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Amelogénesis imperfecta

Amelogénesis imperfecta
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Concepto:La amelogénesis es el proceso del esmalte que comprende:La elaboración de unamatriz orgánica extracelular, La mineralización casi inmediata de la misma.

Ambos procesos están íntimamente ligados en el tiempo, luego de describir los ameloblastos que son las células formadoras del esmalte. Los ameloblastos se diferencian a partir del epitelio interno del órgano del esmalte y alcanzan un alto grado de especialización. En el proceso de diferenciación se requiere de la presencia de dentina. Debido a ello, la diferenciación se inicia en la región del futuro extremo cuspideo del germen dentario, siguiendo la dentina en desarrollo y se propaga en dirección de las asas cervicales hasta que todas las células del epitelio dental interno se transforman en ameloblastos. El extremo del asa cervical del órgano del esmalte, determina la extensión de la aposición del esmalte ya que los ameloblastos del epitelio interno solo llegan hasta ese nivel. Estructura y ultraestructuralmente, el ameloblasto constituye la unidad funcional, dado que es la única célula responsable de la secreción de la matriz organiza del esmalte. El esmalte que esta compuesto por dos clases de proteínas: la enamelina y la amelogenina. A ubicación de los disturbios genéticos que afectan a formación del esmalte es conocida como amelogénesis imperfecta. Una proteína defectuosa en AI como la amelogenina (controla la mineralización del esmalte). El gen está localizado en un brazo corto de los cromosomas X y en la localidad correspondiente; no-cromosoma Y. El esmalte es el tejido ectodérmico que cubre la corona anatómica del diente. Esta formado por el órgano dental, el cual deriva de una proliferación localizada del epitelio oral. Las células que forman el esmalte, los ameloblastos, se diferencian dentro del epitelio dental interno como una parte del órgano dental. Debido a este proceso de diferenciación requiere la presencia de dentina, este comienza en la región del futuro extremo cuspideo de germen dentario; siguiendo la dentina el desarrollo, y propagándose hacia abajo de las vertientes cuspideas hasta que todas las células del epitelio dental interno se han convertido en ameloblastos.

Ciclo Vital Ameloblastos

Durante el desarrollo del germen dentario los ameloblastos atraviesan una serie sucesiva de etapas, que abarcan todos los cambios que sufren estos elementos desde que las células poseen un carácter absolutamente indiferenciado hasta que, tras diferenciarse y madurar, desaparecen por completo. Cada una de las etapas se caracteriza por presentar cambios estructurales citoquimicos y ultraestructurales que dependen del estado funcional, que poseen las células en relación con los procesos de formación o maduración del esmalte.

Las etapas que constituyen el ciclo vital del ameloblasto, son

Etapa Morfogénica (preameloblasto) Etapa de organización o diferenciación (ameloblasto joven) Etapa formativa o de secreción (ameloblasto activo, secretor o maduro) Etapa de maduración Etapa de protección Etapa desmolítica El desarrollo de los ameloblastos progresa desde los bordes incisales o cuspideos hacia el asa cervical, por lo cual, en un solo corte histológico de la etapa aposicional pueden observarse la mayoría de las características histológicas del ciclo vital de los ameloblastos.

Etapa Morfogénica

Las células del epitelio interno del órgano esmalte interactuan con las células ectomesenquimaticas de la papila determinando la forma de la CAD y de la corona. Los preameloblastos con células cilíndricas bajas con grandes núcleos ovalados, ubicados en la región central que ocupan, casi por completo, el cuerpo celular. El Complejo de Golgi y los centriolos están localizados en el extremo basal de la célula (sector adyacente al estrato intermedio), mientras que las mitocondrias se hallan distribuidas uniformemente por todo el citoplasma. En el extremo apical existen cisternas desarrollados de unión intercelulares. En un corte histológico del germen dentario, en estadio de campana aposicional, se localizan cerca del asa cervical. El epitelio interno del órgano del esmalte esta separado del tejido conectivo de la papila dentaría por una delgada lamina basa, la lamina basal ameloblástica (LBA), que contiene laminina, colágeno tipo IV, ectanina, heparán sulfato y fibronectina. La capa pulpar adyacente presenta una zona acelular, clara y angosta que desde el punto de vista histoquímico es metacromática y alcianófila. Los preameloblastos muestran abundantes prolongaciones citoplasmáticas, que se extienden desde la superficie apical (limite con la papila dental) hasta la matriz intercelular en la que penetran. Estas prolongaciones entran en contacto con las células ectomesenquimáticas de la papila, Posiblemente podrían desempeñar un papel importante en las interacciones epitelio-ectomesénquima. En este periodo intervienen distintos factores tales como el TGF-b , FGF y EGF que inciden sobre la diferenciación general de las células que forman el estadio de casquete del germen dentario. En los preameloblastos (epitelio dental interno) los receptores Nocth y EGF están disminuidos en relación con las células del epitelio dental externo del órgano del esmalte. En los preameloblastos de esta etapa morfogenética se inicia la expresión y la secreción de tuftelina, de sialofosfoproteina dentanaria (DSP) y de ATPasa dependiente del calcio.

Etapa de Organización (Ameloblasto Joven)

En esta etapa que coincide con el periodo de campana, las células del epitelio interno del esmalte, que siguen expresando niveles bajos de receptores Nocth y EGF inducen, mediante la elaboración de TGF-b , a las células mesenquimáticas del tejido conectivo adyacente a diferenciarse en odontoblastos. En este periodo los ameloblastos cambian de aspecto: las células se alargan, cambian de polaridad, las organelas y el núcleo se dirigen hacia basal (estrato intermedio). El citoplasma muestra un cierto grado de desarrollo de RER (basofilia cada vez más intensa), y del Complejo de Golgi, las mitocondrias se agrupan en la región basal, y se observan numerosos microfilamentos y microtubulos. Los ameloblastos se hallan alineados estrechadamente uno respecto del otro, a través de especializaciones de contacto o complejos de unión que se localizan a nivel de los extremos básales y apicales de las células. Se ha establecido que existen diferencias funcionales entre ellas. Las uniones mas apicales son del tipo macular (puntual) u permeables al paso de algunas sustancias hacia los espacios intercelulares. Las uniones básales pertenecen a la variedad zonular (rodean a toda la célula) y son impermeables al paso de algunas sustancias hacia los espacios intercelulares. Las uniones mas básales pertenecen a la variedad zonular (rodean a toda la célula) y son impermeables al paso de sustancias. Los Tonofilamentos que se proyectan desde las uniones de la membrana hacia el citoplasma de los ameloblastos, forman las barras terminales apicales y básales. Existen desmosomas bien desarrollados que se ven, tanto en la región apical, como en la basal. A zona clara y acelular entre el epitelio interno y la papila dentaría desaparece quizás por el alargamiento de las células epiteliales que se ponen en contacto con las células de la papila, las cuales han comenzado su diferenciación en odontoblastos. Hacia el final del periodo de organización comienza la secreción de dentina por parte de los odontoblastos. Cuando esto ocurre se desarrolla una inversión de la corriente nutricia, al quedar separados los ameloblastos de la papila dentaría, su fuente primitiva de nutrición. Ahora su nutrición procede de los capitales del saco dentario que rodean al órgano del esmalte y que penetran con el epitelio externo por invaginación hacia el estrato intermedio. El cambio de polaridad que el ameloblasto joven sufre en esta, esta relacionado con una reprogramación de los mecanismos celulares que controlan el trafico vesicular, dado que a partir de esta fase, se va a desarrollar una intensa síntesis de secreción de proteínas del esmalte. En los ameloblastos jóvenes que todavía conservan la capacidad de dividirse puede ya detectarse la presencia de amelogenina.

Etapa Formativa o de Secreción

El ameloblasto secretor es una célula diferenciada, muy especializada que ha perdido la capacidad de dividirse por mitosis. La población de preameloblastos constituye por ello una fuente constante de provisión de ameloblastos. Los ameloblastos secretores son células cilíndricas y delgadas de unos 60 m m de altura. Entre sus caras laterales existen sistemas de unión semejantes a los descritos en la etapa anterior, observándose pequeños espacios interameloblasticos hacia los que las células proyectan pequeñas microvellosidades. Al MO el citoplasma es fuertemente basofilo, debido a un ergastoplasma bien desarrollado (típico de células excretoras), y el núcleo es grande con cromatina laxa y un nucleolo evidente. El núcleo del ameloblasto se encuentra ahora en el polo basal, o sea en el polo opuesto a la futura CAD. Al ser una célula secretora, desde el punto de vista ultraestructural presenta las siguiente características: abundantes mitocondrias (polo secretor); Complejo de Golgi constituido por varios dictiosomas en la misma zona; RER distribuido por toda la célula y más desarrollado en el polo apical; microfilamentos de tubulina, a -actinina, vinculina y prequeratinas que se disponen a lo largo de la célula constituyendo el citoesqueleto y cuya integridad resulta necesaria para la diferenciación total y la secreción de los ameloblastos. En el citoplasma de los ameloblastos secretores se han descrito vesículas denominadas cuerpos ameloblasticos o cuerpos adamantinos que son formaciones de tipo granular, consideradas como precursores intracelulares de la matriz orgánica del esmalte. Se localizan cerca del Complejo de Golgi en el cual tienen su origen. Poseen morfología ovoidea y contienen un material granular muy fino, rodeado por membrana. El contenido de los cuerpos ameloblasticos no se conoce con exactitud. Por una parte, se supone que su naturaleza es proteica y que contiene constituyentes propios de la matriz orgánica del esmalte. Algunos autores consideran que podrían contener sales minerales cálcicas en forma soluble. Los gránulos secretorios o cuerpos ameloblasticos, una vez formados en el Complejo de Golgi, migran hacia el polo apical de la célula, donde son liberados contra la dentina formada. La secreción de proteínas del esmalte y la aparición de cristales inorgánicos dentro de ellas, es casi simultanea. Los cristales del esmalte se forman primero se interdigitan con los cristales de la dentina. A medida que se forma esta primera capa amorfa de esmalte (esmalte aprismático), los ameloblastos se alejan de la superficie de la dentina y cada uno desarrolla una proyección cónica denominada proceso de Tomes. Los sistemas de unión más próximos al polo apical, marcan con claridad el limite entre el cuerpo celular del ameloblasto y el proceso de Tomes. Es decir, que el ameloblasto secretor en esta etapa del ciclo se caracteriza desde el punto de vista morfológico por la presencia del proceso de Tomes, estructura responsable por la formación de prismas y la disposición de los cristales dentro del mismo. En el proceso de Tomes la membrana ofrece dos patrones de superficie: uno de ellos presenta invaginaciones, mientras que el otro ofrece una superficie más lisa. La presencia del proceso de Tomes supone la ruptura de la membrana basa, que se produce por la acción lítica de enzimas lisosómicas procedentes de los ameloblastos o por enzimas derivadas del odontoblasto. El citoplasma del proceso de Tomes contiene gránulos secretores (cuerpos ameloblasticos), pequeñas vesículas, mitocondrias y microfilamentos. Las dos vertientes membranosas del proceso de Tomes representan dos áreas distintas de secreción: a) el polo secretor que presenta invaginaciones es el responsable de formar el esmalte de la cabeza de los primas. Los cristales que se depositan sobre la materia orgánica se disponen perpendicularmente a la superficie del polo secretor; b) el polo secretor de superficie lisa es el responsable de la formación del esmalte de la cola del prisma adyacente. Los cristales aquí depositados tienden a ser también perpendiculares a la superficie. Ambas secreciones y su posterior mineralización darán lugar a la organización de los primas y a la orientación de los cristales en el seno de los mismos. La secreción de la cola de un prima precede a la de la cabeza del siguiente, lo que configura una fosita ocupada por el resto del proceso de Tomes. Esta fosita se llena mas tarde con la secreción elaborada por el polo secretor de la cabeza. Se desconocen si existe mecanismos selectivos de polaridad en la elaboración, transito y secreción, en el ameloblasto, hacia cada una de las vertientes del proceso de Tomes. Se admite que en la formación de cada prisma intervienen cuatro ameloblastos y que cada ameloblasto contribuye a formar cuatro prismas. La presencia y el desarrollo del proceso de Tomes, están asociados principalmente con la formación del esmalte prismático. Esto explica que el esmalte se deposita inicialmente aprismático. También se suele encontrar una fina capa aprismática en la superficie externa del esmalte. Es decir, que el prima se forma solo cuando la prolongación citoplasmatica apical está presente. Los ameloblastos están unidos por desmosomas a las células del estrato intermedio. Al parecer cada célula del estrato intermedio esta relacionada con seis ameloblastos, a los que coordina en los desplazamientos que estos efectúan en el proceso de formación de los prismas del esmalte. El desplazamiento vertical hacia atrás de los ameloblastos, seria semejante al que realizan también otras células que forman tejidos duros, tales como los osteoblastos y los odontoblastos. Sin embargo, los desplazamientos laterales y, en algunos casos, en torsión necesarios para formar algunos prismas podrían ser únicos de los ameloblastos. Los ameloblastos próximos a la cúspide son los primeros que alcanzan la máxima diferenciación secretora para sintetizar y segregar las proteínas especificas de la matriz del esmalte.

Etapa de Maduración

La maduración se produce después de haberse formado la mayor parte del espesor de la matriz del esmalte en el área oclusal o incisal (en las partes cervicales de la corona, la formación de la matriz del esmalte todavía continua). En esta etapa los ameloblastos reducen ligeramente su tamaño, aumentan su diámetro transversal y su Complejo de Golgi y su RER disminuye de volumen. Las mitocondrias se sitúan en el polo apical y el numero de lisosomas y autofagosomas, con un contenido semejante al de la matriz organiza del esmalte, aumentan considerablemente. El proceso de Tomes desaparece y en el polo apical surgen microvellosidades e invaginaciones tubulares a las del osteoclasto. La presencia de estas estructuras demuestra que en esta etapa las células tienen capacidad absortiva lo que les permite participar eliminando agua y matriz orgánica del esmalte. La eliminación del componente orgánico facilita espacio para que se incremente el porcentaje de componente inorgánico y se vaya configurando el esmalte maduro. En esta etapa, además de la reabsorción se ha comprobado que disminuye, aunque no de forma completa, la producción de las proteínas del esmalte. El ameloblasto en esta etapa sintetiza abundante ATPasa dependiente del calcio y numerosas enzimas lisosomicas y progresivamente fosfatasa alcalina. El pH existente en la matriz, junto al polo apical cuando la acidez alcanza un determinado limite y puede desmineralizarse los cristales de esmalte que se están formando. Se ha sugerido que el contacto con altas concentraciones de flúor podría acidificar este micromedioambiente. En la fase de transición entre la etapa secretora y la de maduración se ha demostrado que muere el 25% de la población ameloblastica y durante la etapa de maduración lo hace el otro 255. El resto de las células (50%) debe ocupar el espacio previo existente y de ahí el carácter mas aplanado que presenta la morfología de los ameloblastos.

Periodo de Protección

Cuando el esmalte depositado se ha mineralizado en su totalidad, el ameloblasto entra en su estado de regresión. Los ameloblastos dejan de estar organizados en una capa definida, ya no pueden distinguirse de las células del estrato intermedio y, en consecuencia, se fusionan con el resto de las capas del órgano del esmalte. En los ameloblastos las organelas disminuyen de volumen y el Complejo de Golgi vuelve a su posición inicial en el polo basal, junto a las células del estrato intermedio. Estos estratos celulares no distinguibles constituirán, finalmente, una capa estratificada denominada epitelio reducido del esmalte o epitelio dentario reducido, cuya función es la de proteger el esmalte maduro, separándolo del tejido conectivo hasta la erupción del elemento dentario. El ultimo producto de secreción de los ameloblastos es la llamada cutícula primaria o membrana de Nasmyth.

Etapa Desmolitica

El epitelio reducido del esmalte e induce la atrofia del tejido conectivo que lo separa del epitelio bucal, de este modo pueden fusionarse ambos epitelio. Las células del epitelio dentario elaboran enzimas que destruyen el tejido conectivo por desmólisis. Si se produce una degeneración prematura del epitelio reducido puede no haber erupción.

Tipos de Amelogénesis Imperfecta

Las alteraciones que afectan a la formación del esmalte pueden ser de origen genético o de origen medioambiental dado que el ameloblasto es una célula muy sensible a los cambios de su entorno. Los defectos pueden afectar solo a una pequeña área de la superficie del esmalte o, por el contrario, a todo el espesor del mismo. De forma similar la alteración puede ser localizada afectando a uno o dos dientes o generalizada afectando a muchas piezas dentarías o incluso a toda la dentición. Los defectos pueden ser, además, simétricos o asimétricos respecto de la línea media de dentición. De entre los procesos arriba indicados aquellos que cursan con un cuadro febril importante, como por ejemplo la fiebre tifoidea, dan lugar a bandas mal formadas en la superficie del esmalte que se originan durante el proceso de amelogénesis. La administración de tetraciclinas puede dar un origen a una banda de pigmentación gris o incluso a una pigmentación total de la estructura del esmalte. Ello se debe a la incorporación del antibiótico a los tejidos que se están mineralizando. La exposición aguda o crónica al flúor en dientes en desarrollo origina alteraciones importantes en la amelogénesis. Al parecer el mecanismo es la degradación alterada de la amelogenina por las proteasas en la fase de maduración y formación del esmalte. Esto da origen a la retención de la amelogenina y a la formación de áreas de esmalte irregular. Estructuralmente se observa una capa hipermineralizada externa y una capa hipomineralizada ubicada mas internamente en el esmalte. Desde el punto de vista clínico se observa un esmalte moteado que aunque poco estético es resistente a la caries al estar constituido los cristales por fluorapatita. En relación con las alteraciones genéticas que conducen a la amelogénesis imperfecta se acepta que esta denominación debe quedar restringida a defectos congenicos que afecten solo a la formación del esmalte (alteración de la amelogénesis no sindromica), y no a aquellas alteraciones en la formación del esmalte que acompañan a otros defectos metabólicos y morfológicos presentes en otros sistemas corporales (alteraciones de la amelogénesis sindromica). No debe olvidarse que como el esmalte es de origen ectodermico la alteración de su formación puede acompañar a la alteración de otros derivados ectodermicos, como el pelo, las uñas, la piel, etc. De acuerdo con criterios clínicos y radiograficos se distinguen tres grandes grupos en la amelogénesis imperfecta: el tipo hipoplasico, en el que existe una reducción cuantitativa del esmalte, pero con una buena mineralización, el tipo hipocalcificado, en el que existe una mineralización defectuosa, pero el volumen adamantino es prácticamente normal y el tipo hipomaduro, en el que se desarrollan distintas alteraciones en la configuración de los prismas durante las ultimas etapas del proceso de mineralización. Entre los complejos sindromicos en los que existen alteración en la formación del esmalte se encuentran los síndromes de Aarskog y de Goltz cuya transmisión hereditaria esta ligada al cromosoma X y el síndrome Trico-dento-óseo cuya transmisión es autosomica dominante. La diferenciación hacia ameloblastos de algunas zonas aisladas del epitelio radicular de Hertwig dan lugar a la formación de nódulos de esmalte de 1 a 2 mm de diámetro en las raíces. Dichas formas denominadas perlas adamantinas o del esmalte se encuentran con mayor frecuencia en las zonas de bifurcación de las raíces de los molares permanentes.

Fuente

  • DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIA.