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CEMENTOGÉNESIS

Dr. JAVIER CAVIEDES B. Dra. INDIANA GONZALEZ M. Dr. DOMINGO PICHARDO L. Dra. GIMENA BARÓN S. Dra. MARIA GRACIELA CALVO A.

INTRODUCCION. El conocimiento del origen y de las propiedades físico-químicas del cemento son importantes para el endodoncista; ya que las etapas de formación y reparación de este tienen gran importancia en la práctica clínica. (1) El pronostico del tratamiento endodontico, no solo esta sujeto a la técnica de preparación, a los instrumentos, y a los materiales utilizados; sino que también depende en gran parte de la respuesta biológica de los tejidos periapicales. Luego que el periápice ha sufrido una agresión ya sea de tipo física, química o microbiana, entran en juego los procesos de reparación del mismo. (1) El propósito de esta revisión, es el de describir, las características relacionadas con el desarrollo, la estructura y la función del cemento radicular, para de esta forma tomar las decisiones clínicas necesarias en la terapia endodóntica de cada caso en particular, ya que la cicatrización de muchos tejidos, incluyendo tejidos duros y blandos del periodonto, esta caracterizada por la reversión de ciertas etapas del desarrollo embriológico de los mismos.(2) GENERALIDADES DEL CEMENTO El cemento es el tejido conectivo derivado de la capa celular ectomesenquimática del saco o folículo dentario que rodea al germen dentario. A semejanza del esmalte, el cemento cubre la dentina, solo en la porción radicular.(1) Desde el punto de vista estructural, el cemento es comparable con el hueso ya que su dureza y composición química son prácticamente similares; además ambos crecen por aposición, poseen laminillas, y cuando el cemento presenta células estas se alojan en lagunas, como los osteocitos. (3) Otra característica en común que tiene el cemento con el hueso, es que aparentemente su formación y desarrollo, están controlados por los mismos factores, por lo tanto, cuando el hueso es atacado por alguna enfermedad, se verán afectadas también las propiedades del cemento, como, en la enfermedad de Pagget, hay hipercementosis, la hipofosfatasia resulta en que no se da la formación de cemento y se ha observado la formación defectuosa del mismo en casos de displasia cleidocraneal. (4) También presenta ciertas características que lo diferencian: a. El cemento cubre y protege la totalidad de la superficie radicular del diente desde el cuello anatómico hasta el ápice, aunque en ocasiones puede extenderse sobre el esmalte en la región cervical. b. El cemento no esta vascularizado y carece de inervación propia.

c. El cemento no tiene capacidad de ser remodelado y es por lo general más resistente a la reabsorción que el hueso. Este hecho es importante desde el punto de vista clínico, puesto que si fuera resorbido fácilmente, la aplicación de técnicas ortodónticas ocasionaría la pérdida de la raíz. (4)

Propiedades físicas · Dureza: La dureza del cemento es menor que la de la dentina y del esmalte. En términos generales la dureza del cemento es similar a la del hueso laminar, concordando con la equivalencia fisicoquímica y estructural de ambos tejidos. · Color: el cemento presenta un color blanco nacarado, más oscuro y opaco que el esmalte, pero menos amarillento que la dentina. · Permeabilidad: el cemento es menos permeable que la dentina, a pesar de su mayor contenido de sustancia orgánica y a su menor densidad. Pero aún así el cemento es un tejido permeable, y queda demostrado por la facilidad con que se impregna de pigmentos medicamentosos o alimenticios. · Radiopacidad: La radiopacidad del cemento es semejante al hueso compacto, por lo tanto, en radiografías presentan el mismo grado de contraste. El espesor reducido del cemento no permite una visualización marcada, excepto en la zona del ápice donde el tejido es más grueso. · La radiopacidad es una propiedad que depende del contenido mineral, es por esto que el cemento es notablemente menos radiopaco que el esmalte donde la concentración de sales minerales es muy elevada y comparada con la dentina, también posee menor grado de radiopacidad. (3,6)

Composición quimica El cemento tiene aproximadamente un 46 % de sustancia inorgánicas, un 22 % de material orgánico, y un 20 % de agua. La parte inorgánica esta formada por fosfatos de calcio, principalmente hidroxiapatita, organizada en cristales más pequeños que los del esmalte, carbonatos de calcio y oligoelementos en muy pequeña cantidades entre los que podemos mencionar, sodio, magnesio, potasio, flúor, hierro y azufre. Es interesante destacar que el cemento tiene la mayor cantidad de fluoruro de todos los tejidos mineralizados del cuerpo. (6). La parte orgánica, esta compuesta fundamentalmente por colágeno y proteoglicanos; aminoácidos tales como la glicina, prolina, hidroxiprolina e hidroxilisina.(5) Funciones del cemento Anclaje del diente en su alveolo: el cemento cumple con la función de sostener al diente dentro de su alveolo, ya que durante su formación las fibras de Sharpey se incorporan en su superficie. Estas fibras se ven aumentadas tanto en numero como en diámetro a medida que el cemento es aposicionado, debido a que a medida que se superpone una capa de cemento neoformado, se produce muerte celular por falta de nutrición. (7) Compensación del desgaste del diente por atrición: con la pérdida de la sustancia adamantina producida por el desgaste del diente a nivel incisal, se forman nuevas capas de cemento a nivel apical y en las zonas de furcación, como medida para mantener la longitud del diente y de esta forma permanezca siempre en el plano de oclusión. (1) Función en los procesos eruptivos: la aposición de cemento que se produce durante los procesos eruptivos a nivel apical y en las furcaciones, permite el crecimiento o elongación del

diente. De igual forma el cemento interviene en los movimientos fisiológicos del diente, mediante su aposición, (por tensión) en la superficie distal, compensando la reabsorción (por compresión) a nivel mesial del diente, ya que el movimiento fisiológico se realiza buscando la línea media.(1) Reparación de las reabsorciones radiculares: el cemento sirve como principal tejido reparador para superficies radiculares. El daño que sufren las raíces como fracturas y reabsorciones, puede ser reparado por el depósito de nuevo cemento. El depósito continuo de cemento tiene considerable importancia funcional, en contraste con la resorción alternada con neoformación del hueso, el cemento no se resorbe en condiciones normales. A medida que la capa más superficial de cemento se envejece, debe de depositarse una nueva capa para mantener intacto el aparato de fijación. La aposición de cemento representa el envejecimiento del diente como órgano. En otras palabras un diente es, funcionalmente hablando, tan viejo como su última capa depositada. La edad funcional del diente puede ser considerablemente inferior a su edad cronológica.(7,5) Foto 1.( C ) Aposición de cemento reparativo en un segmento radicular después de una cirugía endóntica. Tomado de:Harrison S. .W y Roda Figura 1 R.S. Intermediate cementum: development, structure, composition and potential functions. Oral Surg, Oral Med, Oral Pathol, Oral Radiol End. 1995;79:624-33.

BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR DEL CEMENTO El cemento esta constituido en un 50% de hidroxiapatita y 50% proteínas colágenas y no colágenas. Los extractos proteicos del cemento maduro, promueven la adhesión celular, la migración, y estimulan la síntesis de proteínas de los fibroblastos gingivales y las células del ligamento periodontal. En el cemento se ha revelado la presencia de sialoproteina ósea, osteopontina, vitronectina y fibronectina, en otras investigaciones se ha revelado la presencia de osteocalcina, proteoglicanos y una gran cantidad de factores de crecimiento. (2) Células El cemento esta formado por elementos celulares, en especial los cementoblastos y cementocitos y por una matriz extracelular calcificada. Son células fenotipicamente diferentes de las células óseas. (2,5) Cementoblastos: los cementoblastos se encuentran adosados a la superficie del cemento, del lado del ligamento periodontal. (Zona cementógena del periodonto). En un diente funcional, los cementoblastos se consideran integrantes estructurales del ligamento periodontal. Estos pueden encontrarse en estado activo o inactivo.

Foto 2. Cementoblastos en tejido cementoide sobre cemento calcificado. Tomado de: Gómez de Ferraris. A. Campos Muñoz. Histología y embriología bucodental. 2ª Ed. Editorial Médica Panamericana 2002. Figura 2

En las raíces en desarrollo suele haber una capa continua de cementoblastos activos en toda su extensión. En los dientes con raíces completamente formadas, en cambio, se encuentran cementoblastos activos a partir del tercio medio o solo en el tercio apical, es decir, en las zonas donde hay deposición de cemento secundario. Entre los cementoblastos activos y el cemento mineralizado, existe una delgada capa de sustancia cementoide, cemento inmaduro o precemento, que representa la deposición más reciente de matriz orgánica donde aún no se han precipitado las sales minerales. (2) Las características ultraestructurales nos indican que los cementoblastos tienen una elevada actividad de síntesis. Sus funciones son sintetizar tropocolágeno que formará las fibras colágenas intrínsecas, y proteoglicanos o glicosaminoglicanos para la matriz extracelular. (5) Cementocitos: una vez que los cementoblastos quedan atrapados en el cemento mineralizado, se les denomina cementocitos. Estos se alojan en cavidades denominadas cementoplastos o lagunas.(3) El cementocito presenta entre 10 a 20 prolongaciones citoplasmáticas, que emergen del cuerpo celular, pudiendo llegar a medir entre 20 y 30 ?m de longitud. La gran mayoría de las prolongaciones tienden a dirigirse hacia la superficie externa en dirección al ligamento periodontal a expensas de quien se nutre, ya que el ligamento es la fuente de nutrición del cemento. (3,5) Foto 3. lagunas de cementocitos aracniformes con numerosos conductillos y prolongaciones celulares. Tomado de: : Gómez de Ferraris. A. Figura 3 Campos Muñoz. Histología y embriología bucodental. 2ª Ed. Editorial Medica Panamericana 2002

Otras células: también se pueden observar amplias cavidades de contornos irregulares que contienen varios cementocitos, o bien varias células sin prolongaciones que son restos de Malassez, provenientes de la disgregación de la vaina radicular de Hertwig. Otros tipos de células que pueden hallarse en relación con el cemento son los odontoclastos o cementoclasto, los cuales tiene la capacidad de resorción de los tejidos duros. Se localizan muy cerca de la superficie externa cementaria. En condiciones normales, estas células

están ausentes en el ligamento periodontal, puesto que el cemento no remodela. No obstante los cementoclastos aparecen en ciertas patologías, como también durante la resorción radicular de los dientes deciduos o en casos de movimiento dental ortodóntico.(3,7) Factores. Existen muchos factores asociados con la formación y desarrollo del cemento radicular. Muchos de estos factores se han visto involucrados en el control de las actividades celulares implicadas en el proceso de la cementogénesis. Entre esos factores podemos encontrar: (2,4) Factores quimiotácticos y de adhesión: se han identificado muchos ligandos, los cuales aparentemente juegan un papel importante al atraer células hacia sitios específicos tanto durante el desarrollo tisular, como en los sitios donde se necesita reparación, una vez ya formado el cemento. Entre estos factores encontramos: proteoglicanos, osteopontina, sialoproteina ósea, laminina, fibronectina y factores de crecimiento provenientes de la vaina epitelial radicular de Hertwig. (2,5) En muchos análisis se ha demostrado, que las moléculas de adhesión osteopontina y sialoproteina ósea, son expresadas por células, a los largo de la superficie radicular, los cementoblastos, durante las etapas tempranas del desarrollo radicular. En contraste las células que expresan colágeno son encontradas en el tejido conectivo que rodea la raíz, células foliculares y fibroblastos del ligamento periodontal. A demás de estas moléculas de adhesión, se ha identificado la presencia de laminina en la superficie dentinal, cuando se inicia la formación de cemento, por lo que se ha especulado que esta proteína sirve como atractante de células parecidas al cementoblasto hacia la superficie radicular. Otra de las actividades atribuidas a la sialoproteina, es que sirve como una molécula de adhesión que mantiene células viables sobre la superficie radicular y es una de las iniciadoras de la mineralización a lo largo de la raíz. (2,7) La osteopontina se ha asociado a la formación ectópica de cristales y se ha evidenciado que controla la nucleación y crecimiento de los cristales de hidroxiapatita. También se ha sugerido que inhibe los fenómenos apoptóticos asociados con la inflamación, regulando de esta forma la formación de cemento durante la reparación de los tejidos. (8) El colágeno tipo I es la proteína más abundante del cemento, es conocido que produce la adhesión celular, pero también es una proteína crítica en el mantenimiento de la integridad del tejido conectivo durante el desarrollo y reparación.(8) La fosfatasa alcalina regula la maduración de los tejidos mineralizados, incluyendo el cemento Y se ha demostrado que juega un papel importante en la formación del cemento acelular, más que del cemento celular. (8)

CEMENTOGENESIS Existe mucha evidencia histológica que confirma que la formación de cemento es crítica tanto para la maduración del periodonto, como para el desarrollo y reparación de los tejidos periodontales. (5, 8) La formación de cemento en el diente que se encuentra en proceso de desarrollo, va precedida por el depósito de dentina en la cara interna de la vaina epitelial radicular de Hertwig. Durante el desarrollo radicular, las células del epitelio interno del esmalte de la VERH, inducen a las células ectomesenquimales de la paila dental a que se diferencien en odontoblastos por medio de una señalización de tipo célula-célula. Una vez que esta en marcha el proceso de formación de la dentina, se producen grietas en la vaina epitelial sobre la raíz, que permiten que la dentina recién formada, se ponga en contacto directo con el tejido conectivo del folículo dental o saco dentario. (9)

La perdida de la continuidad de la lamina basal de la vaina epitelial va seguida de la aprición de fibrillas de colágeno y de cementoblastos,entre las células epiteliales de la vaina radicular. La dentinogenesis y de la cementogénesis, que son embriológicamente dependientes en la proliferación apical de las células la vaina de Hertwig. Esta vaina epitelial es una proyección bilaminar del loop cervical del órgano del esmalte, y esta compuesto tanto de epitelio interno del esmalte, como de epitelio interno sin interposición del retículo estrellado, la vaina de Hertwig prolifera de forma apical, separando la papila dental y el saco dental. (6,7) Foto 4. A. Vaina epitelial de Hertwig en el extremo de la raíz en formación.Tomado de: Gómez de Ferraris. A. Campos Muñoz. Histología y embriología bucodental. 2ª Ed. Editorial Médica Panamericana 2002.

Figura 4

Luego de que se ha formado y madurado la matriz de dentina, algunas células de la VERH, comienzan a degenerarse, mientras que otras migran de la raíz en desarrollo hacia el tejido del folículo dental, formando los restos epiteliales de Malessez. .(4,5) Los cementoblastos, secretan tropolcolageno para la elaboración de fibras colágenas en forma extracelular y producir polisacáridos proteicos o proteoglicanos en una etapa posterior, que van a producir un ensanchamiento u homogenización del material colágeno. Ambos elementos constituyen la matriz de cemento o cementoide destinada a mineralizarase en una tercera etapa por depósito de iones de calcio y fosfato y ordenamiento de unidades cristalinas. El cementoblasto secreta tres tipos de cemento según su contenido celular: cemento celular, cemento acelular y cemento intermedio. (9) Cemento acelular o primario: Este cemento comienza a formarse antes de que el diente erupcione. Se deposita lentamente, de manera que los cementoblastos que lo forman retroceden a medida que secretan, y no quedan células dentro del tejido. Se presenta predominantemente en el tercio cervical, pero puede cubrir la raíz entera con una capa muy delgada, de unos 50?m, adyacente a la dentina. A menudo suele faltar en el tercio apical, y en ese caso sólo se encuentra en dicha región cemento celular. (3)

Foto 5. líneas de incremento en el cemento acelular. Tomado de:Bhaskar S.N. Histología y embriología bucal de Orban. Novena edición. 1987. editorial el Ateneo.

Figura 5

En cortes de cemento descalcificados, las fibrillas de colágeno, componen la mayor parte de la porción orgánica del tejido. Entremezcladas entre algunas fibrillas de colágeno, se encuentran áreas reticulares opacas a los electrones, que probablemente representan material polisacárido proteico de la sustancia fundamental. Sin embargo, en algunas áreas pueden verse haces de fibrillas de colágeno, relativamente discretos, que representan a las fibras de Sharpey incluidas en el cemento. (3) Cemento celular o secundario: este tipo de cemento comienza a depositarse cuando el diente entra en erupción. Debido a que se forma con mayor rapidez, algunos cementoblastos quedan incluidos en ka matriz, transformándose en cementocitos. (10) El cemento acelular se localiza, por lo general, sólo a partir del tercio medio o apical de la raíz. En el tercio apical suele ser el único tipo de cemento presente siendo la disposición más común, pero existen variaciones en la distribución de los tipos de cemento, pudiendo presentarse capas alternadas de cemento acelular y celular. El cemento secundario continúa depositándose durante toda la vida del elemento dentario, constituyendo un mecanismo de compensación del desgaste oclusal de los dientes. (2,5) En un diente adulto, el espesor de cemento celular es mayor en el ápice y en la zona interrradicular. Estos sitios de mayor espesor son debido a la traslación vertical del diente que ensancha ele espacio del ligamento periodontal y, por lo tanto, con la aparición de nuevas capas de cemento se restablece el espesor del ligamento. Debido al continuo depósito periapical, el cemento puede llegar a depositarse por dentro del conducto radicular e incluso a obliterar dicho conducto, en dientes de edad avanzada. A diferencia del cemento acelular posee mayor proporción de fibras intrínsecas. Estas representan el 60% del colágeno de la matriz. Los haces forman el sistema de fibras extrínsecas. Generalmente sólo la periferia de la fibra perforante está calcificada, su parte central no se mineraliza. (6) En el cemento celular son más notorias las laminillas y las líneas incrementales hipomineralizadas, a lo largo de las cuales se ubican los cementocitos, que representan la característica distintiva de este tejido. A medida que aumenta el espesor del cemento van quedando incluidas en él porciones cada vez más extensas de fibras extrínsecas, pero la zona de importancia funcional para la fijación del diente siempre está representada por las capas de cemento más superficiales , o sea las que han formado más recientemente. (8) En un diente extraído al que se le han eliminado los restos orgánicos, prácticamente toda la superficie radicular presenta pequeñas elevaciones que corresponden a las zonas de inserción de las fibras de Sharpey, pero algunas áreas superficiales del cemento celular suelen ser bastantes irregulares, con salientes o cementículos o zonas excavadas a causa de procesos de resorción.

La matriz extracelular del cemento celular se han identificado los proteoglicanos versican, decorina, biglicán y lumicán, compuesto que no han sido descrito en el cemento acelular. (9) Foto 5. Cementiculo. Tomado de: Gómez de Ferraris. A. Campos Muñoz. Histología y embriología bucodental. 2ª Ed. Editorial Médica Panamericana 2002.

Figura 6

Cemento afribilar: Los dos tipos de cementos anteriormente descritos pueden considerase dentro de la variedad de cemento fibrilar, el que debe ser diferenciado del cemento afibrilar. Este corresponde a una variedad que carece de las típicas fibras de colágenos y que se presenta con cierta frecuencia en el cuello, especialmente en los casos en que el cemento se extiende cubriendo por un breve trecho el esmalte. Se supone que se forma por la a causa de la degeneración precoz del órgano del esmalte en esa región, lo que provocaría la formación de cementoblastos que secretarían cemento afibrilar. Si este permanece suficiente tiempo en contacto con células del tejido conectivo, puede llegar a recubrirse posteriormente con una capa de cemento acelular. (9) Existe otra región muy controversial del cemento conocido como cemento intermedio, descrita en 1920 por Hopwell Smith, como una zona que se encuentra en la unión cemento dentinal, entre el cemento y la dentina. Se ha descrito como una fina capa, homogénea, que carece de cualquier elemento histológico identificable. Se ha especulado que esta capa funciona como una barrera impermeable ante los medicamentos utilizados intraconducto en la terapia de dientes desvitalizados. Otros autores lo han descrito como una forma inusual de dentina, por lo que se ha considerado como producto de la dentinogénesis y no de la cementogénesis. (3) Muchos autores han evidenciado que el esmalte aprismático y el cemento intermedio respectivamente, ocupan la interfase externa de la unión entre la dentina y el esmalte. Estos autores han determinado que el cemento intermedio, es una capa enameloide, producida durante la fragmentación de la VERH, sobre la capa de dentina, que es posteriormente rápidamente calcificada y que funciona como un precursor embriológico de la cementogénesis en el desarrollo de la raíz dental. Debido a esta función, se le ha atribuido un papel importante en la cicatrización de los tejidos periapicales. Cuando se crea algún defecto en la superficie radicular, ya sea por procedimientos físicos o mecánicos, se produce una capa sobre al superficie conocida como el Smear Layer, el cual esta formado tanto por componentes orgánicos, como inorgánicos, los cuales bloquean los túbulos dentinales. Este Smear Layer debe de tomarse en cuenta en la cirugía periapical, y que al removerlo, se va a ver aumentado el proceso de cementogénesis para que se produzca el proceso de reparación en los tejidos periapicales. (3)

Hipercementosis.

La hipercementosis es un engrosamiento anormal del cemento. Puede ser difusa o circunscrita, afectar a todos los dientes de la dentición, estar limitada a un solo diente, o afectar a un solo diente en alguna parte del mismo. Si el exceso de crecimiento mejora las propiedades funcionales del cemento, se denomina “hipertrofia del cemento”; cuando ocurre en dientes no funcionales, o no tiene relación con el aumento de al función, se denomina “hiperplasia del cemento”. (5,6) En ocasiones se encuentra una extensa hiperplasia del cemento en caso de inflamación periapical crónica. Aquí la hiperplasia esta circunscrita y se encuentra rodeando la raíz. La hiperplasia del cemento, se caracteriza por la reducción de las fibras de Sharpey incluidas en la raiz. (5)

BIBLIOGRAFIA

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