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• Denis Torres

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EL  ESMALTE  DENTAL   Composición   química  del   esmalte.   Estructura  del   diente         Componente  más   interno  del  diente  

Diagrama   del   premolar   inferior   en   un   corte   longitudinal   mostrando   el   tejido   suave  y  las  relaciones  oclusales.  

Substancia  más   mineralizada  y   más  dura  del   cuerpo   Menos   mineralizada;   forma  una  base   elástica   Cubre  la  raíz  el   diente;  es  similar   al  hueso  en   composición   química  

EL  ESMALTE  DENTAL   Principales  componentes  y  características  de  los  tejidos  duros.   Esmalte     En  desarrollo  

Hueso   (seco,  libre   de  grasa)  

Den7na    

Vol  %  

Peso  %  

Peso  %  

Maduro    

Peso  %  

Vol  %  

Inorgánico    

37  

16  

96  

88  

70  

72  

Orgánico    

19  

20  

0,1  

0,3  

22  

20  

Agua    

44  

64  

3,9  

11,7  

Restante    

Restante    

Proteína  insoluble  

Colágeno    

Colágeno    

Principal   componente   orgánico   Componente   inorgánico   Densidad  g /cm3  

Amelogenina  (una  proteína   heterogénea)  

Peso  %  

Fosfato  de  calcio  de  apa7ta   1,45  

2,9  –  3,0  

Fosfato  de  calcio  de   apa7ta   2,01–2,05  

2,00-­‐2,30  

Ref. Bioquímica dental básica y aplicada, R.A.D Williams y J.C. Elliot

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Características  generales   Esmalte   en   desarrollo   y   maduro  

Componente   orgánico      proteína   casi   en   su   totalidad   Componente   inorgánico    apatita  

fosfato   de   calcio   de  

-­‐    La   distribución   total   de   minerales      se   determina   por   microrradiogra@ía   de   rayos  X   -­‐    La   materia   orgánica      por   análisis   químico   -­‐   El  agua    por  diferencia   Distribución  de  agua,  material  orgánico  e  inorgánico  en   el  esmalte  desde  la  superFicie  hasta  la  unión  esmalte-­ dentina  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Características  generales       El   contenido   de   minerales   disminuye   desde   la   super@icie   hasta   la   unión  

esmaltedentina  (hay  una  capa  super@icial  hipermineralizada);      En  la  fracción  orgánica,  se  encuentra  una  distribución  inversa.  

Esta   variación   en   el   contenido   orgánico   y   mineral  in4luye  en  la  densidad.    

Contorno   de   la   densidad   en   un   corte   del   primer   premolar   permanente   en   un   individuo   de   más   de   30   años.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Proteínas  del  esmalte  en  desarrollo   Aminoácido    

Residuos  por  1.000   residuos  totales  

Aminoácido    

Residuos  por  1.000   residuos  totales  

Aspartato    

32  

Leucina    

86  

Glutamato    

181  

Tirosina    

57  

Treonina    

33  

Fenilalanina    

23  

Serina    

52  

Triptófano    

0  

Hidroxiprolina    

0  

Hidroxilisina    

0  

Prolina    

226  

Lisina    

18  

Alanina    

18  

Histidina    

70  

Glicina    

61  

Arginina    

26  

Valina    

46  

Cistina  (½)  

0  

Isoleucina    

30  

Metionina    

39  

Contenido  de  aminoácidos  de  varias  fracciones    de  proteínas  separables  del  esmalte  en   desarrollo  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Proteínas  del  esmalte  en  desarrollo   Las   propiedades   características   de   esta   composición,   que   las   diferencian   de   otras  proteínas,  son:   1.  Un   contenido   muy   alto   del   aminoácido   prolina,   constituyendo   casi   una   cuarta  parte  del  total  de  residuos  de  aminoácidos.   2.  Un   alto   contenido   de   ácido   glutámico,   y   con   frecuencia   una   relación   molar  elevada  con  respecto  al  ácido  aspártico  (>  4:1).   3.  Un   alto   contenido   de   histidina,   con   respecto   a   otros   aminoácidos   básicos  (relación  molar  histidina:lisina:arginina  cerca  de  3:1:1).   4.  La  glicina  constituye  una  décima  parte  del  total  de  residuos.   5.  Cisteína  ausente  o  presente  en  cantidades  muy  pequeñas.   6.  Hidroxiprolina   e   hidroxilisina   ausentes   o   presentes   a   un   nivel   muy   bajo.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Proteínas  del  esmalte  en  desarrollo   Las   características   descrita   indican   que   las   proteínas   del   esmalte   en   desarrollo  son  únicas  entre  las  proteínas  estructurales  de  los  vertebrados     Amelogeninas     -­‐   Se  diferencian  del  colágeno  por  la  ausencia  de  hidroxiprolina.   -­‐   Podría  tener  algún  parecido  a  la  queratina     La  mayor  parte  de  las  proteínas  del  esmalte  en  desarrollo  son:   -­‐ Solubles  a  pH  ácido  en  presencia  de  urea;   -­‐ Muy   heterogéneas   (pueden   separarse   20   a   30   fracciones   diferentes   utilizando  diversas  técnicas)   En   análisis   por   difracción   de   rayos   X   se   observa   la   presencia   de   una   estructura  β-­‐cruzada.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Proteínas  del  esmalte  en  desarrollo   La   amelogenina   es   el   mayor   componente   de   la   matriz   del   esmalte,   existe   en   un  90%  (van  der  Pouw  et  al,  2002);   -­‐ Ameloblastina   -­‐ Enamelina   -­‐ Amelina   -­‐ Secuencias  de  ácido  arginina-­‐glicina-­‐aspártico   Posee   alrededor   de   180   aminoácidos,   éstos   poseen   la   capacidad   de   autoensamblarse  formando  estructuras  de  en  forma  de  nanoesferas.   Las   nanoesferas   actúan   como   “acarreadores”   de   otros   factores   secretados   por  otras  células  en  el  ambiente  local.   Producida   por   ameloblastos   y   odontoblastos   Son   proteínas   acídicas,   hidro@ílicas,  fosforiladas  y  glicosiladas.  Se  localiza,  junto  con  amelogenina,   en  los  cuerpos  de  las  varillas  del  esmalte.    

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Viswanathan   et   al.   (2003)   propone   dos   teorías   de   cómo   actúan   las   amelogeninas:   1.  La   amelogenina,   una   molécula   "señal",   es   capaz   de   modular   la   expresión   de   genes   asociados   a   cementoblastos,   esto   sugiere   que   el   desarrollo   de   tejidos   periodontales   son   el   resultado   de   complejas   interacciones.     2.  La  amelogenina,  una  proteína  estructural,  es  capaz  de  actuar  como  una   nanoestructura   que   tiene   la   capacidad   de   acarrear   otros   factores   no   conocidos   incorporados   por   otras   células   y   unirlos   al   complejo   de   amelogenina   ensamblado.   Subsecuentemente,   estos   factores   acarreados  son  liberados  para  promover  el  desarrollo  periodontal.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de   esmalte  

Formación  de  estructuras  supramoleculares,  a   partir  de  amelogenina.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Componentes  orgánicos  del  esmalte  maduro   La  composición  de  aminoácidos  del  material  orgánico  total  del  esmalte   ≠   de  las  amelogeninas;     (-­‐)  prolina,  ácido  glutámico  e  histidina;   (+)  glicina,  ácido  aspártico  y  serina.   Durante   la   mineralización   del   esmalte   y   la   maduración   ocurre   un   cambio   importante  en  la  composición  de  aminoácidos.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Composición  química  del  componente  inorgánico   La   concentración   de   algunos   de   los   componentes   inorgánicos   del   esmalte   varía  con  la  distancia  a  la  super@icie  del  diente.   -­  Promedio  de  calcio  y  fósforo  en  el  esmalte  total:  33,6  a  39,4%  y  16,1  a  18%   en  peso,  respectivamente.   La   concentración   de   fósforo   y   calcio   tiende   a   decrecer   de   la   super@icie   hacia   la  unión  de  esmalte-­‐dentina.   Ejemplo  típico:   Los   porcentajes   de   calcio   varían   entre   37,8   y   34,5%   para   el   esmalte   de   la   super@icie  y  el  interno;   El  porcentaje  en  peso  de  fósforo  varía  entre  18,0  y  15,0,  respectivamente.     La  relación  Ca/P  se  mantiene  constante:  en  peso  2,1  y  2,3;  relación  molar   1,62  y  1,78.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Composición  química  del  componente  inorgánico   -­  Carbonato,  promedio  en  el  esmalte  total:  1,95  a  3,66%  en  peso.   El   nivel   de   carbonato   aumenta   de   la   super@icie   hacia   la   unión   amelodentinaria;  puede  cambiar  hasta  por  un  factor  de  2.   La   distribución   de   carbonatos   se   4ija   antes   de   que   broten   los   dientes,   y   no   se   afecta   de   manera   importante   por   estar   expuestos  en  la  boca.   El   bajo   contenido   de   carbonato   de   la   región   externa   del   esmalte   puede   ser   una  consecuencia  de  la  baja  producción   Contorno   de  CO2.  

del   contenido   constante   de   carbonato  (expresado  como  %  de  CO2  en  peso)   en  un  diente  molar  humano  permanente.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Composición  química  del  componente  inorgánico   -­  Sodio,  promedio  en  el  esmalte  total:  0,25  a  0,90%  en  peso.   Hay   una   concentración   de   sodio   más   alta   en   las   regiones   internas   del   esmalte   que   en   la   super@icie;   esto   se   puede   explicar   porque   el   sodio   se   asocia  al  agua  en  el  esmalte,  cuya  concentración  es  más  alta  en  el  interior.   -­  Magnesio,  promedio  en  el  esmalte  total:  0,25  a  0,56%  en  peso   El   magnesio   tiene   el   mismo   patrón   de   distribución   que   el   carbonato   y   el   sodio;   La   concentración   cerca   de   la   unión   esmalte-­‐dentina   puede   ser   hasta   de   tres   veces  la  de  la  capa  super@icial.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Composición  química  del  componente  inorgánico   -­  Cloro,  promedio  en  el  esmalte  total:  0,19  a  0,30%  en  peso   Existe  una  declinación  gradual  en  el  contenido  de  cloro  del  esmalte  desde  la   super@icie   hasta   la   unión   esmalte-­‐dentina   (distribución   presente   en   los   dientes  desde  antes  de  brotar).   -­  Hierro,  promedio  en  el  esmalte  total:  8  a  218  ppm     Existe   una   concentración   un   poco   mayor   en   la   super@icie   en   comparación   con  el  esmalte  subsuper@icial,  y  un  ligero  aumento  con  la  edad.   -­  Otros  elementos   Zinc:  concentraciones  comparables  con  las  del  @lúor,  también  se  acumula  en   la   super@icie.   Plomo:   concentraciones   más   bajas,   se   acumula   en   la   super@icie.  Estaño:  tendencia  a  acumularse  en  la  super@icie.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Composición  química  del  componente  inorgánico   -­   Flúor,   concentración   en   el   límite:   50   partes   por   millón   (más   alto   en   la   super4icie).   De   todos   los   componentes   inorgánicos,   el   @lúor   (como   @luoruro)   presenta   mayor  variación  en  cuanto  a  concentración.   Es  alta  en  la  zona  super@icial  inmediata  y  disminuye  en  forma  brusca  en  la   unión  esmalte-­‐dentina.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Composición  química  del  componente   inorgánico  

Distribución   de   Flúor   (partes   por   millón)   en   tejidos   calciFicados:   (a)   fémur   humano;  (b)  dentina  molar;  y  (c)  esmalte   molar.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Composición  química  del  componente  inorgánico   El   contenido   de   @lúor   que   posee   el   agua   es   un   factor   importante   que   controla  la  concentración  de  @lúor  en  el  esmalte.   Relación   entre   el   @lúor   en   el   esmalte   y   su   concentración   en   el   agua   para   beber.     Variaciones   en   el   contenido   de   esmalte   en   capas   sucesivas   de   esmalte   convertido   en   cenizas   de   personas   menores   de   20   años   de   edad   en   comunidades   con   0,1,   1,0   y   5,0   partes   por   millón   de   @lúor   en   el   abastecimiento  de  agua.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  esmalte   Composición  química  del  componente  inorgánico       El   patrón   de   distribución   de   @lúor   en   el   esmalte   se   establece   antes   del  

brote  de  los  dientes.        Después  hay  una  captación  lenta.        También  in@luye  la  pérdida  por  desgaste.  

Variación  de  la  concentración  de  @lúor  en   la   super@icie   del   esmalte   de   un   canino   superior  permanente  de  una  mujer  de  52   años  de  edad.    

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  la  dentina,  el  cemento  y  el  hueso   Constituyente    

Dentina*  (secada  a  100ºC)    

Hueso+  (bovino  total  seco)  

Peso  %  

Peso  %  

17,5-­‐18,5♯   0,2  

21,2   0,24§  

       Citrato            Lactato  

0,86-­‐0,89   0,15  

0,8-­‐0,9  

       Lípidos  

0,044-­‐0,36  

0,10  

0,2-­‐0,6  

0,19  

Orgánicos          Colágeno                “Proteína  resistente”  

       Sulfato  de  condroitina          Sialoproteína          Glucoproteína  ácida  (no       contiene  ácido  siálico)  

0,19-­‐0,28   0,  074-­‐0,105  

       Péptidos  

0,13  

       Agua  (y  otros)   Inorgánicos          Cenizas            Dióxido  de  carbono  

5¶  

3-­‐4¶  

71,5-­‐72,4   3,0  

70   4,0  

Componentes  orgánicos  de  la  dentina  y  el  hueso  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  la  dentina,  el  cemento  y  el  hueso   Constituyente     Ca     P  (presente  como  fosfato  o   fosfato  ácido)   P  (presente  como  pirofosfato)   CO2   Na   Mg   Cl   K   F   Fe   Zn   Sr   Relación  Ca/P  (en  peso)   Relación  Ca/P  (molar)  

Dentina*  (humana  seca)    

Hueso+  (valores  típicos)  

Peso  %   26-­‐28   12,2-­‐13,2  

Peso  %   24,0   11,2  

Alrededor  de  0,05♯   3,0-­‐3,5   0,7§   0,8-­‐1,0   0,4§   0,02-­‐0,04   Partes  por  millón   50-­‐10.000   60-­‐150   200-­‐700   100-­‐600   2,10-­‐2,20   1,6-­‐1,7  

Alrededor  de  0,05♯ 3,9   0,5§   0,3   0,01   0,2   Partes  por  millón   5.000¶  

2,15   1,66  

Componentes  principales  y  menores  de  la  dentina  y  el  hueso  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  la  dentina,  el  cemento  y  el  hueso   Colágeno     Es  la  matriz  de  la  dentina,  el  cemento  y  los  huesos,  sitio  donde  se  forman   los  cristales  de  apatita.   (a)   Estructura   secundaria   repetitiva   exclusiva   del  colágeno.  La  secuencia  es  Gly-­‐X-­‐Pro  o  Gly-­‐X-­‐4-­‐ Hyp  y  adopta  una  estructura  helicoidal  levógira,   con   tres   residuos   por   vuelta.     (b)   Modelo   de   esferas.   (c)   Tres   de   estas   cadenas   se   enrollan   entre  sí  en  forma  dextrógira.  (d)  Superhélice  de   tres   cadenas   vista   desde   un   extremo.   Los   residuos   de   glicina   se   representan   en   rojo.   Es   necesaria   para   que   las   tres   cadenas   entren   contacto.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  la  dentina,  el  cemento  y  el  hueso   Proteína  resistente        Se  compone  de  proteína  insoluble  remanente  después  de  la  digestión  con  

colagenasa.       Probablemente  contiene  elastina  de  los  vasos  sanguíneos  (insolubles)  y   quizá  albúmina.   Lípidos         El   contenido   de   lípidos   en   el   hueso   es   muy   pequeño;   alrededor   de   tres  

cuartas   partes   son   TG,   y   el   componente   más   importante   de   la   cantidad   restante  es  colesterol  libre.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  la  dentina,  el  cemento  y  el  hueso   Sulfato  de  condroitina      Es  el  glucosamino  glucano  más  importante  del  hueso  (hay  otros);      En  la  pulpa  y  la  dentina,  las  proporciones  relativas  dependen  de  la  edad  y  

de  la  especie;      El  sulfato  de  condroitina  no  está  libre  en  el  hueso,  sino  unido  a  un  centro   proteínico.   Sialoproteína       Es   el   principal   componente   glucoproteico,   con   casi   la     mitad   de   proteína,  

la  mitad  de  carbohidrato  y  cerca  de  1%  de  fosfato;      El  componente  carbohidrato  es  el  ácido  siálico;      La  proporción  de  carbohidrato  y  proteína  es  poco  usual.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Composición  de  la  dentina,  el  cemento  y  el  hueso   Péptidos         Se   pueden   aislar   cierto   número   de   polipéptidos,   péptidos   pequeños   y  

aminoácidos  del  hueso,  con  pesos  moleculares  ≈  a  30.000;       En   algunos   casos   se   encuentran   grandes   cantidades   de   arginina,   ácido   aspártico,  valina,  leucina  e  isoleucina  y  en  otros,  de  glicina.   Fracción  inorgánica  de  la  dentina  y  el  hueso       El   contenido   de   magnesio   de   la   dentina,   por   lo   general   es   2   o   3   veces   mayor    que  el  esmalte  o  el  hueso;       El  contenido  de  carbonatos  en  la  dentina  es  más  alto  que  el  del  esmalte,   pero  un  poco  menor  que  el  hueso;       El   @lúor   se   encuentra   en   una   concentración   mucho   más   alta   en   la   super@icie   de   la   pulpa,   que   en   el   interior   y   puede   aumentar   3   o   4   veces   durante  el  tiempo  de  vida  de  un  individuo.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Película  adquirida   Biopelícula   salival   adsorbida   sobre   la   super@icie   del   diente   libre   de   bacterias.       Si   toda   la   placa   se   retira   de   la   super@icie   del   esmalte,   queda   una   capa  

delgada  de  material  orgánico,  que  permanece  adherida  de  manera  @irme  a   la  super@icie  dental.   Las   primeras   evidencias   de   una   “película”   sobre   la   super@icie   dental   aparecen   en   1839,   cuando   Alexander   Nasmyth   describe   la   presencia   de   una  membrana  orgánica  en  la  super@icie  del  esmalte,  que  se  desprendía  al   sumergir  el  diente  en  solución  ácida.   La  adsorción  de  esta  película  ocurre  de  manera  diferente  en  las  super@icies   dentales;   existe   diferencia   en   la   composición   de   las   películas   según   estén   sobre:  el  esmalte,  cemento,  cálculo,  etc.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Película  adquirida      Película  adquirida      Etapa  inicial  de  la  formación  de  la  placa  dentobacteriana;      Actúa  de  nexo  entre  la  super@icie  del  diente  y  la  microbiota  oral.  

Constituye   un   elemento   esencial   de   la   cavidad   oral   ya   que   su   composición   proteica  condiciona  la  colonización  bacteriana.   La   placa   bacteriana   de4ine   la   génesis   de   la   caries,   la   gingivitis   y   la   enfermedad  periodontal.   -­‐   Delgada   cutícula   (10   μm   de   espesor)   de   naturaleza   orgánica,   estéril   y   acelular,  recubre  todas  las  super@icies  dentarias  expuestas  al  medio  bucal.   -­‐   La   pro@ilaxis   dental   profesional   elimina   toda   la   materia   orgánica   y   las   bacterias   de   la   super@icie   adamantina,   incluida   la   película   adquirida,   pero   cuando  el  esmalte  vuelve  a  contactar  con  la  saliva,  en  cuestión  de  segundos   vuelve  a  reconstituirse  la  película  adquirida.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Película  adquirida   Composición  química   Estructura  dinámica  

ecosistema  primario  de  la  cavidad  oral.  

Constantemente   está   ocurriendo   el   ciclo   de   “adsorción-­‐desorción”   de   las   biomoléculas.   Estudios   demuestran   que   hay   diferencias   en   la   interacción   de   la   película   adquirida   con   la   super@icie   a   contactar   (natural,   material   de   restauración,   prótesis,  etc.)   Película  formada  sobre  el  cemento  ≠  Película  formada  sobre  el  esmalte   Estudios   de   modelos   in   vitro   e   in   vivo   muestran   las   diferentes   características  electroforéticas  y  de  composición  aminoacídica.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Película  adquirida   Composición  química      El  análisis  de  aminoácidos  revela:   -­‐   Baja  concentración  de  cisteína  y  metionina.   -­‐   Relación  baja  de  glicina,  con  respecto  a  la  alanina.   -­‐   Baja  concentración  de  serina.  

La   película   se   constituye   por   un   98%   de   glucoproteínas   salivales   (organizadas  como  micelas).   Las  micelas:   -­‐   Presentan  diámetros  de  20  a  300  nm   -­‐   Poseen  alta  proporción  de  α-­‐amilasa  y  lisozima  

EL  ESMALTE  DENTAL   Película  adquirida   Composición  química   Componente     Proteico  

Ejemplos     1.  2.  3.  4.  5.  6.  7. 

Mucinas   Proteínas  ricas  en  prolina   Estaterinas     Hista7nas     Cista7nas     IgA  secretora   α-­‐amilasa  (fosforilada  o   glicosilada)   8.  Anhidrasa  carbónica   9.  Fracciones  del   complemento   10. Glucosiltransferasa    

Funciones  generales   Lubricación  y  viscosidad  (1,  3)   Protectoras  de  tejido  (1,  2,  3,  5,  7)   Mineralización  (2,  3,  4,  5)   Protección  inmunológica  (1,  3,  4,  5,  6,  9)   Tamponadoras  (4,  8)   Adhesión  inicial  y  agregación  en  la   formación  de  la  placa  bacteriana  (1,  2,   10)   Degradación  de  sustratos  para  la   nutrición  bacteriana  (7)  

Principales  componentes  de  la  película  adquirida.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Película  adquirida   Composición  química   Componente    

Ejemplos    

Funciones  generales  

Glucídico  

1.  Azúcares  neutros  (glucosa,   galactosa,  fucosa)   2.  Aminoazúcares   (glucosamina,   galactosamina)   3.  Glúcidos  derivados,  como   el  ácido  siálico  

Conforman  la  porción  oligosacárida  de  la   mucina.  Unión  de  las  adhesinas   bacterianas  a  los  receptores  glucídicos   de  la  película  adquirida  (1,  2,  3)   Afines  a  la  pared  microbiana  (2)   Implicados  en  la  viscosidad  salival  (3)  

Lipídico    

1.  Glucolípidos     2.  Glicéridos  y  colesterol   (lípidos  neutros)   3.  Ácidos  grasos  libres   4.  Fosfolípidos    

Modulan  la  colonización  de  la  superficie   dental  (1,  4)   Efecto  protector  de  la  película  regulan  la   difusión  del  ácido  lác7co  originado  por   la  fermentación  bacteriana  de  los   azúcares  (1,  2,  3  y  4)  

Principales  componentes  de  la  película  adquirida.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Película  adquirida   Composición  química.  Multifuncionalidad  enzimática  

1 2

3 4

4

5

6

Multifuncionalidad  de  las   enzimas  de  la  película  adquirida.   1.  Secreción  de  enzimas  salivales   (micelas  proteicas).   2.  Hidrólisis    del  almidón.   3.  Glicólisis  y  formación  de  lactato.   4.  Formación  de  polisacáridos   extracelulares  por  glicosil   transferasa.   5.  Las  enzimas  absorbidas  facilitan   la  adherencia  bacteriana  a  la   super@icie  del  esmalte.   6.  Actividad  antimicrobiana  de   lisozima  y  peroxidasa.      

EL  ESMALTE  DENTAL   Película  adquirida   Composición  química.  Multifuncionalidad  enzimática   Enzima    

Peso   molecular   (kDa)  

Sustrato  @isiológico  y   función  

Origen    

Amilasa  (1,4-­‐α-­‐D-­‐ glucanohidrolasa)  

40-­‐50  

Digestión  de  almidón  y   Glándulas  salivales,   maltooligosacáridos   principalmente  parótidas  

Anhidrasa  carbónica  

39-­‐46  

Mantención  del  pH   @isiológico  

Glándula  salival  (celula   acinar)  

Hidrólisis  del  péptido   glucán  bacteriano  

Glándulas  salivales,   sublingual  y  submaxilar  

Lisozima/muraminidasa   (mucopéptido  N-­‐ acetilmuramilhidrolasa)   Neuraminidasa/ sialidasa  (acil  neuramil   hidrolasa)  

15  

Variable     Liberación  del  ácido   siálico  asociado  a  los   sialil-­‐oligosacáridos  

Microorganismos  orales   y  lisosomas  de  células   humanas  

Resumen  de  las  principales  enzimas  encontradas  en  la  película  adquirida  

EL  ESMALTE  DENTAL   Película  adquirida   Composición  química.  Multifuncionalidad  enzimática   Enzima    

Peso   molecular   (kDa)  

Sustrato  @isiológico  y   función  

Origen    

Glucosiltransferasa    

140  

Síntesis  de  glucanos    a   Microorganismos  del  tipo   partir  de  disacáridos   Streptococcus  

Transglutaminasa   (glutamina  α-­‐ glutamiltransferasa)  

77  

Entrecruzamiento  de   glutamina  

Células  mucosas  orales  

Peroxidasas  (peróxido   de  hidrógeno   óxidoreductasa)  

90  

Reducción  de   peróxidos  y  oxidación   de  tiocianato  

Glándulas  salivales  

Resumen  de  las  principales  enzimas  encontradas  en  la  película  adquirida  

EL  ESMALTE  DENTAL   Formación  de  la  película  adquirida   En   el   ecosistema   oral   se   producen   múltiples   interacciones   @isicoquímicas   entre   el   esmalte   dental,   los   microorganismos   de   la   placa   bacteriana,   los   tejidos  blandos  mucosos  y  la  fase  líquida.   Los   cristales   de   HA   forman   un   sistema   dinámico   que   experimenta   permanentemente  intercambio  iónico  con  la  saliva.   Existen   fenómenos   de   disolución   (desmineralización)   y   precipitación   (remineralización)   En   la   formación   de   la   película   adquirida   participan   enlaces   iónicos   y   fuerzas   débiles   del   tipo   hidrofóbicas,   enlaces   por   puentes   de   hidrógeno   y   fuerzas  de  Van  der  Waals.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Formación  de  la  película  adquirida  

Representación  esquemática  de  la  formación  de  la   película  adquirida.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Formación  de  la  película  adquirida   La   película   adquirida   posee   un   carácter   electronegativo   debido   al   gran   contenido  de  proteínas  con  grupos  aniónicos  libres.   Grupos  fosfato  de  la  HA  

Interacción    

Calcio  del  entorno  oral  

Neutralización       Los   iones   Ca2+   sirven   de   puente   permitiendo   la   unión   entre   los   componentes  salivales  a  través  de  sus  grupos  aniónicos    

    Los   aniones   fosfato   tienen   forma   tetraédrica   con   el   átomo  

de  fósforo  en  el  centro  y  los  de  oxígeno  en  los  vértices.       Los   iones   Ca2+   están   relativamente   protegidos   por   los   fosfatos;   por   lo  

tanto,  la  super@icie  de  la  HA  tendrá  carga  predominantemente  negativa.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Formación  de  la  película  adquirida   La  formación  de  la  película  adquirida  podría  ocurrir  en  dos  etapas:   1.  Cuantitativamente  más  signi@icativa;  dura  cerca  de  30  minutos:     Retención  de  proteínas  provenientes  de  la  saliva  (pesos  moleculares  de   30  a  160  kDa).   1º  La  saliva  baña  la  corona  del  diente    se  forma  la  capa  de  hidratación;   2º   hay   adsorción   de   proteínas   ácidas   salivales   (debido   al   carácter   anfótero),   estas   proteínas   pueden   ser   proteínas   ricas   en   prolina   o   estaterinas;   3º   Se   produce   el   depósito   de   fosfoproteínas   salivales   y   glucoproteínas   sulfatadas  de  bajo  PM.     Factores  claves  para  la  adsorción:   -­‐   Carga  de  las  proteínas   -­‐   Con4iguración  molecular   -­‐   Distribución  de  grupos  cargados  

EL  ESMALTE  DENTAL   Formación  de  la  película  adquirida   Durante   la   primera   etapa   de   formación,   es   importante   el   pH   y   la   disponibilidad  de  iones  calcio.   Mayor  producción  de  película  adquirida:   -­‐  A  pH  6,0,  muy  próximo  al  pH  crítico  5,5  de  la  HA.   2.  La  segunda  etapa  tiene  importancia  funcional;  condiciona  la  adhesión   primaria  de  microorganismos.   En  esta  etapa  se  altera  la  conformación  molecular  de  la  película  y  se  pierde   la   estructura   globular      debido   a   la   actividad   de   enzimas   proteolíticas   o   metabolismo  bacteriano.   Genera  un  depósito  de  residuos  proteicos  sobre  la  HA;  moléculas  como  la   mucina,  pierden  su  carga  negativa  y  precipitan  por  insolubilización.  

EL  ESMALTE  DENTAL   Tabla  página  35   *  Eastoe,  en:  Miles  (1967)   +  Basado  en  la  Tabla  III  de  Herring  (1972)   ♯  incluye  0,5  a  0,9  %  que  es  soluble  en  agua   §  Resistente  a  la  colagenasa   ¶  Depende  de  las  condiciones  de  secado