidilinositoldimanosdo Bacteria Bacteria gram-positiva Fungi Bacteria gram-positiva Tripanosomas Micobacteria Micobacteria TLR3? Doble cadena de ARN Virus TLR4 LPS HSP60 Batceria gran-negativa Clamidia TLR5 Flagelina Varias bacterias TLR9 CpG Bacteria, protozoarios Figura 3. Receptores tipo Toll La vía de señalización predominante usada por los TLRs resulta en la activación de NF-B. En esta vía, el ligando que se une al TLR de la superficie de la célula lleva al reclutamiento de varias moléculas citoplasmáticas de señalización a través de 99