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FACULTAD DE ODONTOLOGÍA CORTICOTOMÍA, UN PROCEDIMIENTO AUXILIAR EN ORTODONCIA PARA EL TRATAMIENTO DE PACIENTES CON RAÍCES CORTAS. T E S I N A QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE C I R U J A N A D E N T I S T A P R E S E N T A: PATRICIA ESTRADA URBINA TUTOR: Esp. FILIBERTO HERNÁNDEZ SÁNCHEZ UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO MÉXICO, D.F. 2012 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. 2 DEDICATORIA Cómo puedo pagar a mis padres, a mis hermanos y a mi familia por el respaldo a este proyecto llamado Vida, que me quieran a mí y apoyen mis acciones. A la Universidad por tan lindas ilusiones y la Facultad de Odontología por tan grandes lecciones. A mis amigos por las vivencias y sus amables intenciones. A mi tutor por sus atenciones Y sobre todo a DIOS por sus sabias instrucciones, y por tantas bendiciones…. Yo no quiero saber que se siente tener millones y millones y si tuviera con qué, compraría para mí otros dos corazones, para hacerlos vibrar, llenar sus almas de ilusiones y volver a vivir tan lindas sensaciones… Muy en especial, gracias a ustedes que son mi motor de vida, mis padres Juan Estrada Vázquez y Lilia Urbina Gómez; mis hermanos Juan Manuel Estrada Urbina y Leticia Estrada Urbina, por ser mi familia, mi más preciado tesoro y el motivo de mi existencia; y a ti amor, por estar a mi lado y amarme como soy Omar Jesús Aparicio Cuevas. LOS AMO Patricia Estrada Urbina 3 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN 5 2. PROPÓSITO 7 3. OBJETIVOS 8 4. COMPONENTES DEL PERIODONTO 9 4.1. Ligamento periodontal 10 4.1.1. Entidades estructurales 12 4.1.1.1. Fibroblastos 12 4.1.1.2. Matríz extracelular 13 4.1.1.3. Restos epiteliales de Malassez 14 4.1.1.4. Componente molecular 16 4.1.2. Funciones del ligamento periodontal 18 4.1.3. Modificaciones con la edad 20 4.2. Encía 21 4.2.1. Libre o marginal 22 4.2.2. Fija o adherida 24 4.3. Hueso Alveolar 24 4.4. Cemento 26 5. Metabolismo Óseo 28 5.1. Proceso Inflamatorio 28 5.1.1. Neurotransmisores 30 5.1.2. Citoquinas 33 5.1.3. Prostaglandinas 36 5.1.4. Factores de crecimiento 38 5.2. Remodelación Ósea 39 5.2.1. Fase quiescente 42 5.2.2. Fase de activación 42 5.2.3. Fase de reabsorción 43 5.2.4. Fase de formación 43 5.2.5. Fase de mineralización 44 6. Etiología de la Reabsorción Radicular 45 6.1. Factores de riesgo innatos 45 4 6.1.1. Predisposición Hereditaria 45 6.1.2. Sexo 45 6.1.3. Susceptibilidad individual 46 6.1.4. Tipo de diente 46 6.1.5. Factores oclusales 46 6.1.6. Factores endocrinos, nutricionales y sistémicos 46 6.2. Factores de riesgo adquiridos 47 6.2.1. Hábitos 47 6.2.2. Traumatismos dentales 47 6.2.3. Dientes con tratamiento de endodoncia 47 6.2.4. Edad cronológica y edad dental 47 7. Corticotomía 48 7.1. Historia 48 7.2. Técnicas 50 7.2.1. Corticotomía alveolar Selectiva 50 7.2.2. Ortodoncia osteogénica acelerada periodontalmente 51 7.2.3. Piezosición 53 8. Tratamientos Convencionales de Ortodoncia en Pacientes con Raíces Cortas 55 8.1. Fuerzas ligeras 56 8.2. Ritmo de aplicación de la fuerza 57 9. Corticotomía en Pacientes con Raíces cortas 58 9.1. Técnica ( corticotomía) 58 9.2. Tratamiento de Ortodoncia 60 10. CONCLUSIONES 61 11. FUENTES DE INFORMACIÓN 63 5 1. INTRODUCCIÓN El tratamiento de ortodoncia apoyado por la corticotomía es un procedimiento alternativo al que podemos recurrir para: acelerar el movimiento ortodóntico, realizar intrusión de dientes sobreerupcionados y extrusión de caninos retenidos con mayor rapidez; también es utilizado en pacientes que en los estudios radiográficos presentan raíces cortas, ya que disminuye significativamente la reabsorción radicular provocada por las fuerzas ortodónticas a que se ve sometido el diente durante el tratamiento, es por eso que estos pacientes deben ser tratados de una forma especial por el riesgo que se presenta de perder órganos dentarios, ya que un alto porcentaje de los tratamientos convencionales de ortodoncia puede originar reabsorción radicular en mayor o menor medida. Actualmente los tratamientos de ortodoncia tienen como finalidad aumentar los beneficios para el paciente y disminuir las limitantes que nos podemos encontrar en la práctica, con esto nos referimos principalmente al tiempo que el paciente se encuentra con aparatología fija y a las consecuencias que esto nos puede traer ya que en el caso de las raíces cortas en un tratamiento convencional se debe evaluar el riesgo-beneficio, y por esta situación muchas veces se prefiere no realizar el tratamiento. La reabsorción radicular externa es considerada un efecto asociado a los movimientos ortodónticos, que involucran factores de tipo biológico y mecánico, dentro de los biológicos se encuentran los factores genéticos, sistémicos y farmacológicos, las edades cronológica y dental, el estado nutricional, el género, la raza, los hábitos, la morfología, el tamaño y número dental, las reabsorciones y traumas dentales previos, las in- fecciones periapicales, los factores oclusales y la vulnerabilidad específica a la reabsorción. Entre los factores mecánicos se destacan el tipo de aparatología, el tipo de movimiento, la duración de fuerzas y la duración del tratamiento. 6 La corticotomía es una técnica quirúrgica la cual consiste en realizar cortes en la cortical vestibular y/o lingual/palatina con la finalidad de producir una respuesta local y transitoria de remodelación seguida de la cicatrización postquirúrgica de la cortical ósea. Robles Andrade menciona en su trabajo de revisión en 2011 que debido a estos mecanismos celulares, se ha observado que el tiempo del tratamiento ortodóntico puede disminuirse de 3 a 4 veces, teniendo menor reabsorción radicular y mayor estabilidad, comparado con el tratamiento ortodóntico convencional.1 El tratamiento de ortodoncia auxiliado por la corticotomía requiere de una estrecha relación entre el ortodoncista y el periodoncista para que el tratamiento sea exitoso; representa una alternativa muy buena cuando necesitamos que haya la menor resorción posible y el tiempo del tratamiento no se prolongue demasiado, así como lograr una mejor estabilidad postratamiento ortodóntico. Cabe destacar que como se trata de un tratamiento quirúrgico se pueden presentar complicaciones asociadas, ya que debido a que la evidencia clínica es escasa se requiere mayor investigaciónacerca de los protocolos quirúrgicos para determinar cuáles son los más efectivos. 7 2. PROPÓSITO Hacer una revisión exhaustiva de la literatura científica para dar a conocer una opción de tratamiento para aquellos pacientes que presentan raíces cortas en las cuales es difícil llevar a cabo un tratamiento convencional debido a que en muchas ocasiones se ha visto que las fuerzas de ortodoncia con aparatología fija pueden provocar reabsorción radicular. Así como conocer los diferentes tipos de técnicas quirúrgicas para realizar la corticotomía y sus diferentes aplicaciones. 8 3. OBJETIVOS GENERAL: Describir una técnica que ayuda en la realización del tratamiento de ortodoncia fija en pacientes con raíces cortas para disminuir al máximo la posibilidad de que se presente reabsorción radicular causada por los movimientos dentales y brindar una buena alternativa de tratamiento a estos pacientes. ESPECÍFICOS: Conocer los tejidos relacionados así como los mecanismos biológicos inducidos por las fuerzas ortodónticas. Comprender el proceso mediante el cual se lleva a cabo la remodelación ósea durante los movimientos dentales en ortodoncia. Identificar los factores de riesgo que ocasionan reabsorción radicular. Describir la historia y las técnicas utilizadas en la corticotomía. Saber las aplicaciones de la corticotomía en los tratamientos de ortodoncia en pacientes con raíces cortas. 9 4. COMPONENTES DEL PERIODONTO El conocimiento de la anatomía, la biología y la función de los tejidos periodontales es de vital importancia, ya que junto con las piezas dentarias, el sistema neuromuscular y las articulaciones temporomandibulares conforman un sistema en funcionamiento dinámico.2 Durante el movimiento dentario, se producen cambios en el periodonto que dependen de la magnitud, dirección y duración de la fuera aplicada, así como de la edad del paciente que se está tratando mediante ortodoncia.3 El periodonto (peri=alrededor, odontos=diente) comprende los siguientes tejidos: 1) encía, 2) ligamento periodontal, 3) cemento radicular, 4) hueso alveolar. La función principal del periodonto es unir el diente al tejido óseo de los maxilares y conservar la integridad de la superficie de la mucosa masticatoria de la cavidad bucal. (Fig. 1) Figura 1. Tejidos periodontales: E encía, LP ligamento Periodontal, HAPD hueso alveolar propiamente dicho, CR Cemento radicular, HA Hueso Alveolar. Fuente: Lindhe J, Niklaus P, Thorkild K. Periodontología Clínica e Implantología Odontológica. Tomo I. 5ª ed. España. Editorial Médica Panamericana. 2005. 10 El periodonto también llamado tejido de inserción o tejidos de sostén del diente, establece una unidad funcional, biológica y evolutiva que experimenta algunas modificaciones con la edad, además está sujeta a alteraciones morfológicas y funcionales, así como a modificaciones debidas a alteraciones del medio bucal. Es decir, el periodonto se ajusta continuamente a las modificaciones que surgen con el envejecimiento, la masticación y el medio bucal. Es el conjunto de tejidos que constituyen el órgano de sostén y protección del elemento dentario. De acuerdo a su función se divide en: a) Periodonto de protección: comprende dos regiones, la encía, que forma un collar o rodete alrededor del cuello del diente y la unión dentogingival, que une la encía a la pieza dentaria. Aísla de esta manera la porción coronaria expuesta y protege a las estructuras de sostén. b) Periodonto de inserción: también es llamado aparato de sostén de los dientes, y está constituido por el cemento radicular, el ligamento periodontal y el hueso alveolar. El ligamento asegura la inserción de la porción radicular de los dientes en los alveolos óseos, por medio de haces de fibras colágenas que constituyen una verdadera articulación, denominada articulación alveolodentaria.4 A continuación se describe cada uno de los componentes del periodonto: 4.1. Ligamento Periodontal Es una delgada capa de tejido conectivo fibroso, que por medio de sus fibras, une el elemento dentario al hueso alveolar que lo aloja. 11 El ligamento periodontal es el tejido blando altamente vascularizado y celular que rodea las raíces de los dientes y conecta el cemento radicular con la pared del alveolo. Se ubica en el espacio entre las raíces dentales y la lámina dura o el hueso alveolar propiamente dicho. El espacio para el ligamento periodontal tiene la forma de un reloj de arena y es más angosto a nivel del centro de la raíz. El espesor del ligamento periodontal es de 0.25 mm aproximadamente (entre 0.2 y 0.4 mm). La presencia del ligamento periodontal permite que las fuerzas generadas durante la función masticatoria y otros contactos dentarios se distribuyan sobre el proceso alveolar y sean absorbidos por esta mediante el hueso alveolar propiamente dicho. El ligamento periodontal también es esencial para el movimiento fisiológico de los dientes. La movilidad dental está determinada en buena medida por el espesor, la altura y la calidad del ligamento periodontal.5 Su papel básico en el desarrollo y mantenimiento del periodonto y su función central en la reparación de las lesiones periodontales señalan su importancia fundamental. Además la rápida remodelación de las proteínas en el ligamento es la base para emplearlo como un sistema modelo en el estudio de la homeostasis y remodelación del tejido conectivo.6 Definitivamente una de las características más importantes de este tejido es su adaptabilidad a cambios repentinos de niveles de fuerzas aplicadas y su magnífica capacidad de reparación y remodelado. Todas las características se derivan de su compleja y heterogénea colección de células las cuales incluye osteoblastos y osteoclastos en el lado óseo; fibroblastos, restos epiteliales de Malassez, macrófagos, células 12 mesenquimatosas indiferenciadas, elementos neuronales, células endoteliales en su cuerpo y cementoblastos en la superficie radicular.7 Para mantener la homeostasis en el ligamento periodontal las células se comunican entre sí por medio de interacciones célula-célula vía factores de crecimiento. El crecimiento polipeptídico y los factores de diferenciación son claves en la regulación de los eventos celulares que permiten la homeostasis y la reparación del tejido. Estos eventos celulares incluyen procesos de proliferación, diferenciación, síntesis de matriz extracelular y quimiotaxis. 4.1.1. Entidades estructurales del ligamento periodontal 4.1.1.1. Fibroblastos Mc Culloch, en el año de 1996 menciona que los fibroblastos son las células predominantes del ligamento periodontal, y tiene funciones importantes en el desarrollo, estructura y función del aparato de soporte. Sintetizan y remodelan la matriz extracelular incluyendo fibras de colágeno, elastina y un amplio complemento de glicoproteínas no fibrilares como los glucosaminoglucanos A nivel del cuerpo celular, el núcleo ocupa un gran porcentaje del volumen de la célula, pero el citoplasma circundante contiene todo el complemento de organelos necesarios para efectuar la secreción de proteínas, además contiene un retículo endoplasmático organizado.6 En el ligamento periodontal la remodelación del colágeno se logra a través de síntesis y degradación (por medio de enzimas lisosomales como la colagenasa). La degradación involucra dos fases: 13 a) Síntesis de colagenasa (enzima que digiere el colágeno y lo fragmenta en pequeñas porciones) b) La fagocitosis de los restos de colágeno degradados que son digeridos por medio de sus lisosomas.El remodelado de las fibras no se limita a una zona media (plexo intermedio) sino que puede ocurrir en todo el ancho del ligamento periodontal.4 Esta habilidad y la de dar forma a las proteínas de la matriz extracelular, hace que se genere un modelo de tejido organizacional en el cual las fibras colágenas forman haces que se insertan en el hueso y en el cemento del diente como fibras de Sharpey. Esta estructura conforma la arquitectura tridimensional del ligamento periodontal de una forma muy precisa. Durante el proceso de remodelación los fibroblastos también producen citoquinas, las cuales tiene la capacidad de mediar la destrucción tisular y estimular la reabsorción ósea por parte del osteoclasto y por lo tanto juegan un papel central durante la remodelación de este tejido.7 4.1.1.2. Matriz extracelular Las células y fibras que componen el ligamento se encuentran suspendidas en un medio acuoso o semilíquido. De esta forma, se encuentra una sustancia amorfa entre las fibras del tejido conectivo laxo, que se denomina matriz extracelular. Esta se define como un gel viscoso semilíquido, compuesta de macromoléculas, principalmente polisacáridos, y en concentración alta de líquido tisular que representa la fase acuosa del gel. El ligamento periodontal contiene una proporción considerable de matriz extracelular (65%), que rellena los espacios entre fibras y células, la cual regula su estructura y función. En recientes estudios realizados por medio de microscopía electrónica de barrido se ha observado que la 14 matriz extracelular del ligamento está compuesta por plexos laxos de fibrillas colágenas onduladas inmersas en una matriz interfibrilar altamente hidratada.8 Además también actúa como reservorio de factores de crecimiento y presentador de estas moléculas a los receptores de superficie de las células. Interviene en los mecanismos que mantienen al diente en su posición, evitando desplazamientos.9 Se ha estimado que se encuentra constituida en un 70% de agua, también contiene proteoglicanos, glucosaminoglicanos (ácido hialurónico, condroitín sulfato, y dermatán sulfato) y glicoproteínas. Su composición química varía de acuerdo con las condiciones fisiológicas: presión o tensión. En las situaciones de presión aumenta el condroitín sulfato, y en tensión se incrementa el dermatán sulfato según su estudio de Howards en 1998 y también nos dice que esta matriz está compuesta además por un orden heterogéneo de proteínas colágeno tipo I, y en mayor número colágeno tipo III. El ligamento también contiene un componente elástico que clásicamente ha sido atribuido a la presencia de fibras de oxitalán. Otras proteínas no colágenas encontradas en la matriz extracelular del ligamento, como la fibronectina, son capaces de interactuar con moléculas superficiales de células y así facilitar la adhesión celular a la matriz.10 4.1.1.3. Restos epiteliales de Malassez El ligamento periodontal contiene los restos epiteliales de Malassez, que son derivados de la vaina epitelial de Hertwig. La vaina de la raíz se rompe después de la formación inicial de la misma, creando un entramado de células cerca de la superficie del diente.11 Aún no se conoce la razón por la cual estas células residuales permanecen en el ligamento periodontal pero se cree que su importancia 15 radica en la prevención de la anquilosis, en otras palabras mantienen el espacio del ligamento periodontal viable, además se cree que están asociadas con el proceso de formación y reparación del cemento radicular.12 En 2000 Beertsen menciona que los restos epiteliales de Malassez tienen características típicas de células epiteliales que están interconectadas por desmosomas, contienen monofilamentos y están rodeadas por una cápsula fibrilar y a veces hialina, de la cual están separados por una lámina basal definida. Además se encuentran separadas del tejido conectivo adyacente por una membrana basal, compuesta por una mezcla de componentes de la matriz extracelular, entre los cuales se encuentran el colágeno tipo IV, laminina y heparin proteoglicano. Se ha demostrado que la síntesis de colágeno tipo IV y laminina es inducida por interacciones directas entre los restos epiteliales de Malassez y fibroblastos del ligamento periodontal. Las células epiteliales contienen sólo pocas mitocondrias y el retículo endoplásmico está poco desarrollado. Esto significa que son vitales, pero están en reposo, siendo células con metabolismo mínimo.12 Están localizados más cerca al cemento que a la superficie del hueso alveolar, el promedio de distancia empieza 27 micras en la región apical, gradualmente incrementándose cervicalmente hasta 41 micras, además se encuentran más frecuentemente hacia mesial de molares que hacia distal.11 En la segunda década de vida estas células se encuentran más frecuentemente en la región apical del ligamento periodontal, mientras que después la mayoría de estas células se localizan cervicalmente en la cresta alveolar, además se encuentran en mayor cantidad en personas jóvenes que en adultos, debido a los efectos generales del envejecimiento fisiológico, donde encontramos resequedad de los tejidos y permeabilidad 16 celular alterada13, también se he observado proliferación de éstas células posterior a trauma quirúrgico o infección.12 4.1.1.4. Componente Molecular La gran mayoría de las fibrillas colágenas del ligamento periodontal están dispuestas de haces definidos. Cada haz de fibras se parece a una cuerda retorcida, las hebras individuales pueden ser remodeladas continuamente mientras que la fibra in vitro mantiene su arquitectura y función. De esta manera los haces de fibras (a veces llamados fibras principales del ligamento) se disponen en grupos que se pueden ver fácilmente en cortes adecuadamente teñidos para microscopía óptica.14 Las fibras colágenas constituyen la estructura fibrosa más fina que se puede observar con el microscopio óptico. Sin embargo al examinarlas con el microscopio electrónico, se aprecia que cada fibra periodontal se halla compuesta de un gran número de fibrillas colágenas, cada una de ella de un diámetro de 50-80 nm, dentro de cada fibrilla, las moléculas de tropocolágeno se disponen longitudinalmente en forma escalonada y se mantienen unidas por medio de puentes intermoleculares el número de los cuales aumenta con la edad de la fibra (Fig. 2). Lo que quiere decir que al envejecer las fibras colágenas se hacen cada vez más resistentes al desdoblamiento enzimático y a las alteraciones ambientale.15 Figura 2. Arquitectura de la fibra de colágeno. Fuente: http://www.colnatur.com/sp_pros/colageno.htm 17 Las fibras colágenas del ligamento periodontal se insertan dentro del hueso mineralizado que tapiza la pared del alveolo dentario, el cual tiene un alto ritmo de recambio. El colágeno del lado dentario tiene un ritmo de recambio bajo, así mientras el colágeno cercano al hueso se renueva con relativa rapidez, el colágeno adyacente a la superficie radicular se renueva lentamente o nada.5 Las fibras del ligamento periodontal están constituidas por colágeno principalmente tipo III, 6 los haces de fibras se encuentran cada uno con orientación precisa y específica para que con esto realicen sus funciones correspondientes. Los grupos de fibras se dividen en: -Fibras crestoalveolares: son las fibras periodontales que se extienden desde el área cervical del diente hacia la cresta alveolar y su función es resistir fuerzas verticales e intrusivas. -Fibras horizontales: Son las fibras que se dirigen horizontalmente desde el diente hacia el hueso alveolar y su función es resistir fuerzas horizontales y de inclinación. -Fibras oblicuas: Son las fibras que se extienden oblicuamente desde elcemento hacia el hueso alveolar y su función es resistir fuerzas verticales e intrusivas. -Grupo apicales: Son las fibras que van desde el ápice del diente hacia el hueso alveolar y su función es resistir fuerzas verticales. -Fibras interradiculares: Son las fibras que se encuentran entre las raíces de los dientes multirradiculares y su función es de resistir movimientos verticales y laterales4 (Fig. 3). 18 Figura 3. Fibras del Ligamento Periodontal. FCA: Fibras crestoalveolares, FH Fibras Horizontales, FO Fibras Oblicuas, FA Fibras Apicales. CR Cemento Radicular, HAPD Hueso Alveolar Propiamente Dicho. Fuente: Lindhe J, Niklaus P, Thorkild K. Periodontología Clínica e Implantología Odontológica. Tomo I. 5ª ed. España. Editorial Médica Panamericana. 2005. 4.1.2. Funciones del ligamento periodontal Se cree que estas fibras participan en: I. Amortiguar fuerzas mecánicas: otorgan mayor rigidez en el ligamento periodontal, ya que su presencia aumenta durante la función. II. Mantenimiento del patrón y estabilidad vascular y mantenimiento del mecanismo de propiocepción asociado con el flujo sanguíneo: ya que se encontraron asociados a nervios mielinizados, axones amielínicos y terminaciones nerviosas libres asociados al ligamento periodontal. III. Transmisión de fuerzas oclusales al hueso: La disposición de las fibras principales es similar a un puente colgante o a una hamaca. Cuando una fuerza axial actúa sobre el diente, hay una tendencia a un desplazamiento de la raíz en el alveolo. Las fibras oblicuas sufren una transición desde su estado ondulado de no tensión hasta su mayor potencia y estiramiento. Este grupo de fibras principales soporta la mayor parte de la fuerza 19 masticatoria axial. La eficacia del ligamento como aparato de suspensión está gobernada por dos condiciones: a) El número de haces fibrosos por unidad de superficie b) La superficie radicular disponible para la inserción de fibras.13 IV. Respuesta celular a fuerzas mecánicas: El trauma oclusal excesivo, junto con la inflamación periodontal, es en general uno de los factores etiológicos más importantes en la destrucción del ligamento periodontal. El mecanismo preciso por el cual se da la destrucción del ligamento periodontal por trauma oclusal, es aún incierto debido a la ausencia de una modelo experimental in vivo apropiado. Estudios in vivo del soporte dental han demostrado que las células del ligamento peridontal juegan un papel esencial en el montaje de una respuesta adaptativa a una carga de fuerza mecánica oclusal. La angulación de las fibras colágenas del ligamento periodontal que se insertan en el hueso y en el cemento hace referencia a la dirección en que se distribuyan las fuerzas cuando son aplicadas al diente. Generalmente las fibras están orientadas paralelas a las superficies del esmalte, aunque están diseñadas para resistir fuerzas que provengan de cualquier dirección.16 En el ligamento se producen zonas tanto de presión como de tensión cuando una fuerza de larga duración es aplicada. Durante la aplicación de fuerzas de corta duración, el colágeno puede actuar como una red tridimensional que también resiste el desplazamiento del diente por su función de tapete compresivo. La tensión y la compresión se desarrollan en diferentes tiempos en el mismo sitio o pueden operar simultáneamente en diferentes sitios con relación a la dirección de la fuerza aplicada. Todas estas observaciones fenomenológicas indican que las fibras colágenas son un agregado plástico de moléculas de gran importancia que presenta mecanismos sensitivos para sintetizar y remodelar las fibras 20 colágenas. El remodelado rápido del colágeno en la matriz del ligamento periodontal es esencial para la adhesión continua de las raíces dentro de los alvéolos. Las vías de degradación del colágeno se realizan por medio de las metaloproteinasas, y la vía intracelular, la cual es independiente de la actividad de las colagenasas. Los fibroblastos del ligamento periodontal emplean ambas vías, pero la rapidez del remodelado se da a partir de la vía intracelular. Así, durante la aplicación de una fuerza masticatoria, los fibroblastos del ligamento inducen la secreción de prostaglandinas, las cuales regulan la fagocitosis de los fibroblastos, lo que indica que este tipo celular presentan mecanismos intrínsecos para remodelar la matriz extracelular sensibles a la aplicación de una fuerza.7 V. Función formadora y de remodelación: Las células del ligamento intervienen en la formación y resorción de cemento y hueso, que ocurre en el movimiento dental fisiológico, en el acomodamiento del periodonto ante fuerzas oclusales y en reparación de lesiones. El ligamento periodontal experimenta remodelación constante, donde las células y fibras viejas se descomponen y son sustituidas por otras nuevas.17 La abundante irrigación está en relación con el activo metabolismo de este tejido. El riego sanguíneo aporta nutrientes y oxigeno también a las células osteógenas y cementógenas, así como a los osteocitos más superficiales.4 4.1.3. Modificaciones con la edad. Existen diferencias estructurales, metabólicas y de capacidad de regeneración relacionadas con la edad. Entre ellas figuran la disminución de elementos celulares y de haces fibrilares, aumento del espesor de las fibras periodontales, la mineralización de algunos fascículos fibrilares, la disminución del líquido intercelular, y del espesor del ligamento. Como el desgaste oclusal no es reparado, el diente lo compensa con el aumento 21 del espesor del cemento apical, y la remodelación de la zona alveolar adyacente. Por otra parte, como la cresta alveolar disminuye su altura, algunas fibras del ligamento pierden su inserción ósea y luego su capacidad funcional. En algunas circunstancias se forman "nódulos mineralizados" en el ligamento, en las zonas adyacentes al cemento.9 4.2. Encía La mucosa bucal se continúa con la piel de los labios y con la mucosa del paladar blando y de la faringe. La mucosa bucal consta de: a) Mucosa masticatoria: incluye la encía y la cubierta del paladar duro. b) Mucosa especializada: recubre la cara dorsal de la lengua. c) Mucosa de revestimiento: Se le denomina a la parte restante. La encía es la parte de la mucosa masticatoria que recubre el proceso alveolar y rodea la porción cervical de los dientes. Está compuesta de una capa epitelial y un tejido conectivo subyacente. La encía adquiere su forma y textura definitivas con la erupción de los dientes. En sentido coronario, la encía es de color rosado coralino, termina en el margen gingival libre, que tiene contorneos festoneados. En sentido apical la encía se continua con la mucosa alveolar (mucosa de revestimiento) laxa y color rojo oscuro, de la cual está separada por una línea demarcatoria por lo general fácilmente reconocible llamada unión mucogingival o línea mucogingival. 5 Por la firmeza de su fijación, la encía se divide en dos regiones. a) Encía libre o marginal. b) Encía fija o adherida. (Fig. 4) 22 Figura 4. Encía libre y Encía Adherida. Fuente: http://www.clinicaperiodoncia.cl/?p=278 4.2.1. Encía libre o marginal Es la región de la mucosa que no está unida al hueso alveolar subyacente y que se extiende desde el borde gingival libre hasta el denominado surco gingival libre o surco marginal. Este surco es una depresión lineal estrecha, la ubicación del surco corresponde, aproximadamente, al límite cemento-adamantino.4 La encía libre es de color rosado coralino, con una superficie opaca y consistencia firme. Comprende el tejido gingival en las caras vestibulares y lingual/palatina de los dientes y encía interdental o papilas interdentales. Se compone de las siguientes porciones: -Margen Gingival:Es el borde de la encía que se proyecta en la superficie del diente. -Surco Marginal: este es un surco o línea que se encuentra entre la encía libre y la encía adherida. La encía libre se encuentra sobre la 23 superficie dentaria, la encía adherida se encuentra a continuación de la anterior y está unida a la superficie vestibular del hueso alveolar -Epitelio Oral: la encía tiene forma triangular (vista en un corte que pase por el eje longitudinal del diente, donde la base corresponde a una línea imaginaria que se encuentra a la altura de la cresta ósea alveolar y su vértice correspondería al margen gingival, por lo que quedarían claramente diferenciados dos lados o vertientes, una que mira hacia el elemento dentario y la otra hacia la cavidad bucal. La vertiente que mira hacia la cavidad bucal es el epitelio oral de la encía libre. -Epitelio Dental: este constituye la otra vertiente, la que mira hacia la pieza dentaria, opuesta a la vertiente oral de la encía libre, es uno de los límites del surco gingival. Comienza desde oclusal en el margen gingival y termina en el epitelio de unión o unión dentogingival hacia apical o cervical.18 (Fig.5) Figura 5: Representa las porciones de la encía libre. Fuente: http://www.fodonto.uncu.edu.ar/upload/TeoricoPeriodonto20101 24 En las caras vestibular y lingual de los dientes, le encía libre se extiende desde el margen de la encía hasta la línea ubicada a un nivel que corresponde a la unión cementoadamantina. Después de completada la erupción dentaria, el margen gingival libre se ubica sobre la superficie del esmalte, entre 1.5 mm y 2 mm aproximadamente en sentido coronario desde el nivel de la unión cementoadamantina.4 4.2.2. Encía fija o adherida. Está delimitada en sentido apical por la unión mucogingival. También se le denomina adherida o fija, ya que presta inserción en el periostio del hueso alveolar correspondiente. Sus límites son hacia oclusal el surco marginal y hacia apical en el surco mucogingival, que lo separa de la mucosa de revestimiento de la cavidad bucal. Este surco mucogingival adquiere una importancia relevante, ya que por un lado forma parte del fondo de surco vestibular, que no solamente indica el límite de cambio entre la encía masticatoria y la encía de revestimiento, sino que también nos señala la posición de los ápices dentarios.5 4.3. Hueso Alveolar Figura 6. Hueso Alveolar. Fuente:Lindhe J, Niklaus P, Thorkild K. Periodontología Clínica e Implantología Odontológica. Tomo I. 5ª ed. España. Editorial Médica Panamericana. 2005. 25 Denominado también apófisis alveolares, procesos alveolares y bordes alveolares, es el hueso que alberga y protege las raíces de los dientes, es un hueso fino y compacto con múltiples y pequeñas perforaciones, a través de las que pasan los vasos sanguíneos, nervios y vasos linfáticos. (Fig. 6) Forman parte de los huesos maxilares superior e inferior, no existe un límite anatómico preciso entre la porción basal o del cuerpo maxilar y los procesos alveolares propiamente dichos, aunque existen diferencias en cuanto al origen y la funcionabilidad de ambas estructuras. La apófisis alveolar está compuesta por hueso que se forma tanto por células del folículo o saco dentario (hueso alveolar propiamente dicho) como por células que son independientes del desarrollo dentario. Junto con el cemento radicular y el ligamento periodontal, el hueso alveolar constituye el aparato de inserción del diente, cuya función principal consiste en distribuir y absorber las fuerzas generadas por la masticación y otros contactos dentarios. Es un tejido conjuntivo mineralizado, alrededor del 60% de su peso fresco es materia inorgánica, un 25% es material orgánico y un 15% agua. La fase mineral es hidroxiapatita, que se encuentra en forma de cristales o de finas láminas. Además de su resistencia, una de las propiedades biológicas más importantes es su plasticidad que le permite remodelarse según las demandas funcionales a las que se va sometiendo.19 El fenómeno equilibrado denominado proceso de remodelado permite la renovación de un 5% del hueso cortical y un 20 % del trabecular al año. Aunque el hueso cortical constituye un 75% del total, la actividad metabólica es 10 veces mayor en el trabecular, ya que la relación entre 26 superficie y volumen es mayor (la superficie del hueso trabecular representa un 60% del total). Por esto la renovación es de un 5-10% del hueso total al año. En la tercera década es cuando existe la máxima masa ósea, que se mantiene con pequeñas variaciones hasta los 50 años. A partir de aquí, existe un predominio de la reabsorción y la masa ósea empieza a disminuir.20 4.4. Cemento Es un tejido mineralizado especializado que recubre las superficies radiculares, y en ocasiones pequeñas porciones de la corona de los dientes. Posee muchas características en común con el tejido óseo. Sin embargo el cemento no contiene vasos sanguíneos ni linfáticos, carece de inervación, no presenta remodelado o resorción fisiológicay se caracteriza porque se deposita durante toda la vida5, 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.21 Al igual que otros tejidos mineralizados, contiene fibras colágenas incluidas en una matriz orgánica. El contenido mineral del cemento, principalmente hidoxiapatita, es del 65% en peso, es decir un poco mayor que el del hueso 60%, posee un 23% de materia orgánica y un 12% de agua. Está formado por elementos celulares, en especial los cementoblastos, cementocitos, cementoclastos y por una matriz extracelular calcificada.5 El cemento cumple diferentes funciones. -En él se insertan las fibras del ligamento periodontal, por lo tanto es un anclaje del diente a su alveolo. 27 -Contribuye en el proceso de reparación cuando la superficie radicular ha sido dañada. Se describen diferentes formas de cemento: -Cemento acelular con fibras extrínsecas o primario: comienza a formarse antes de que el diente erupcione, los cementoblastos que lo forman retroceden a medida que secretan, de esta manera no quedan células dentro del tejido. Se encuentra en las porciones coronal y media de la raíz y contiene principalmente haces de fibras de Sharpey. Este tipo de cemento es una parte importante del aparato de inserción que conecta el diente con el hueso alveolar. -Cemento celular mixto estratificado: Se sitúa en el tercio apical de las raíces y en las furcaciones, contiene fibras extrínsecas e intrínsecas y cementocitos. -Cemento celular, con fibras intrínsecas o secundario: contiene células, comienza a depositarse cuando el diente entra en oclusión , se localiza en la zona del tercio medio o apical de la raíz, contiene fibras intrínsecas y cementocitos, y continúa depositándose durante toda la vida del órgano dentario, algunos cementoblastos quedan incluidos en la matriz, transformándose en cementocitos.5, 21 (Fig. 7) Figura 7. Imagen histológica del cemento donde se aprecia el cemento celular, cemento acelular y las lagunas en que quedan atrapados los cementoblastos. Fuente: de http://www.carlosboveda.com/Odontologosfolder/odontoinvitadoold/odontoinvitado_22.htm 28 5. METABOLISMO ÓSEO El hueso es un tejido dinámico en constante formación y reabsorción, que permite el mantenimiento del volumen óseo, la reparación del daño tisular y la homeostasis del metabolismo fosfocálcico.20 (Fig 8) Figura 8. Ciclo de remodelado óseo. Fuente:Lindhe J, Niklaus P, Thorkild K. Periodontología Clínica e Implantología Odontológica. Tomo I. 5ª ed. España. Editorial Médica Panamericana. 2005 En este capítulotambién se explicará la importancia del fenómeno de inflamación ya que se encuentra presente durante el proceso del metabolismo óseo. 5.1. Proceso Inflamatorio La inflamación es la reacción de los tejidos vivos a todas las formas de lesión. Comprende respuestas vasculares, neurológicas, humorales y celulares en el sitio de la lesión. El proceso inflamatorio destruye, diluye o contiene al agente dañino y prepara el camino para la reparación la cual es el proceso mediante el cual las células pérdidas o destruidas son reemplazadas por células vivas, mantiene y neutraliza la lesión y restituye la continuidad morfológica de los tejidos, aunque no siempre su función. Una propuesta que pretende aclarar los mecanismos involucrados en la respuesta ortodóntica, guarda relación con la hipótesis que postula que el movimiento dental es producto de una respuesta inmune. Esta 29 propuesta está fundamentada en la presencia de células inflamatorias, citoquinas, prostaglandinas y otras moléculas de tipo inflamatorio que se observan en el ligamento periodontal después de aplicar una fuerza ortodóntica22 Tzannetou et al en 1999 plantearon una hipótesis afirmando que los mediadores de la inflamación son liberados gracias a un estímulo mecánico lo cual inicia los procesos biológicos asociados con la reabsorción y aposición ósea alveolar. Aunque no se conocen ni se pueden explicar todavía cuáles son los primeros y los segundos mensajeros que actúan en toda la traducción de señales que ocurren en el movimiento ortodóntico, parece ser que dentro de los primeros mensajeros están la distorsión de las fuerzas aplicadas y los productos de las células del sistema nervioso y del sistema inmune. Se ha encontrado que los leucocitos están presentes en el ligamento periodontal (LP) durante el tratamiento ortodóntico, este hallazgo significativo demuestra de cierta manera que las células del sistema inmune participan activamente en la fagocitosis de tejidos necróticos en las zonas comprimidas del LP. Además estas células no son únicamente removedores activos de tejidos alterados por condiciones patológicas, sino que también son importantes productores de numerosas moléculas de señal que cumplen un millar de funciones desde la quimioatracción hasta la estimulación de la mitogénesis y citodiferenciación.19 Los productos de estas células pueden clasificarse en diferentes categorías, tales como citoquinas, factores de crecimiento, factores estimulantes de colonias y moléculas de adhesión. Cada uno de estos ligandos puede actuar como un factor autócrino al igual que uno parácrino 30 para la activación celular. Sin embargo, los monocitos, macrófagos y linfocitos T y B no son los únicos productores de estas moléculas. Se ha encontrado que los osteoblastos, fibroblastos, células epiteliales, células endoteliales y plaquetas son capaces de sintetizar y secretar muchos de estos factores, añadiéndole así complejidad al esquema total de la remodelación mediada por células del periodonto sometido a fuerzas mecánicas. También existe evidencia que las células inmunes se unen a neurotransmisores, mientras que las células del sistema nervioso responden a los productos de las células inmunes.19 La fase temprana del movimiento ortodóntico dental involucra una respuesta inflamatoria aguda, caracterizada por vasodilatación periodontal y migración de leucocitos fuera de los capilares del LP. El mecanismo de reabsorción ósea puede también estar relacionado con la liberación de mediadores de la inflamación, como prostaglandina E (PGE) e IL-1, las cuales interactúan con las células óseas. Las citoquinas secretadas por los leucocitos pueden interactuar directamente con las células óseas o indirectamente por medio de las células vecinas, como monocitos- macrófagos, linfocitos y fibroblastos, a través de su producción de citoquinas o una variedad de factores de crecimiento.23 5.1.1. Neurotransmisores Los niveles de los mensajeros químicos intracelulares pueden ser influenciados por niveles de sustancias neurotrasmisoras en el ligamento periodontal. Estas incluyen la sustancia P vasoactiva (SP), y el péptido relacionado al gen de la calcitonina (CGRP). Mientras los fluidos de la MEC del LP sometido a estrés mecánico cambian, las terminaciones sensoriales nerviosas del LP liberan su contenido, en el cual se incluyen neuropéptidos vasoactivos como la SP, polipéptidos vasoactivos intestinales (VIP) y CGRP. La localización de estas moléculas en los tejidos dentales y paradentales esta facilitada por 31 la inmunohistoquimica. Estos neurotransmisores pueden jugar un papel dual en el LP sometido a estrés mecánico; estas moléculas de señal pueden actuar sobre las células endoteliales capilares promoviendo la vasodilatación y facilitando la migración de los leucocitos fuera de los capilares dentro del espacio extravascular; por otro lado, la difusión de estos neuropéptidos en el LP después de ser liberados por las terminaciones nerviosas sensoriales, puede presentarlos a receptores específicos de varios tipos celulares en el LP, contribuyendo así a la regulación de sus actividades. Se ha demostrado una inmunoreactividad incrementada para la SP en el LP durante las fases tempranas del tratamiento ortodóntico. Los efectos de SP en los tejidos periféricos incluyen vasodilatación e incremento en la permeabilidad capilar. Estos efectos pueden contribuir a la extravasación del plasma y al incremento de fluido sanguíneo local que acompaña la inflamación. SP ha sido identificado como un estimulador de la reabsorción ósea, particularmente en artritis. En el LP de ratas la SP contenida en los nervios se localiza a lo largo de los vasos sanguíneos, principalmente en las regiones media y apical.24 Otro neurotransmisor que puede ser un importante regulador de la remodelación de los tejidos paradentales durante el movimiento dental ortodóntico es el CGRP, el cual parece coexistir con la SP en las neuronas ganglionares sensoriales de un tamaño entre mediano y pequeño. La infusión intra-arterial de este neurotransmisor y de SP en la pulpa dental de gatos produce vasodilatación, la cual ha sido reportada ser 10 veces mayor cuando el CGRP se ha administrado después de la SP. El CGRP ha sido localizado en la pulpa dental y el LP durante el movimiento dental en ratas, en los dientes no tratados ortodónticamente ha sido encontrado en los nervios rodeando los vasos sanguíneos, después de 5 días de movimiento dental su inmunoreactividad se intensifica especialmente en los lados de tensión del LP, donde los 32 fibroblastos parecen contener este neuropéptido. Hallazgos similares se han reportado en gatos después de la aplicación de la fuerza ortodóntica, pero en estos casos se ha encontrado especialmente intensificado en los lados de compresión después de 28 días de la aplicación de la fuerza, adyacente a áreas de necrosis.19 Los sistemas inmune y neuroendocrino comparten ligandos y receptores. Las células inmunocompetentes pueden producir hormonas y neuropéptidos, mientras que las neuronas y las células endocrinas producen varias citoquinas. A su vez estas moléculas median la acción inmuno-endocrina de manera autócrina y parácrina. Las interacciones, particularmente entre las células nerviosas e inmunocompetentes, pueden tener un papel regulatorio en el proceso de remodelación del tejido óseo y conectivo durante el movimiento dental ortodóntico. Los dientes sometidos a fuerzas mecánicas demuestran elevados niveles periodontales de citoquinas, un incremento en el reclutamiento de células fagocíticas mononucleares y un incremento en la renovación de fibras nerviosas inmunorreactivas a neuropéptidos, tales como el CGRP y la SP. Estos cambios se co-localizan y coincidencon alteraciones de la densidad de vasosy el aumento en el flujo sanguíneo (todo esto es parte de la reacción inflamatoria del tejido dental). Las respuestas inflamatorias periodontales y pulpares debidas al movimiento experimental de un diente pueden estar bien controladas por mecanismos neurogénicos. Los neuropéptidos inician y controlan los eventos vasculares típicos de la inflamación, en varios tejidos. Sin embargo, la privación de la innervación sensorial del tejido suprime o suspende el desarrollo de la reacción inflamatoria. Además, la caracterización de receptores neuropéptidos específicos en las células inmunocompetentes conecta los sistemas nervioso e inmune, sugiriendo que los neuropéptidos tienen efectos de relevancia biológica en la función inmunológica. 33 También se observó, que en el LP denervado el fluido sanguíneo característico de la inflamación es pospuesto hasta que ocurre la re- inervación, el cual trae consigo monocitos circulantes que se movilizan al sitio de la inflamación. Para que los leucocitos lleguen al sitio de la inflamación deben adherirse a sitios endoteliales, esta adhesión está regulada por muchos neuropéptidos, que también inducen la quimiotaxis de monocitos y linfocitos T y estimulan la formación de nuevos vasos sanguíneos por proliferación de células endoteliales.25 5.1.2. Citoquinas Las citoquinas son proteínas que actúan como señales entre las células y el sistema inmune. Ellas son producidas durante la activación de las células inmunes y usualmente actúan localmente, pero algunas citoquinas pueden actuar de manera sistémica.26 Son sintetizadas por muchos tipos celulares, incluyendo cementoblastos, cementoclastos, osteoblastos, osteoclastos, fibroblastos, células endoteliales, estas citoquinas tienen acciones parácrinas y autócrinas. Las citoquinas que parecen afectar el metabolismo óseo son interleuquina 1 (IL-1), IL-2, IL-3, IL-6, factor de necrosis tumoral alfa (TNF- alfa) e interferón gamma (INF-gamma). El más potente estimulador de reabsorción ósea entre estas citoquinas es IL-1, la secreción de esta citoquina es inducida por varios estímulos como otras citoquinas, productos bacterianos, neurotransmisores y fuerzas mecánicas. La IL-1 tiene dos formas, alfa y beta, las cuales están codificadas por diferentes genes, pero tienen acciones biológicas sistémicas y locales similares; ellas atraen leucocitos, estimulan la proliferación de fibroblastos y células endoteliales y refuerzan la reabsorción ósea.19 34 La IL-1 beta es la que más se encuentra involucrada en el metabolismo óseo, estimulación de la reabsorción ósea e inhibición de la formación ósea, también juega un papel central en el proceso inflamatorio.26 Iwasaki y col. en 2001 midieron los niveles de IL-1B y de IL-1RA (receptor antagonista de la IL-1) para determinar su papel en el movimiento ortodóntico y su posible control en la velocidad de dicho movimiento en humanos. Se encontró que las concentraciones de IL-1B en el lado distal (tensión) descendieron hasta el nivel del grupo control dentro de los 3 días después de colocada la carga, y luego cayeron hasta la base entre los 14 a 28 días. Mientras que en el lado mesial (presión) aumentaron siendo las de IL-1RA las que se encontraron bajas, esto afirma el papel reportado de la IL-1 en la reabsorción y formación ósea durante el recambio óseo.27 Las citoquinas están también comprometidas con la remodelación ósea (reabsorción y/o aposición de nuevo hueso). Existe ahora gran evidencia de que las células del linaje osteoblástico regulan la actividad de los osteoblastos existentes y la formación de nuevos osteoclastos a través de la liberación de citoquinas. En particular, la IL-1 beta estimula la reabsorción ósea e induce la proliferación osteoclástica, además se une con la IL-6, el TNF alfa y el factor de crecimiento epidermal (EGF) en sus acciones. El TNF alfa estimula la reabsorción ósea y la replicación celular ósea. La IL-1 también es considerada como un potente inductor de la producción de la IL-6. El EGF es conocido por acelerar la erupción del incisivo en animales recién nacidos, es producido por los fibroblastos y las células del estroma (precursores de los osteoclastos). En contraste la inflamación también involucra la elevación de microglobulina-beta 2 (B2- MG), que por su asociación con el complejo mayor de histocompatibilidad clase I, se considera que juega un papel importante en la respuesta inflamatoria. La B2-MG refuerza la unión del factor de crecimiento parecido a la insulina (IGF-1) con las células óseas, lo cual lleva a 35 deposición ósea. Por consiguiente, la liberación de citoquinas y de B2-MG puede iniciar una alteración del proceso de remodelación ósea normal, resultando en una reabsorción ósea patológica y/o formación ósea, y conducir a un movimiento ortodóntico.23 Los fibroblastos del LP poseen receptores celulares específicos presentes en su membrana, entre estos se encuentra el EGF. También existen receptores celulares para la IL-1B, para el IGF, para el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), para la hormona de crecimiento y para la hormona paratiroidea. La presencia de receptores para IL-1 es importante en el movimiento dental ortodóntico. Un aumento en la producción de IL-1 lleva a la producción de IL-6 por parte de los fibroblastos y esta respuesta es mayor en fibroblastos periodontales que en fibroblastos gingivales. Se ha resaltado la importancia de este receptor en el movimiento ortodóntico porque al aumentar la IL-6 se aumenta la actividad osteoclástica. La zona de presión del LP sometido a fuerzas ortodónticas y las zonas necróticas del LP están rodeadas por múltiples células mononucleares, probablemente una mezcla de macrófagos y fibroblastos, y estas células se tiñen particularmente oscuras para IL-1B. Igualmente las células del LP y los osteoblastos del hueso alveolar de ambos lados (tensión y presión) muestran una coloración intensa para TNF-alfa durante la aplicación de la fuerza ortodóntica al diente. Esta molécula es sintetizada principalmente por los monocitos y los macrófagos, y es un gran participante en la inflamación. Este factor estimula a la célula endotelial a secretar IL-1 e incrementa su adhesión a los leucocitos. En términos de perfeccionamiento la IL-1 es mucho más potente que el TNF-alfa pero bajas concentraciones de IL-1 en combinación con bajas concentraciones de TNF-alfa sinérgicamente 36 estimulan la formación de osteoclastos provenientes de las células de la médula humana. Interesantemente a pesar de la inducción de las citoquinas pro- inflamatorias durante el movimiento dental, el hueso se deposita en las zonas de tensión. El mecanismo intracelular que favorece la osteogénesis sobre la osteolísis bajo condiciones inflamatorias en los lados de tensión permanece incierto. Paradójicamente, la exposición de las células al estrés mecánico es un gran efecto pro-inflamatorio. No obstante, la aplicación de la tensión mecánica también inicia eventos sintéticos tales como producción de colágeno tipo I, fibronectina, fosfatasa alcalina y factor de crecimiento transformante –B (TGF-B).28 Por otra parte las quimiocinas (MCP-1, RANTES y MIP-2), se hacen presentes en el LP pocas horas después de aplicar la fuerza ortodóntica sobre el diente lo cual sugiere que la respuesta temprana a esta fuerza si es compatible con la respuesta aguda que ocurre en los procesos inflamatorios. Las quimiocinas pueden secretarse por las células endoteliales activadas y por otros tipos celulares (monocitos-macrófagos activados) en respuesta al sufrimiento tisular, cada una actúa de manera selectiva sobre tipos particulares de leucocitos. Aunque son proteínas solubles, tienden a adherirse a lasuperficie de las células endoteliales y también a la MEC para construir un gradiente de concentración a través de los tejidos, que alcanza un nivel máximo en el sitio de la lesión.29 5.1.3. Prostaglandinas El mecanismo de transducción del estímulo mecánico a las señales bioquímicas no está del todo claro, sin embargo, de acuerdo a Binderman 1988, la aplicación de una fuerza mecánica activa la enzima fosfolipasa A2, la cual libera el ácido araquidónico.30 37 Previamente se reportó que el papel de las PG como mediadores bioquímicos en la reabsorción ósea induce el movimiento ortodóntico. Davidovitch y col en 1975 demostraron la relación de la PGE2 en la remodelación del hueso alveolar. Chumbley y Tuncay en 1986 apoyaron este hallazgo y mostraron que el indometacín, es un inhibidor específico de la síntesis de las PG, y reduce el movimiento ortodóntico en un estudio realizado en gatos. Klein y Raisz en 1970 reportaron que las PG promovían la reabsorción ósea por activación de los osteoclastos.31 En el campo de la ortodoncia, la fuerza aplicada a los dientes causa inflamación aumentando la permeabilidad vascular y estimulando el infiltrado celular: monocitos, linfocitos y macrófagos se llegan al tejido inflamado donde las PG's han sido liberadas. Thomas y West en 1962 mostraron que la PGE1 activa los efectos de la bradiquinina; PGE2 tiene un menor efecto. Moncada y col. en 1998 hablaron del aumento de la permeabilidad vascular, observaron que el efecto de la PGE1 es 5 veces mayor que el de la PGE2. Además se ha demostrado que la PGE2, disminuye la síntesis colágena. Los fibroblastos humanos del LP han mostrado tener respuesta a la aplicación de una fuerza mecánica mediante la elevación de la síntesis de PG. El estrés mecánico evoca respuestas bioquímicas y estructurales en varios tipos de células. Somjen 1990 produjo una perturbación mecánica a células óseas aisladas, produciendo una fuerza aproximada de 10 kg por centímetro cuadrado, y reporto una elevación en la producción de PGE2 y AMP cíclico en respuesta a la aplicación de estrés mecánico, lo que refuerza aún más lo escrito anteriormente. Como ya se mencionó anteriormente y se confirma por Mayumi en 1997 observó que la fase temprana del movimiento ortodóntico involucra 38 una respuesta inflamatoria aguda, caracterizada por vasodilatación, y migración de leucocitos fuera de los capilares. Las citoquinas pueden mediar la síntesis de numerosas sustancias incluidas las PG.30 5.1.4. Factores de crecimiento La remodelación ósea y el metabolismo asociado a con el movimiento dental, está regulado por un gran número de factores de crecimiento locales y sistémicos. Berkovitz en 1982 menciona que los principales reguladores involucrados son la hormona de crecimiento (GH), el factor de crecimiento transformante Beta (TGF B) y el factor de crecimiento parecido a la insulina (IGF-I). El TGF B es un polipéptido pequeño producido por varios tipos de células como los fibroblastos y osteoblastos. Es depositado en la MEC en forma latente. La fuente más rica de este factor de crecimiento es el hueso y las plaquetas. Es quimioatrayente de monocitos y fibroblastos y estimula la angiogénesis. En una respuesta normal a injuria, la agregación plaquetaria y la degranulación, liberan numerosos mediadores como el TGF B. Los monocitos expuestos a este factor de crecimiento muestran una expresión genética para la IL-1 y el TNF alfa. También se observa un aumento en los niveles de fosfatasa alcalina, quimiotaxis osteoblástica y aumento en los niveles de osteopontina ante la presencia de este factor. Estimula a los osteoblastos a producir PGE2. Inyecciones de este factor de crecimiento en el periostio parietal de ratas neonatas resulta en un aumento del espesor pues promueve la aposición ósea. Sin embargo los osteoclastos son capaces de activar las formas latentes del TGF B derivado del hueso, y esta activación, es aparentemente llevada a cabo en un pH ácido. Durante un estudio en gatos a los que se les aplicaba una fuerza ortodóntica, se observó en los osteoblastos del LP y del hueso, inmunoreactividad del TGF B. Otro factor que participa en la respuesta ante el movimiento ortodóntico es el factor de crecimiento derivado de las plaquetas (PDGF). 39 El daño mecánico causado por una fuerza ortodóntica a la vasculatura periodontal, resulta en la migración de plaquetas al espacio extravascular en el LP. Cada vez que una fuerza ortodóntica es aplicada, el trauma es reactivado. Las plaquetas son unas de las más importantes células que gobiernan el remodelado de los tejidos de soporte, son altamente adaptativas a la hemostasis y la cicatrización de las heridas. Contienen proteínas de adhesión y proteasas que aumentan la permeabilidad vascular, alteran la tonicidad vascular, y metabolizan sustancias vasoactivas. También interactúan con los leucocitos circulantes y con el endotelio vascular para modular la respuesta inflamatoria. Originalmente, el PDGF fue aislado de las plaquetas, pero actualmente se sabe que varios tipos de células lo sintetizan, incluso las células óseas. Es quimioatrayente para plaquetas, células endoteliales, fibroblastos y leucocitos. Induce la trascripción de genes para la IL-6 y el TGF B, incrementa la síntesis y la degradación colágena. El PDGF entra en el LP cada vez que una fuerza es aplicada.19 El movimiento ortodóntico regula la inmunoreactividad del receptor de este factor de crecimiento. Un estudio realizado por Ong en el 2001, concluyó que bajas dosis de prednisolona sistémica reduce la inmunoreactividad del receptor del IGF-I en tejidos dentales y paradentales de ratas, por lo que el movimiento dental no fue inhibido en estos animales tratados con dosis sistémicas bajas con prednisolona.28 La inflamación es fundamentalmente una respuesta de carácter protector.32 5.2. Remodelación ósea Una vez formado el hueso el nuevo tejido mineralizado comienza a ser reformado y renovado por medio de procesos de resorción y de depósito mediante remodelado, el cual representa un proceso que permite un cambio en la arquitectura inicial del hueso. Se ha sugerido que las 40 demandas externas como por ejemplo las cargas que operan sobre el tejido óseo podrían iniciar el remodelado. El remodelado representa una modificación que ocurre dentro del tejido mineralizado sin una alteración concomitante de la arquitectura del tejido. El proceso de remodelado es importante: durante la formación ósea y cuando el hueso viejo es reemplazado por nuevo. Durante la formación de hueso el remodelado permite la sustitución del hueso primario por hueso laminar que es más resistente a las cargas. El remodelado óseo que ocurre para posibilitar el reemplazo de hueso viejo por hueso nuevo involucra dos procesos: resorción ósea y depósito (formación) de hueso. Estos procesos están acoplados en el tiempo y se caracterizan por la presencia de las denominadas unidades óseas multicelulares, las cuales están formadas por: -Un frente de osteoclastos que residen sobre una superficie de hueso recién resorbido (el frente de resorción) -Un compartimiento que contiene vasos y pericitos. -Una capa de osteoblastos presentes en una matriz orgánica neoformada denominada frente del depósito. (Fig 9) Figura 9. Unidad Ósea Multicelular: OC Osteoclastos, OB Osteoblastos, OS osteoide, V estructuras vasculares. Fuente: Lindhe J, Niklaus P, Thorkild K. Periodontología Clínica e Implantología Odontológica. Tomo I. 5ª ed. España. Editorial Médica Panamericana. 2005 41 Los estímulos locales y la secreción de hormonas como la hormona paratiroidea PTH, la hormona del crecimiento, la leptina y la calcitonina intervienen en el control del remodelado óseo. El modelado y el remodeladoocurren durante toda la vida, para permitir la adaptación del hueso a las demandas externas e internas.5 Se considera a la resorción y a la reparación como dos fases en conjunto: -La fase de resorción, catabólica o destructiva -La fase reparativa, anabólica o de síntesis. La similitud de los agentes agresores, de las citoquinas intermediarias y de las formas de reparación permiten pensar que las resorciones dentarias y óseas son fenómenos inflamatorio-reparativos asentados sobre tejidos mineralizados. El remodelado óseo es un proceso de reestructuración del hueso existente, que está en constante formación y reabsorción. Este fenómeno equilibrado permite, en condiciones normales, la renovación de un 5-10% del hueso total al año. A nivel microscópico el remodelado óseo se produce en las unidades básicas multicelulares, donde los osteoclastos reabsorben una cantidad determinada de hueso y los osteoblastos forman la matriz osteoide y la mineralizan para rellenar la cavidad previamente creada. En estas unidades hay osteoclastos, macrófagos, preosteoblastos y osteoblastos y están bajo la influencia de una serie de factores, tanto generales como locales, permitiendo el normal funcionamiento del hueso y el mantenimiento de la masa ósea. Cuando este proceso se desequilibra aparecen patologías óseas, por exceso (osteopetrosis) o por defecto (osteoporosis).20 Todo este proceso de remodelación ósea se lleva a cabo en varias fases que se explican a continuación. 42 Fase Quiescente Se dice del hueso en condiciones de reposo. Los factores que inician el proceso de remodelado aún no son conocidos. (Fig. 10) Figura 10: Fase Quiescente. Fuente: de Fernández I, Alobera MA, Pingarrón MC, Blanco M. Physiological bases of boneregeneration II. Theremodelingprocess. Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2006; 11: 151-157. 5.2.1. Fase de Activación El primer fenómeno que tiene lugar es la activación de la superficie ósea previa a la reabsorción, proceso por el cual los factores locales y sistémicos activan el ciclo de remodelado a través de la estimulación de los osteoclastos, consiste en: -Aparición de las células derivadas de los monocitos llamadas preosteoclastos que se fijan a la superficie desplazando las células de recubrimiento mediante la retracción de las mismas (osteoblastos maduros elongados existentes en la superficie endóstica). La hormona paratiroidea ayuda en la producción de componentes para la diferenciación de preosteoclastos a osteoclastos. -Digestión de la membrana endóstica por la acción de las colagenasas. Al quedar expuesta la superficie mineralizada se produce la atracción de osteoclastos circulantes procedentes de los vasos próximos. (Fig. 11) 43 Figura 11: Fase de Activación. Fuente: Fernández I, Alobera MA, Pingarrón MC, Blanco M. Physiological bases of boneregenerationII. The remodeling process.Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2006; 11: 151-157 5.2.2. Fase de Reabsorción: Seguidamente, los osteoclastos comienzan a disolver la matriz mineral y a descomponer la matriz osteoide, dura de 1 a 3 semanas. Los osteoclastos producen fosfatasa ácida y enzimas proteolíticas (catepsina) que comienzan a disolver la matriz mineral y a descomponer la matriz osteoide, en este proceso participan los macrófagos y permite la liberación de los factores de crecimiento contenidos en la matriz, fundamentalmente TGF-β (factor transformante del crecimiento β), PDGF (factor de crecimiento derivado de las plaquetas), IGF-I y II (factor análogo a la insulina I y II). (Fig. 12) Figura 12: Fase de reabsorción. Fuente. Fernández I, Alobera MA, Pingarrón MC, Blanco M. Physiological bases of bone regenerationII. The remodeling process.Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2006; 11: 151-157 5.2.3. Fase de Formación Simultáneamente en las zonas reabsorbidas se produce el fenómeno de agrupamiento de preosteoblastos, atraídos por los factores de 44 crecimiento que se liberaron de la matriz que actúan como quimiotácticos y además estimulan su proliferación. Los preosteoblastos sintetizan una sustancia cementante sobre la que se va a adherir el nuevo tejido y expresan BMPs (proteínas morfogenéticas óseas), responsables de la diferenciación. A los pocos días, los osteoblastos ya diferenciados van a sintetizar la sustancia osteoide que rellenará las zonas excavadas por los osteoclastos y se comenzara a sintetizar colágena y otras proteínas como la osteocalcina. (Fig 13) Figura 13: Fase de formación. Fuente: Fernández I, Alobera MA, Pingarrón MC, Blanco M. Physiological bases of boneregenerationII. The remodeling process.Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2006; 11: 151-157 5.2.4. Fase de Mineralización A los 30 días del depósito de osteoide comienza la mineralización, que finalizará a los 130 días en el hueso cortical y a 90 días en el trabecular. (Fig 14) Figura 14: Fase de Mineralización. Fuente: Fernández I, Alobera MA, Pingarrón MC, Blanco M. Physiological bases of boneregenerationII. Theremodelingprocess. Med Oral Patol Oral Cir Bucal. 2006; 11: 151-157 Y de nuevo empieza fase quiescente o de descanso. 20 45 6. Etiología de la reabsorción radicular. La naturaleza de la reabsorción radicular no está completamente esclarecida, pero solo hay dos razones por las que una raíz pueda estar corta, 1) alteraciones durante el desarrollo de la raíz y 2) la reabsorción de las raíces bien desarrolladas originalmente. En la reabsorción radicular parece haber relación con factores sistémicos y locales del individuo pero también puede ser idiopática. Para poder evitar su aparición y controlar su evolución es necesario conocer primero los factores etiológicos, así como tomar las actitudes adecuadas para su prevención y tratamiento. Existe una incidencia del 70% de los incisivos centrales superiores, también se puede encontrar en premolares superiores, incisivos laterales superiores y segundos premolares inferiores, y una mayor predisposición en las mujeres.33 Podemos clasificar los factores de riesgo en dos grandes grupos, según sean innatos o adquiridos. 6.1. Factores de riesgo innatos 6.1.1. Predisposición hereditaria. No está demostrado el tipo de transmisión que existe, pero el diagnóstico se verifica cuando algún miembro de la familia presenta dientes similares con raíces cortas, y cuando las causas sistémicas pueden ser excluidas. Esto indica un patrón de transmisión autosómica dominante.33 6.1.2. Sexo. Hay variedad de opiniones entre los autores, pero la gran mayoría encuentra más frecuente la aparición en mujeres. Spurrier encuentra, sin embargo, mayor frecuencia en varones.34 46 6.1.3. Susceptibilidad individual. Es muy importante tomar en cuenta este factor al comienzo del tratamiento de ortodoncia, ya que las reabsorciones que se producen en algunos pacientes son mayores que en otros. 6.1.4. Tipo de diente. Sin duda los dientes más afectados son los incisivos laterales superiores, seguidos por los centrales superiores, incisivos inferiores, primer molar inferior y, en último lugar, segundo premolar inferior. Los incisivos superiores son los más susceptibles debido a la morfología cónica de su raíz y a que son los que más cantidad de movimiento reciben. 6.1.5. Factores oclusales. Las maloclusiones más asociadas a reabsorción radicular durante el tratamiento de ortodoncia son la mordida abierta relacionada con el uso de elásticos verticales, y sobremordida vertical aumentada, asimismo, otras circunstancias oclusales como caninos incluidos, guardan estrecha relación con las reabsorciones radiculares de dientes vecinos. 6.1.6. Factores endocrinos, nutricionales y sistémicos. La administración de tiroxina supone protección frente a estas lesiones.El pionero en su prescripción fue Howard Lang. También se ha descrito que altas concentraciones de hormona paratiroidea (PtH) inducen reabsorción ósea, ya que influencia la actividad osteoclástica. Sin embargo, la calcitonina y el cortisol pueden inhibir la capacidad de reabsorción ósea por parte de los osteoclastos.En pacientes asmáticos se producen unos determinados mediadores inflamatorios responsables de la mayor incidencia de reabsorciones que en pacientes sanos. 47 6.2. Factores de riesgo adquiridos 6.2.1. Hábitos. Será relevante la existencia de onicofagia, bruxismo, empuje lingual y deglución atípica ya que estas entidades producen una presión lingual constante contra los dientes anteriores que excede los límites fisiológicos y ocasiona una invasión de cementoclastos en las zonas traumatizadas lo que puede producir reabsorción radicular.34 6.2.2. Traumatismos dentales. Debido a la relación que hay entre los ápices de los dientes deciduos y los gérmenes de los permanentes, el trauma sobre los primeros es fácilmente transmitido a los segundos interfiriendo en el desarrollo del diente, con esto causando raíces cortas. También es frecuente algún golpe en la boca que cause lesión al periodonto, con esto da lugar a un proceso de inflamación que puede terminar en reabsorción radicular. 6.2.3. Dientes con tratamiento de endodoncia. Hasta ahora la opinión generalizada afirmaba que eran menos susceptibles que los dientes vitales al desarrollo de estas lesiones. Actualmente, se ha puesto en duda.34 6.2.4. Edad cronológica y edad dental. Parece haber acuerdo unánime en señalar la mayor predisposición del adulto, ya que el ligamento periodontal en personas jóvenes tiene una mejor vascularización, el hueso es denso y el cemento ancho. Mientras que en personas adultas estas propiedades se van perdiendo, tenemos menor vascularización, el cemento más delgado, factores que contribuyen a un mayor riesgo de reabsorción radicular externa.34 48 7. Corticotomía 7.1. Historia La primera vez que se describe la corticotomía como auxiliar en el tratamiento de ortodoncia fue en el año de 1893 por LC Bryan, la cual consistía en eliminar hueso cortical alveolar interradicular haciendo canales estrechos y profundos a lo largo de las superficies interradiculares.35 La técnica quirúrgica moderna para llevar a cabo la ortodoncia facilitada por corticotomía la describió por primera vez Heinrich Köle, en 1959. Se pensaba que las corticales óseas representaban la mayor resistencia para que el diente se moviera y que al alterar la continuidad de las corticales, los movimientos dentales se llevarían en menor tiempo. La técnica quirúrgica empleada por Köle consistía en levantar un colgajo de espesor total (por vestibular y por lingual/palatino) y realizar corticotomías en los sitios interradiculares. Posteriormente unía las corticotomías con osteotomía supra-apical empleando un corte perpendicular a las corticotomías. Köle sugiere que estos bloques de hueso podían ser movidos independientemente y por ello con mayor facilidad. En este estudio, los movimientos se completaron de 6-12 semanas. A partir de esta publicación se acuña el término «bony block», el cual hace alusión al movimiento óseo en bloque. (Fig 15) Figura 15: Corticotomía de Kole. Fuente:Robles MS, Guerrero C, Hernández C, Ortodoncia acelerada periodontalmente. Fundamentos Biológicos y Técnicas Quirúrgicas Rev. Mex. Periodontología 2011; 2: 12 49 Esta técnica, al ser sumamente invasiva, fue poco aceptada. Posteriormente, Generson en 1978, modifica la técnica de Köle cambiando la osteotomía supra-apical por corticotomía supra-apical, lo cual prevalecería en los estudios posteriores de Anholm y Gantes (quienes reportan que el tiempo promedio de la ortodoncia facilitada por corticotomía es de 14.8 meses comparado con 28.3 meses del grupo control), y Suya, que reporta 395 pacientes adultos en donde el tiempo de tratamiento varía entre 6-12 meses. Él sugiere que los movimientos dentales se deben efectuar en los primeros 3-4 meses, después de lo cual los bordes de los «bloques» se fusionarían nuevamente. Hasta este momento, se pensaba que el movimiento dental acelerado se debía al desplazamiento del segmento óseo de manera individual, pero en 2001 Wilcko et al reportan dos casos en donde al evaluar con tomografía computarizada a pacientes tratados con corticotomía se demuestra que la velocidad del movimiento dental se debe a una desmineralización/remineralización local y transitoria en el hueso alveolar compatible con el fenómeno regional acelerado (RAP), descrito por primera vez por el ortopedista H. Frost en 1981 y confirmado en mandíbulas de ratas por Yaffe en 1994. El cual se refiere a que el recambio óseo es acelerado después de una daño en el hueso, esto causa que el número de osteoblastos y osteoclastos aumente por los mecanismos locales de mediadores multicelulares, que contienen células precursoras, células de soporte, capilares sanguíneos y linfa.36 Wilcko en 2001 proponen que después de la desmineralización del hueso alveolar, la matriz ósea podría ser desplazada con la raíz y subsecuentemente remineralizada después de completar los movimientos dentales. También han demostrado que el diseño de la corticotomía no es la responsable para el movimiento dental acelerado sino que se debe al grado de alteración metabólica. En este procedimiento combinan la «activación ósea» (corticotomía sin movilización ósea), aumento de hueso alveolar empleando injerto óseo (lo cual aumenta los límites del 50 movimiento dental y evita extracciones) y tratamiento ortodóncico, nombrando a esta técnica como ortodoncia osteogénica acelerada (AOO), la cual posteriormente fue renombrada como ortodoncia osteogénica acelerada periodontalmente (PAOO). 1 (Fig 16) Figura 16 Cortes supraapicales. Fuente: Wilcko MW, Wilcko MT, Bouquot JE, Ferguson DJ. Rapid Orthodontincs with alveolar reshaping: Two case reports of decrowding. Int J PeriodontRestorDent. 2001;21:11 A partir de este momento surgieron nuevas técnicas quirúrgicas más conservadoras, como la descrita por Vercellotti en 2007, empleando el bisturí piezoeléctrico, o la de Dibart en 2009, en la cual se evita el levantamiento de un colgajo. Este procedimiento quirúrgico ha tenido otras aplicaciones como intruir dientes sobrerupcionados, o extruir caninos retenidos con mayor rapidez.38 7.2. Técnicas 7.2.1. Corticotomía Alveolar Selectiva La técnica es la siguiente. Elevar un colgajo de espesor total, para continuar con las corticotomías verticales en los espacios interradiculares (vestibulares y/o linguales/palatinos) con una fresa de bola #1 (también se puede emplear el bisturí piezoeléctrico), manteniendo una distancia a la cresta ósea de 2- 3 mm y sobrepasando el ápice dental 2 mm, posteriormente se unen las 51 corticotomías verticales con corticotomías semicirculares en la porción superior del ápice, se sutura, y se aplican fuerzas ortodónticas cada 14 días. (Fig 17) Ventajas: Excelente visibilidad, posibilidad de hacer las corticotomías con fresa o con bisturí piezoeléctrico, buen control del injerto óseo (si se emplea). Desventajas: Complicaciones postquirúrgicas como inflamación, equimosis y dolor. Tiempo quirúrgico prolongado.1 Figura 17: Levantamiento de colgajo en corticotomía. Fuente: Wilcko MW, Wilcko MT, Bouquot JE, Ferguson DJ. Rapid Orthodontincs with alveolar reshaping: Two case reports of decrowding. Int J PeriodontRestor Dent. 2001; 21:1-11 7.2.2. Ortodoncia Osteogénica Acelerada Periodontalmente. (PAOO) Esta técnica consiste básicamente en la anterior, solo que es en combinación con injerto reabsorbible para obtener un mayor volumen óseo y se combina con un
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