Identifican un proceso biológico clave en el desarrollo de una enfermedad bucal

Se trata de un hallazgo inédito sobre la fluorosis dental. Un equipo interdisciplinario de la Facultad de Odontología demostró que el endurecimiento de la dentina –el tejido que une el esmalte a la pulpa del diente– se debe a una mayor especialización de las células que lo forman. Si bien los estudios experimentales fueron realizados con dientes de ratas de laboratorio, este avance permitiría mejorar los tratamientos restaurativos con los que se aborda actualmente la enfermedad. El trabajo fue reconocido por la Sociedad Argentina de Investigación Odontológica. [09.03.2016]

Por Pablo Carrizo
Redactor UNCiencia
Prosecretaría de Comunicación Institucional – UNC
pablo.carrizo@unc.edu.ar

La fluorosis es una enfermedad producida por el consumo crónico y excesivo de flúor, generalmente a través del agua bebida. Según los especialistas, el cuadro clínico de “fluorosis” puede tener dos componentes principales: cuando hay formación de huesos quebradizos (fluorosis esquelética) y cuando se desarrollan dientes moteados con manchas oscuras en el esmalte (fluorosis dental).

La Organización Mundial de la Salud (OMS) establece que el contenido máximo de flúor en el agua para beber no debería superar un miligramo por litro (1 mg/L) para evitar la aparición de fluorosis. Este trastorno clínico tiene un comportamiento epidemiológico endémico: afecta a millones de personas en el mundo y se presenta frecuentemente de modo localizado en algunas regiones.

Además de dañar el esmalte de los dientes, debilitándolo y manchándolo, la fluorosis dental también produce una reacción biológica que endurece o “hipermineraliza” la dentina, el tejido intermedio que une al esmalte con la pulpa de las piezas dentales. Comprender los factores moleculares que desencadenan este proceso fue el propósito de un estudio inédito realizado por un equipo interdisciplinario de investigadores de la Facultad de Odontología de la Universidad Nacional de Córdoba.

Microfotografía de un corte de incisivo inferior de rata donde se puede observar el tejido pulpar, los odontoblastos y, por encima, la dentina que estos secretan. Imagen: gentileza del equipo de investigación.

El trabajo confirmó mediante pruebas de laboratorio que en el proceso de hipermineralización (en el que están implicadas una serie de enzimas y proteínas), no se produce un aumento de la cantidad de células que secretan la dentina –técnicamente denominados odontoblastos–, sino que el número de células se mantiene, pero éstas se “especializan” en producir una dentina más mineralizada.

Este proceso se relaciona con la participación de la proteína “conexina 43”, que juega un rol protagónico permitiendo que haya un pasaje más fluido de moléculas pequeñas –incluyendo iones como calcio-, entre los odontoblastos, generando así mayor mineralización de la dentina.

La proteína responsable

“La proteína conexina 43 se localiza en varios tejidos, entre ellos en la pulpa dental, el tejido blando que está en el centro del diente. Puede estar libre en el interior de las células, regulando la transcripción de ciertos genes, o puede ubicarse en la membrana de las células, haciendo las veces de canal o conexión entre una célula y otra”, explica Viviana Centeno, doctora en Ciencias de la Salud y directora del proyecto de investigación.

“Mediante métodos de laboratorio, pudimos detectar que el fluoruro aumenta la expresión de conexina 43, y a través de ese incremento se desencadenan eventos posteriores que favorecen la hipermineralización de la dentina”, señala.

¿Cómo sucede esto? ”A través de técnicas de inmunohistoquímica y de biología molecular, que permiten detectar y hacer visibles moléculas, reconocimos que la mayor mineralización no se dio a través de un aumento de la cantidad de odontoblastos, sino que se generaron odontoblastos más eficaces para secretar enzimas que luego endurecen la dentina”, precisa Pablo Fontanetti, doctor en Odontología e integrante del equipo.

Sobre la importancia de reconocer la cascada de eventos que generan la mineralización de la dentina, Centeno asevera: “Estos estudios básicos nos permitirán entender mejor cómo se comporta la dentina, para analizar qué posibles herramientas servirían a los odontólogos para que la adhesión de las carillas sea más efectiva”.

A partir de estos resultados, actualmente los investigadores están realizando estudios para comprobar si, inhibiendo la participación de la conexina 43, podrían revertirse los efectos producidos por el flúor.

Impacto en los tratamientos

La fluorosis produce daños irreversibles en el esmalte dental que se manifiestan a través de manchas marrones. En la clínica odontológica se realizan tratamientos que logran una mejora estética mediante restauraciones protésicas, donde siempre está involucrada la dentina.

“En la actualidad, la fluorosis dental solo es tratada de forma posterior a su aparición. Los tratamientos existentes se basan en quitar el esmalte manchado y dañado a través de un proceso abrasivo, para luego colocar carillas que reemplazan el esmalte de los dientes”, detalla Viviana Centeno.

Los cortes de incisivo inferior de rata
Los cortes de incisivo inferior de rata se montan en un portaobjeto para la observación con microscopio (izquierda). En microfotografías de los cortes se puede observar el tejido pulpar, la empalizada de odontoblastos y por encima, la dentina que éstos secretan (derecha).

Reconocer las causas moleculares de la “hipermineralización” de la dentina permitiría ensayar tratamientos más eficaces. Sucede que al endurecerse, la dentina pierde permeabilidad y dificulta la adhesión de carillas restaurativas.

“Normalmente, a la fluorosis dental se la considera una enfermedad propia del esmalte. Pero en realidad, también afecta a la dentina ya que, por debajo del esmalte dañado, la dentina responde con el proceso opuesto a fin de proteger el tejido más importante para el diente, la pulpa dental, donde se encuentran los nervios y vasos sanguíneos que llevan nutrientes y eliminan sustancias de desecho. Por eso, nosotros estamos estudiando qué sucede en la dentina para intentar aproximarnos a nuevas soluciones”, añade Centeno.

Lo novedoso del trabajo se asienta en el proceso de dilucidación de los mecanismos por el cual el flúor desencadena efectos en la dentina. El punto, que abre una perspectiva de conocimiento y aplicación relevante, se vincula con el hecho de que la dentina – en su origen embriológico y en las características de proporción de matriz orgánica– tiene grandes similitudes con el hueso.

En este sentido, los investigadores consideran que los procesos estudiados sobre la dentina permitirían extrapolar información para conocer qué produce el exceso de flúor sobre el hueso durante su formación. De este modo, generar este marco de conocimientos puede ayudar a reconocer mecanismos que subyacen al desarrollo de la fluorosis esquelética.

El modelo experimental, cimiento para una investigación básica en salud

Para realizar los estudios de laboratorio, el equipo desarrolló un modelo experimental que se basó en inducir fluorosis en roedores a través de la ingesta de agua con diferentes dosis de flúor.

En el diseño de este modelo, se tomaron en cuenta variables que determinan las diferentes dosis que pueden generar procesos de fluorosis en seres humanos y en animales. Se trabajó con incisivos de roedores adultos porque es un diente que permite estudiar el efecto del flúor en la formación del diente, ya que en roedores los incisivos crecen continuamente durante toda su vida.

Si bien, los resultados conseguidos no son directamente extrapolables a humanos, permiten reconocer variables que dan cuenta de cómo se desencadenan los procesos moleculares.

Sobre el proyecto de investigación
Título: Mecanismo molecular de la fluorosis dental: participación de las moléculas de unión intercelular.
Directora: Dra. Viviana Centeno.
Co-directora: Dra. Raquel Gallará.
Integrantes: Dr. Pablo Fontanetti, Bioq. Victoria Interlandi, Dra. Andrea Delgado, Dra. Alejandra Bojanich, Od. Ignacio González-Segura y Dr. Rubén H. Ponce.
Sede: Facultad de Odontología. Universidad Nacional de Córdoba.
Financiamiento: Secretaría de Ciencia y Técnica. Universidad Nacional de Córdoba.
Reconocimiento nacional a la investigación

Reconocimiento nacional a la investigación

A raíz de su originalidad y sus posibles aportes para generar métodos más eficaces para afrontar la fluorosis, el trabajo fue distinguido en noviembre de 2015 por la Sociedad Argentina de Investigación Odontológica (SAIO), institución que forma parte de la Asociación Internacional de Investigación Dental (IADR).

Se trata del “Premio Divisional Edward H. Hatton”, patrocinado por la empresa Unilever, y se trata de un galardón que la SAIO otorga anualmente. Fue concedido al trabajo titulado “Conexina 43 induce la diferenciación de odontoblastos en incisivos de ratas con fluorosis”, presentado por Pablo Fontanetti, en el marco de la investigación básica que el equipo de la UNC viene desarrollando.

A partir de este reconocimiento, Fontanetti presentará, en junio de 2016, el mismo trabajo en la reunión anual de la IADR, que se llevará a cabo en Corea del Sur. Sobre el reconocimiento y la próxima participación en el encuentro, Fontanetti reconoce: “Se trata de una experiencia muy enriquecedora, que nos alienta a seguir promoviendo la investigación, por lo que puede proyectar a futuro sobre algunos aspectos poco explorados”.

Diez años de trabajo de extensión sobre fluorosis

Diez años de trabajo de extensión sobre fluorosis

El proyecto de investigación sobre fluorosis está vinculado de manera directa con un proyecto de extensión que docentes, estudiantes e investigadores de la UNC vienen desarrollando desde 2006 en distintas comunidades de la provincia de Córdoba.

Raquel Gallará y Rubén Ponce, docentes de la cátedra de Química Biológica A de la Facultad de Odontología, son los responsables de la iniciativa, que se puso en marcha a partir del Programa de Voluntariado Universitario. En ese marco participaron estudiantes y docentes de varias facultades, constituyendo un equipo multidisciplinar que fue variando durante la década de trabajo.

Se trata de una propuesta que integra actividades de educación y transferencia de investigación en salud en una población ubicada en un área de fluorosis endémica Específicamente, en este momento el proyecto tiene su desarrollo en una comuna localizada al noroeste de la ciudad de Córdoba, en el faldeo occidental de las Sierras Chicas.

En la primera etapa, se realizó un diagnóstico pormenorizado en la zona para conocer los alcances y el impacto de la fluorosis en la población local. Luego se continuó con un seguimiento de los casos y se elaboraron prácticas educativas que tendieron a la concientización y educación sobre salud bucal.

En vinculación con las comunas y municipios, a partir de encuentros, talleres y microcampañas educativas, fue posible generar un proceso que permitió organizar un marco de apropiación de la problemática.

“La experiencia ha sido muy positiva, porque trabajar desde el voluntariado nos permitió un marco de distribución horizontal del conocimiento. Fuimos a un lugar a decir que el agua tenía una sustancia en concentraciones elevadas, que era potencialmente dañina para la salud, en una comunidad en donde el agua era ingerida como si tuviera propiedades curativas. Desde épocas ancestrales se trasmitía esa idea. Intentar  asimilar ese conocimiento cultural para dialogar y posteriormente reformular una problemática sanitaria resultó un desafío muy enriquecedor”, comenta Gallará.

Una de las complejidades de la fluorosis endémica que afrontan las comunidades del norte y noroeste cordobés, se basa en que la elevada concentración de flúor se encuentra en toda la cuenca que provee el agua para consumo. Para ello, las posibles soluciones que se están generando se dirigen hacia la construcción de filtros domiciliarios accesibles.

“En una primera etapa, realizamos un diagnóstico certero sobre la fluorosis endémica en la zona. Luego, intentamos buscar una fuente alternativa de provisión de agua para consumo pero concluimos que toda la cuenca estaba contaminada. Ahí llegamos a la instancia donde nos encontramos actualmente, que es el diseño de un filtro”, precisa Gallará.

En el equipo del proyecto de extensión participaron médicos, bioquímicos, biólogos, geólogos, psicólogos y psicopedagogos. Una de las consecuencias que genera esta enfermedad está relacionada al malestar psicológico de los niños y adultos afectados, en tanto suelen presentar grados de discriminación y autodiscriminación debido a las manchas que presentan en sus dientes.

Proyecto de extensión | Un camino ciudadano para erradicar la fluorosis
Directora: Dra. Raquel Gallará.
Co-director: Dr. Rubén Ponce.
Integrantes: Dra. Andrea Delgado, Dra. Alejandra Bojanich, Dra. Viviana Centeno, Lic. Irma Moncunill, Od. Eugenia Piñas, Dra Eugenia Barteik.
Sede: Facultad de Odontología. Universidad Nacional de Córdoba.
Financiamiento: Secretaría de Extensión. Facultad de Odontología. UNC. Programa de Voluntariado de la Secretaría de Políticas Universitarias (Ministerio de Educación de la Nación).

 

Proyecto de extensión | Fluorosis endémica en el noroeste de la Provincia de Córdoba: remoción de fluoruro del agua con filtros domiciliarios
Directora: Dr. Rubén Ponce
Co-director: Dr. Leonardo Piazza
Integrantes: Dra. Raquel Gallará, Dra. Alejandra Bojanich, Dra. Viviana Centeno, Dra Eugenia Barteik, Dra. Ana Scopel, Lic. Augusto Maillet y Biól. Daniela López.
Sede: Facultad de Odontología. Universidad Nacional de Córdoba.
Financiamiento: Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba.
El flúor, una moneda de dos caras

El flúor, una moneda de dos caras

De todos los elementos químicos, el flúor es el más electronegativo y se encuentra ampliamente distribuido en la corteza terrestre. Es fuertemente oxidante y forma compuestos con prácticamente todo el resto de los elementos.

Es también un oligoelemento, es decir, un elemento químico que se encuentra presente en pequeñas dosis en el cuerpo humano. Tanto su ausencia como su exceso pueden ser nocivos para la salud.

En la bibliografía médica existente, es caracterizado como un oligoelemento asociado a la salud bucal y ósea, ya que se ha corroborado que su equilibrada incorporación favorece la constitución de dientes sanos, la prevención de caries y el desarrollo de huesos fuertes.

En este punto, aún existen controversias sobre cómo debe utilizarse, ya que más allá de los aportes preventivos y restaurativos que permite su uso, también se ha comprobado que su utilización en exceso genera problemas como la fluorosis, afectando el desarrollo de dientes, huesos y hasta tejidos blandos.