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Biología molecular y celular del periodonto

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Biología Oral. Biología Molecular y Celular Del Periodonto. @munevarjuan

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Biología molecular y celular del periodonto

  1. 1. Dr. Juan Carlos MunevarBiología Oral IIResidente Luis Alberto Galante MontesPeriodoncia y Semiología OralII semestre
  2. 2. PeriodontoMatriz extracelularComposiciónCelularBiomecanicaArquitecturatisular
  3. 3. Molecular and cell biology of healthy and diseased periodontal tissuesP. MARK BARTOLD & A. SAMPATH NARAYANANEs el conjunto de tejidos que conforman el órganode sostén y protección del elemento dentario.Periodonto de protecciónPeriodonto de inserción
  4. 4. Función CelularSEÑALES SOLUBLES,CONSIDERADASHORMONAS, FACTORES DECRECIMIENTO,CITOQUINAS, ETCSEÑALES INSOLUBLES,QUE CONSISTEN EN LOSCOMPONENTES DE LAMATRIZ EXTRACELULAR
  5. 5. Huxley-Jones J, Pinney JW, Archer J, Robertson DL, BootHandford RP. Back tobasics–how the evolution of the extracellular matrix underpinned vertebrate evolution.Int J Exp Pathol 2009; 90: 95-100MECCompuesta porpolisacáridos, proteínas muydiversasFormando unacompleja maya dediversos compuestosRodeando a las célulasque conforman lostejidosPermite la señalizaciónintracelular.Regulan actividades celularesParticipan en la Protección,nutrición e inervaciónFunciónAsociadoNo solo con tejido sano, sino que ademásrefleja eventosasociados a tejidodañado, reparacion yregeneración.
  6. 6. Elementos fibrosos, incluyendo colágenos, elastina,fibronectina, laminina, osteopontina, sialoproteína ósea, unavariedad de factores de crecimiento y otras proteínas nocolágenas, proteoglicanos, lípidos, minerales y agua.jpkc.scu.edu.cn
  7. 7. Su principal misión en lostejidos es formar un armazónque hace de sostén a lostejidos y que resiste las fuerzasde tensión mecánicaRepresentar del 25 al 30 % detodas las proteínas corporalesCadenas α, se asocian de tres entres para formar hasta 28 tipos demoléculas de colágeno diferentesHeino J. The collagen family members as cell adhesion proteins. Bioessays. 2007. 29:1001-1010. jpkc.scu.edu.cnjpkc.scu.edu.cn
  8. 8. Tipo I, que abunda en huesos, cartílago y piel, y queTipo II, presente en el cartílago hialinoTipo III, que abunda en la piel y en los vasos sanguíneosForman mallasEstablecenconexionesuvigo.es
  9. 9. Es una proteína con funcionesestructurales que a diferenciadel colágeno que proporcionaresistencia, confiere elasticidad a lostejidos.
  10. 10. Son macromoléculas formadas por una proteína central, a lolargo de la cual se asocian, numerosas moléculas depolisacarido unidos covalentementedenominado glicosaminoglicanos.escuela.med.puc.cl
  11. 11. escuela.med.puc.clExiste una enorme variedad deproteoglicanos, dependiendo deltipo y largo de la proteína centraly del tipo, número y longitud delos glicosaminoglicanosasociados a ella.Proteoglicanos
  12. 12. DermatanCondroitinHeparanDecorinBiglycanVersican
  13. 13.  Se encuentran en tejidos conectivos asociados a colágenosespecialmente en el tejido Periodontal Es un proteoglicano de un tamaño de entre 90 y 140 kDa. Pertenece a la familia de los proteoglicanos pequeños ricosen leucina Poseer una región rica en leucinas con una cadenade glicosaminoglicano que bien puede ser del tipo condroitín sulfato obien del tipo dermatán sulfato.
  14. 14.  Participa en el proceso de fibrilogénesis, aunque tambiéninteracciona con fibronectina. Es capaz de potenciar la actividad del TGF-beta, cuya funciónprincipal reside mediante la regulación durante el ciclo celular. La decorina también ha demostrado poseer propiedades anti-tumorigénicasOsteogénesis imperfecta, síndrome de Marfan
  15. 15.  Posee una doble cadena de glicosaminoglicaco ricos enleucina que se encuentra en una variedad de tejidos dela matriz extracelular, que incluyen hueso, cartílago ytendón
  16. 16.  Se cree que juega un papel en la mineralización delhueso. La proteína del núcleo se une a los factores decrecimiento para morfogenesis del hueso y bioactividad. La presencia de biglicano es necesario paramorfogenesis de hueso y ejerce efectos sobre lososteoblastos. El biglicano se une a TGF-beta 1
  17. 17.  Es un proteoglicano de sulfato de condroitina con una masamolecular de aproximadamente 1000kDa. Versican es un único gen, sin embargo splicing alternativo de suARNm produce 4 distintas isoformasG1 N- terminal, dominoInmunoglobulinaG2 Glucosaminoglicano,Dominio central de lugar adistintas isoformas.G3 cadena c terminal contienesubdominos tipo lectina y unaproteina de union delcomplemento.
  18. 18.  Adhesión celular, factor clave en la inflamación a través de interacciones con lasmoléculas de adhesión en las superficies de los leucocitos inflamatorios y lasinteracciones con las quimioquinas que están implicadas en el reclutamiento decélulas inflamatorias Proliferación. Migración, participando en el desarrollo, orientando la migración de célulasembrionarias Apoptosis. El aumento de expresión versican se observa a menudo en el crecimiento del tumor
  19. 19.  Es un glucosaminoglucano sulfatado compuesto por una cadena dedisacáridos de N-acetilgalactosamina y N-ácido glucurónico alternados. El condroitín sulfato se encuentra habitualmente asociado a proteínaspresente principalmente en tejidos conectivos delcuerpo, cartílago, piel, vasos sanguíneos, así como los ligamentos ylos tendones. Aporta al cartílago sus propiedades mecánicas y elásticas, yle proporciona a este tejido mucha de su resistencia a la compresión.
  20. 20. EstructuralResistir fuertes cargasgracias propiedad deretención de agua deproteoglicanos, lo que proveeal cartílago de sucaracterística resistencia ala compresión.En las enfermedades articularesdegenerativas, tales como la artrosis
  21. 21.  El heparán sulfato es un miembro de la familia deglicosaminoglicano de hidratos de carbono y está muyrelacionado en estructura a la heparina asi como a lafibronectina, colágeno, factores de crecimiento parafibroblastos. Tiene un núcleo proteico con un peso molecular 53,000kDa, lleva en su cadena tanto condroitina como heparánsulfato.
  22. 22.  CD44 es un receptor para el ácido hialurónico y también puedeinteractuar con otros ligandos, tales como la osteopontina,colágenos, y metaloproteinasas de matriz (MMPs). Esta proteína participa en una amplia variedad de funcionescelulares, incluyendo la activación de linfocitos, la recirculación yhoming, hematopoyesis, y metástasis tumoral.
  23. 23. Interactúan con cationes y agua, tendiendo a inmovilizarlos, resistiendo muybien las fuerzas de compresión.El líquido que los rodea constituye el líquido tisular y a través de él fluyen losmetalitos y difunden los gases respiratoriosSu función principal es el mantenimiento físico de las interacciones celula-celula y célula-matrizHidratación, resistencia a presiones mecánicas, lubricantes, afectan a ladiferenciación, la movilidad y la fisiología celular
  24. 24. PROTEOGLICANO GLICOSAMINOGLICANO FUNCIONSYNDECANHeparan Sulfato y CondroitinSulfatoUnión de las célulasepiteliales a la matrizextracelularPuede funcionar duranteel proceso decicatrización de lasheridas como unaproteína obligada para laadhesión celular y uniónal factor de crecimientoPROTEOGLICANO GLICOSAMINOGLICANO FUNCIONDECORIN Dermatan sulfato oCondroitin SulfatoControla la formaciónfibrilar e influencia laelasticidad en el tejidoconectivo
  25. 25. PROTEOGLICANO GLICOSAMINOGLICANO FUNCIONBIGLICANODermatan sulfato PG-S1 oCondroitin SulfatoForma parte de laorganización de la matrizextracelularPROTEOGLICANO GLICOSAMINOGLICANO FUNCIONVERSICANCondroitin Sulfato que ocupaun gran lugar en el espaciointersticial de la matrizextracelularParticipa en la migracióny la unión celular
  26. 26. PROTEÍNA FUNCIÓNELASTINA Facilita el estiramiento o distorsión del tejido ante las fuerzas decompresión aplicadasFIBRONECTINA •Adhesión celular•Morfología celular•Organización del citoesqueletoLAMININA Media la unión y la diferencia de el estado de las célulasepiteliales de colágeno tipo IVOSTEOCALCIN •Inhibidor de la precipitación de hidroxiapatita•Efector de la acción de la molécula de calcitrol•Quimiotractante para monocitos•Inhibidor de la liberación de leucocitosPROTÉINAS NO COLAGENAS DE LAMATRIZ EXTRACELULAR
  27. 27. Es un elemento insolubleConstituida por 2 subunidadespolipeptidicas, con una porciónperitubular y otra intertubular de 5o 6 dominios.Tejido ConectivoCélulas EpitelialesCélulas SanguíneasPoseen dominios en su estructura que permiten unirse al colágeno,a ciertos proteoglucanos y glucosaminoglucanos. Por tantoestablecen uniones entre moléculas en la matriz extracelular.
  28. 28. Se localizan en el tejidoConectivo en asociación con lasfibras colágenos y membranabasal adyacente a los vasossanguíneosSe afectan en los tejidosinflamados.Tripsina, elastasa,proteasas
  29. 29.  Fijación Migración Ejercen actividad directa en elnúcleo (pudiendo regular omodular secreciones demoléculas).•Reparación•DefensaMigraciónCrecimientoDiferenciaciónQuimiotaxisOpsonisacionFunciones
  30. 30. Glicoproteína compuesta por 3cadenas polipeptidica.Mayor componente de la membranabasal, combinándose con colágenotipo IV y entre otros proteoglicanosParticipan en la migración, adhesión,proliferación y modulación de lasfunciones célula matriz extra celular.
  31. 31. La encía es la parte de la mucosamasticatoria que recubre la apófisis alveolary rodea la porción cervical de los dientes.Periodontologia clinica e implantologia odontológica 4ed, JanLindhe.
  32. 32. Células•Fibroblastos•Células Cebadas•Macrófagos, Linfocitos Thelper (Defensa yreparación)FibrasFibras Colágenas tipo IFibras ReticulinaFibras ElásticasFibras ElaudinaFibras OxitalánSustancia AmorfaGlicosaminoglicanosGlicoproteinasHistología Ross-paulina 5edicion
  33. 33. Es la célula que produce la sustancia queconforma el tejido conectivo, incluyendo elColágeno, proteoglicanos y la elastina.1 célula es capaz de síntesis yla degradaciónCiclo derenovación 45díasILl-IL6ColagenasaHistología Ross-paulina 5edicionHistología Ross-paulina 5edicion
  34. 34. Subyacente al epitelio es una zona ricaen colágeno tipo I y tipo III, así como losproteoglicanos pequeños ricos en leucinadecorina y biglicanoEl colágeno tipo IV se encuentradentro de las membranas basaleslocalizados en el epitelio unión con elcementoLa elastina es pobremente distribuidos enla encía insertada pero se encuentra enabundancia en el adyacente, la cual damas flexibilidad a la mucosa alveolar.Molecular and cell biology of healthy and diseasedperiodontal tissuesP. MARK BARTOLD & A. SAMPATH NARAYANANArquitectura
  35. 35. Es un tejido blando fibroso altamente vascularizado ycelular que rodea a las raíces de los diente y conecta elcemento radicular con la pared del alveolo.Molecular and cell biology of healthy and diseased periodontal tissuesP. MARK BARTOLD & A. SAMPATH NARAYANANEl ligamento periodontal es una delgada capa detejido conectivo fibroso, que por medio de sus fibrasune el elemento dentario al hueso alveolar quelo aloja.•Mantener al diente suspendido en su alveolo,•Soportar y resistir las fuerzas empleadas durante lamasticación•Actuar como receptor sensorialHistología Ross-paulina 5edicion
  36. 36. Molecular and cell biology of healthy and diseased periodontal tissuesP. MARK BARTOLD & A. SAMPATH NARAYANANDesde el punto de vista funcional podemos distinguir lassiguientes célulasa) Células formadoras: Fibroblastos, osteoblastos ycementoblastos.b) Células resortivas: osteoclastos y cementoclastosc) Células defensivas: macrófagos, mastocitos yeosinófilos.d) Cé1ulas epiteliales de Malassez ye) Células madres ectomesenquimáticas
  37. 37. Es la célula que produce la sustancia queconforma el tejido conectivo, incluyendo elColágeno, proteoglicanos y la elastina.1 célula es capaz de síntesis yla degradaciónCiclo de renovación 45 díasILl-IL6ColagenasaHistología Ross-paulina 5edicionHistología Ross-paulina 5edicionSu adherencia a las fibrasse debe a la presencia deuna glicoproteína(fibronectina)
  38. 38. Sus funciones son sintetizar colágeno queformará las fibras colágenas intrínsecas,y proteoglicanos glicosaminoglicano paraformar la matriz extracelular
  39. 39. Fibras ColágenosGrupo de fibras principales1. Grupo cresto alveolar2. Grupo Horizontal3. Grupo oblicuodescendentes4. Grupo Apical5. Grupo InterradicularFibras OxitalánicaFibras Reticulares y ElásticasHistología Ross-paulina 5edicion
  40. 40. Sustancia Amorfa•ProteoglicanosGlicosaminoglicanos entre ellosHialurona, condrotin, , dermatan.•Glicoproteinas entre ellosOndulina, Tenascina,•FibronectinaHistología Ross-paulina 5edicion
  41. 41. Parte de los maxilares superiores e inferioresque forma y sostiene los alveolos de los diente.PROPORCIONAR LOSALVEOLOS PARA QUE ELDIENTE SE ALOJE Y SE FIJE AELLOS POR MEDIO DE F.PERIODONTALES,CONSTITUYÉNDOSE ASÍ UNAVERDADERA ARTICULACIÓN(ARTICULACIÓNALVEOLODENTARIA)ÉSTA ARTICULACIÓNPERMITE RESISTIR LASFUERZAS GENERADAS POREL CONTACTOINTERMITENTE DE LOSDIENTES DURANTE LAMASTICACIÓN, FONACIÓN YDEGLUCIÓN.PROTEGE A LOS VASOSY NERVIOS QUECORREN POR EL HUESOPARA EL LIGAMENTOPERIODONTAL.Funciones Periodontologia de Lindhe 4ta edicion
  42. 42. Matriz organica90%Colageno tipoI, III y IVSustancia nocolagenas 10%8%GlicoproteinasFosfoproteinasProteoglicanos2%Fosfata AlcalinaColagenasaFactores del Crecimiento (oseoinductor, osteogenina )Histología y Embriología Buco Dental Gómez deFerrari, a Campos MuñosResistente a la tensión
  43. 43. GlicoproteínaOsteopontina: se localiza especificamente en Iamatriz extracelular del hueso laminar durante elmecanismo de osificación; su función es similara la fibronectina como mediador de agregacióncelular.Osteonectina: glicoproteína ácida que tiene granafinidad por el colágeno, se trata de una proteínaEspecífica del hueso, al unirse a la fibra colágenay al cristal de hidroxiapatita proporcionan los núcleosde crecimiento de los cristalesHistología y Embriología Buco Dental Gómez de Ferrari, a Campos Muños
  44. 44. Sialoproteina ósea: se cree que está asociadaa laosteopontina y favorece al receptor de la integrina en lasuperficie celular. Químicamente esta glicoproteínaes rica en ácido aspártico, glutámico y glicina.Proteína morfogenética ósea (BMP): es una glicoproteínaque promueve la síntesis de DNA y la proliferación celular.Histología y Embriología Buco Dental Gómez de Ferrari, a Campos Muños
  45. 45. Condritínsulfato, dermatánsulfato,Heparánsulfato, hialuronan y decorinaBiglicanoSe pueden encontraren la matriz extracelular porxima a lostendones.Se ha identificado en laproximidad de las célulasendoteliales en el proceso desíntesis y depósito de la matrizóseaDentro de los proteoglicanos estánHistología y Embriología Buco Dental Gómez de Ferrari, a Campos Muños
  46. 46. Osteocalcina o proteína GLA ósea: es también secretada por lososteoblastos y se la considera una proteína de enlace del calcio al colágeno.La osteocalcina necesita de cofactores como vitaminas K, B y C para sufunción.Proteínas con acido gamma carboxi-glutámicoProteína Gla de la matriz: presentes en la matrizósea en la fase previa a la maduración, su concentraciónse ve estimulada por Ia vitamina D alinicio de la mineralización. Se le asocia a la regulaciónde la homeostasis del calcio.Histología y Embriología Buco Dental Gómez de Ferrari, a Campos Muños
  47. 47. Osteoblastos• Osteocitos• OsteoclastosCélulasBordeantes óseaHistología y Embriología Buco Dental Gómez de Ferrari, a CamposMuños
  48. 48. La evaluación histológica indicaque el cemento tiene unaultraestructura similar al huesoy la dentinaEs un tejido altamente mineralizado especializadoque recubre las superficies radiculares, nocontiene vasos sanguíneos ni linfáticos, carecede inervación.Forman parte del periodonto de inserciónActúan en el remodelado juntos con lasfibras periodontal y el epitelio óseo.
  49. 49. Es muy similar al huesoCubre La totalidad de la raíz20micras 50micras 80 micrasNo esta vascularizado y carecede inervaciónNo tienen la capacidad deremodelado
  50. 50. Cemento acelularcon fibrasintrínsecas (AEFC)Se encuentran en lasporciones coronal ymedia de la raíz ycontieneprincipalmente hacesde fibras de Sharpey.Cemento celularmixto estratificado(CMSC)Se sitúa en el tercioapical de las raíces yfurcaciones, contienefibras extrínsecas eintrínsecas ycementocitosCemento celular con fibras intrínsecas (CIFC).Se encuentra sobre todo en lagunas de resorcióny contiene fibras intrínsecas y cementocitos
  51. 51. Componente Celular•CementoblastoSintetizan procolágeno que formaralas fibras colágenos, así comoproteoglicanos para formar la matrizextracelularHistología y Embriología Buco Dental Gómez de Ferrari, a Campos MuñosSe encuentra adosado a laadosado a la superficie delcemento del lado del ligamentoperiodontal (zona cementogena)
  52. 52. Tienen un núcleo de formairregular, con 1 o 2 nucléolos.Abundante mitocondrias, RER yaparato de golgiLa membrana presenta receptorespara EGF y PTH1P (proteínarelacionada con paratohormona)Forma Activa e Inactivas
  53. 53. El cementocito típico presenta de l0 a 20prolongaciones citoplasmáticas, queemergen de1 cuerpo celular,Conductillos calcóforosPresentan escaso desarrollode orgánulos citoplasmáticos; el RER yhay pocas mitocondriasHistología y Embriología Buco Dental Gómez de Ferrari, a Campos MuñosCementoplasto o Lagunas
  54. 54. Histología y Embriología Buco Dental Gómez de Ferrari, a Campos Muños
  55. 55. El 50% de la matriz inorgánica del cemento es lahidroxiapatita 27% materia organica 32% de agua,El 90% de la matriz orgánica se compone decolágeno tipo I, III y V y VI, que también hacen lamayor parte de las fibras de Sharpey que seinsertan desde el ligamento periodontalLos proteoglicanos que se asocian principalmentecon los cementoblastos y cementocitos sonversicano, decorina, biglicano, fibromodulina ylumicano muy similares al huesoSindecano-2 ha sido localizada en cementoacelular.Molecular and cell biology of healthy and diseased periodontal tissuesP. MARK BARTOLD & A. SAMPATH NARAYANANMatriz extracelularPeriodontologia de Lindhe 4ta edicion
  56. 56. Unas vez dado elacumulo en un periodo de3 a 4 días comienza ladestrucción de la matrizorgánica en un 70%.Si no se contiene larespuesta inflamatoria,comienza la destrucción delos planos mas profundos Lpy hueso A.Esta inflamación hace el colágeno ylos proteoglicanos mas solubles ,dando cambios cualitativos ycuantitativosProvocando unamigración apical de lostejidosMolecular and cell biology of healthy and diseased periodontal tissuesP. MARK BARTOLD & A. SAMPATH NARAYANAN
  57. 57. Cambios topográficos en ladistribución de glicosaminoglicanosproteoglicanos y otrasmacromoléculas de la matrizextracelular en el ligamentoperiodontal se han asociado con laperiodontitis.El cemento puede ser alteradodebido a su exposición almedio oral en el que hay unapérdida de insercióncolagenosa cambiando tantoen el contenido orgánico comoinorgánico.LOS CAMBIOS BIOQUÍMICOS QUE OCURREN DENTRODEL LIGAMENTO PERIODONTALMolecular and cell biology of healthy and diseased periodontal tissuesP. MARK BARTOLD & A. SAMPATH NARAYANAN
  58. 58. La migración apical del epiteliode uniónLa formación concomitante dela bolsa epitelialLa expresión organizada de lasintegrinas y otras moléculas deadhesión de la superficiecelular en el epitelioCambios en la distribución decolágeno tipo VII, laminina-5, lafibronectina, tenascina yintegrinas b1CARACTERÍSTICA CLAVE DEL DESARROLLO DE LA LESIÓNPERIODONTALMolecular and cell biology of healthy and diseased periodontal tissuesP. MARK BARTOLD & A. SAMPATH NARAYANAN
  59. 59.  Histología Biología Celular y Molecular, Ross-Pawlina 5 ta edición Periodontologia de Lindhe.4ta edición Histología y Embriología Buco Dental Gómez de Ferrari, a CamposMuños Molecular and cell biology of the gingiva P. MARK BARTOLD,LAURENCE J. WALSH & A. SAMPATH NARAYANA. Molecular and cell biology of healthy and diseased periodontal tissuesP. MARK BARTOLD, LAURENCE J. WALSH & A. SAMPATHNARAYANA.

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