DESCRIPCIÓN DE LOS ASPECTOS EMBRIOLÓGICOS Y MOLECULARES

DESCRIPCIÓN DE LOS ASPECTOS EMBRIOLÓGICOS Y MOLECULARES

DE LA FORMACIÓN DENTAL Y LAS ANOMALIAS ASOCIADAS A UN DEFECTO EN EL PATRÓN GENETICO

Objetivo

    El objetivo de la presente revisión es investigar a fondo la literatura actual (PubMed, Dentistry & Oral Sciences Source, Science Direct y Scielo) para describir los aspectos embriológicos y moleculares de la formación dental y las anomalías asociadas a un defecto en el patrón genético.

Introducción

    El desarrollo normal del individuo depende de dos grandes factores. Estos son la regulación genética, definida como la influencia del plan genético establecido en el DNA y en el contenido de los cromosomas y la regulación epigenética, que incluye la influencia de los factores externos que inciden en el desarrollo. Ferraris y Muñoz (Ferrari Meg, Muzos A, 2002), afirman que las células de la cresta neural emigran hacia el mesodermo de los arcos braquiales para dar origen a componentes esqueléticos, óseos y cartilaginosos que incluyen los componentes de los tejidos conectivos que formaran el complejo pulpodentinario y los tejidos de sostén del diente como el hueso, ligamento periodontal y cemento. (Ferrari Meg, Muzos A, 2002)

    Dos clases de dientes aparecen sucesivamente en el curso del desarrollo de los órganos dentarios humanos: los dientes deciduos y los permanentes. Estos se desarrollan a partir de brotes epiteliales que, normalmente empiezan a formarse en la porción anterior de los maxilares y avanzan en dirección posterior. Los dientes deciduos inician este proceso en sexta semana de vida intrauterina y los permanentes, a partir del nacimiento.  Las dos capas germinativas que participan en la formación de los dientes son, el epitelio ectodérmico, que origina el esmalte y el ectomesenquima que forma los tejidos restantes.

    El complejo proceso de interacciones recíprocas y secuenciales entre células epiteliales y mesenquimáticas da como resultado el desarrollo de las estructuras dentarias. La organogénesis dental está bajo un estricto control genético que determinan las posiciones, número y forma de los diferentes dientes.  Durante el proceso de organogénesis, cumpliendo múltiples funciones, se encuentra el gen MSX-1 que es un miembro de la familia de genes homeobox MSX. Se expresa en sitios donde son requeridas interacciones epitelio-mesénquima y parece tener una función importante en el control del desarrollo cráneofacial y dental como lo demuestra estudios en ratones y humanos. (Alberti L, 2007)

    La bioingeniería dental se presenta como una solución, en las investigaciones acerca del papel de la genética en la odontogénesis, por la alta prevalencia de anomalías dentó-craneo-maxilo-faciales y soluciona defectos de patologías dentales.      

    El objetivo sería describir los aspectos embriológicos y moleculares de la formación dental, anomalías asociadas a un defecto en el patrón genético y el papel de las células madre en la reparación celular a través de la bioingeniería dental.

    Entonces sería posible la innovación en el desarrollo de nuevos materiales y técnicas en la odontología a partir de conocer los procesos de formación dental a nivel molecular.

Mecanismos moleculares implicados en la Odontogénesis

    Alrededor de 300 genes, afirman diversos autores, se encuentran implicados en el proceso de odontogénesis. Algunas de las vías de señalización genética incluyen el factor de crecimiento de fibroblastos (FGF) y proteínas morfo genéticas (BMP). Munevar y cols. (Munévar N, 2008) Refieren que estos factores de crecimiento y de diferenciación, más el factor neurotrópico derivado de las células gliales (GDFN) están involucrados durante el inicio de la morfogénesis y citó diferenciación. Lidral y Reising, (Lidral A, 2002), le dan importancia al gen MSX1, proteína homeobox no agrupada como vía de señalización común en los eventos presenciados durante la organogénesis, cumpliendo este, un rol importante en el establecimiento de las relaciones epitelio-mesénquima. (Lidral A, 2002)

    Por otro lado, Suryadeva y Begum en 2015, (Wright JT,2015) mencionan que las interacciones reciprocas entre los tejidos ectodérmicos y ectomesenquimales regulan las etapas claves en el proceso de odontogénesis denominadas: Etapa de iniciación, el signo morfológico inicial de formación es la aparición de la lámina dental primaria, definida como una banda gruesa de epitelio que marcará los futuros dientes. De Coster y cols. (Mencionan que las placodas dentales tienen como función ser el primer centro de señalización dental al secretar varios factores de crecimiento y moléculas de señalización, tales como FGF y BMP, además de genes iniciales como los Sonic Hed Hog (SHH).  (Wright JT,2015)

    En otro orden, FGFR1C y FGFR2B se expresan en todo el epitelio dental y oral. Revuelta, Alberti y cols. y De Coster y cols, afirmaron que en fase de yema, además de observarse el primer crecimiento epitelial dentro del ectomesénquima de los maxilares, el mesénquima dental

expresa PAX9, MSX1 y BMP4, los cuales están involucrados en una cascada de señalización recíproca. A su vez, el epitelio dental responderá expresando varios factores de crecimiento y moléculas de señalización como las proteínas SHH y BMP2 en una región específica del brote epitelial, que será posteriormente llamada nudo del esmalte.  ( Alberti L, Sarabia M, 2007) ( De Coster P, Marks L, 2009)

    La determinación de la región e identidad dental, Ruch y Sharpe sugieren que el tipo de diente está determinado por la especificidad de las células de la cresta neural. Jernvall y Thesleff (5) afirman que BMP4 ha demostrado inhibir la expresión del gen homeobox BARX1, el cual se limita al mesénquima molar durante el avance de la morfogénesis y su expresión se estimula por FGF8. En contraste, Thomas y cols, ( Thomas Bl, 1998)  afirmaron que el desarrollo de incisivos se presenta debido a los genes MSX. Es así como las diversas investigaciones muestran la necesidad de una relación equilibrada y sinérgica entre el epitelio y mesénquima. (Ruch JV, 1998) (Sharpe PT, 1995)

    Continuando, está la Etapa de morfodiferenciación, en él se identifican tres estructuras embrionarias fundamentales para el desarrollo dentario, denominadas órgano del esmalte, esbozo de la papila dentaria y el esbozo del saco dentario. Algunos autores manifiestan que durante la morfogénesis, el control del tamaño y la forma de cada diente dependerán del nudo primario del esmalte. La inducción del nudo del esmalte primario puede involucrar señales del mesénquima dental, en particular, el BMP4.  Revuelta afirma que la adicción de BMP4 al epitelio oral conduce a una alta regulación de los marcadores de nudo del esmalte, tales como P21.  (Verbel J, 2014)

    Entonces, el tamaño y la forma del nudo del esmalte primario es la clave para la producción del grado exacto de curvatura del epitelio oral.  Por lo tanto, comprometer la señalización a partir del nudo de esmalte primario al modificar su tamaño o forma, implica cambios y defectos en la disposición de los nudos de esmalte secundarios en molares. ( Wright JT, 2015)

    Luego está la Etapa de histodiferenciación, en este momento se evidencia la fase de campana, en la cual los ameloblastos y odontoblastos se diferencian y comienzan a establecer el esmalte y la dentina. Por otro lado, el saco dental adopta forma circular y es responsable de la formación de cemento, ligamento periodontal y hueso alveolar propio.  

    También el asa cervical estará formada por la unión del epitelio externo e interno, se mantiene en continuo crecimiento dental y constituye una parte del epitelio de las células madre adultas.  En un continuo crecimiento de los dientes el asa cervical se someterá a una modificación estructural que formará la parte inicial de la raíz.

Desordenes dentales

    Parece existir una interrelación genética en la determinación de algunas de las anomalías.  Entre las anomalías más frecuentes y que cuentan con respaldo suficiente sobre la intervención de la genética en su formación están: Agenesia dentaria, es la anomalía más común de desarrollo de la dentición humana, se produce en aproximadamente el 25% de la población.  Recientemente se identificó una mutación en el gen MSX1, en una familia con agenesia de todos los segundos premolares y terceros molares. El gen MSX1 está ubicado en el cromosoma 4p16, regula la señalización e interacción de tejidos durante las etapas tempranas del desarrollo dental y es el responsable de un patrón específico de herencia de agenesia dental autosómica dominante y así mismo, parece ser el responsable de la agenesia de segundos premolares y terceros molares.

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