Formacion del esmalte dental

Formación y estructura de la composición del esmalte

HELSINKI, Finlandia: Investigadores de la Universidad de Helsinki y de la Universidad de Aalto (Finlandia) han utilizado el proceso de formación de copos de nieve para explicar cómo se distribuye el esmalte dental en la corona durante el crecimiento. El estudio recién publicado proporciona una base teórica para la regulación del desarrollo de la formación del esmalte y ayuda a descubrir por qué incluso especies estrechamente relacionadas, como los humanos y los orangutanes, tienen características dentales distintas.

La matriz del esmalte es blanda cuando está recién depositada. Sin embargo, comienza a endurecerse inmediatamente y, una vez maduro, es la parte más mineralizada y dura del cuerpo de los mamíferos. La dureza del esmalte hace que los dientes sean más duraderos y resistentes a los daños. No puede repararse ni remodelarse, por lo que el crecimiento de la matriz del esmalte es un paso crítico en la formación de los dientes. Los investigadores sugieren que las diferencias en el grosor del esmalte están reguladas por la tasa de difusión de nutrientes necesaria para su formación.

El nuevo modelo puede utilizarse para investigar tanto las diferencias en las especies evolutivas como los defectos médicos en la formación del esmalte. Partiendo de una imagen de TC de dientes reales de los que se eliminó digitalmente el esmalte, los científicos recargaron la matriz del esmalte en las superficies dentinarias subyacentes mediante simulación por ordenador. Cuando la secreción de la matriz se simuló como un proceso de difusión limitada, se produjeron las sutiles características del esmalte que se encuentran en un molar.

Significado del esmalte

El esmalte es la matriz calcificada más dura del cuerpo. Las células responsables de la formación del esmalte, los ameloblastos, se pierden cuando el diente hace erupción en la cavidad bucal, por lo que el esmalte no puede renovarse. Para compensar esta limitación inherente, el esmalte ha adquirido una organización estructural compleja y un alto grado de mineralización que es posible gracias a la ausencia casi total de matriz orgánica en su estado maduro. Estas características reflejan el inusual ciclo de vida de los ameloblastos y las características fisicoquímicas únicas de las proteínas de la matriz que regulan la formación de los cristales extremadamente largos del esmalte. Aunque el esmalte es estructuralmente distinto de los tejidos calcificados basados en el colágeno, existen similitudes fundamentales y temas comunes en la formación de todos los tejidos calcificados.

El esmalte es translúcido y su color varía del amarillo claro al blanco grisáceo. También varía su grosor, desde un máximo de aproximadamente 2,5 mm en las superficies de trabajo hasta un borde de pluma en la línea cervical. Esta variación influye en el color del esmalte porque la dentina amarilla subyacente se ve a través de las regiones más delgadas.

Formación del esmalte dental e implicaciones para la salud y la enfermedad oral

El exposoma, que incluye el estrés ambiental que afecta al eje hipotálamo-hipófisis-suprarrenal (HPA), afecta a la transcripción de genes y al fenotipo de los órganos (1, 2). Las pruebas de nuestro trabajo en la caracterización de los fenotipos de los dientes primarios humanos sugieren que la exposición a las adversidades de la vida temprana altera el fenotipo de los dientes (3-5). Las experiencias adversas en los primeros años de vida pueden afectar a la fisiología, incluida la función inmunitaria y el desarrollo cognitivo y emocional, y pueden influir en el riesgo de desarrollar psicopatología relacionada con el estrés (6, 7). Por lo tanto, los biomarcadores, como los que se reflejan en los fenotipos alterados del esmalte dental, podrían ser herramientas de cribado útiles para identificar a los niños con riesgo de padecer enfermedades relacionadas con el estrés en los primeros años de vida. Sin embargo, se necesitan más estudios para comprender los mecanismos por los que las alteraciones del eje HPA, como las resultantes de la adversidad en la vida temprana, afectan a la formación de los dientes.

Para estudiar cómo la adversidad en las primeras etapas de la vida (ELA) afecta a la formación del esmalte dental, utilizamos el modelo de ratón de cama y nido limitado (LBN) desarrollado en el laboratorio de Baram (8-10). En este modelo, el estrés de la cría se evoca a través del cuidado materno fragmentado, generado por la reducción de la cantidad de material de anidación disponible para la presa a partir de P2 hasta el final del período de estudio en P12.

Remineralización del esmalte dental

ResumenLa caracterización del desarrollo dental en los homininos fósiles es importante para distinguir entre ellos y para establecer dónde y cuándo apareció el lento crecimiento y desarrollo general de los humanos modernos. El desarrollo dental de los australopitanos y de los primeros Homo fue más rápido que el de los humanos modernos. Los fósiles de Atapuerca (España) llenan un vacío apenas conocido en la evolución humana, que abarca entre ~1,2 y ~0,4 millones de años (Ma), durante el cual pueden haberse desarrollado las características de crecimiento dental de H. sapiens y neandertales. Aquí informamos de los recuentos de perikymata, las distribuciones de perikymata y las periodicidades de todos los dientes pertenecientes al nivel TE9 de la Sima del Elefante, al nivel TD6.2 de la Gran Dolina (H. antecessor) y a la Sima de los Huesos. Encontramos que algunos componentes del crecimiento dental en los fósiles de Atapuerca se asemejan a H. sapiens más recientes. La evolución en mosaico de los recuentos y la distribución de los perikymata genera tres grupos distintos: H. antecessor, Sima de los Huesos y H. sapiens.

Reimpresiones y permisosAcerca de este artículoCite este artículoModesto-Mata, M., Dean, M.C., Lacruz, R.S. et al. Los marcadores de crecimiento de corto y largo periodo de formación del esmalte distinguen a los homininos del Pleistoceno europeo.