proceso odontoblástico

Los procesos odontoblásticos se extienden desde la dentina periférica cerca de la unión dentinoesmalte o unión dentinocementaria hacia la cámara pulpar , siguiendo la dirección de la deposición de dentina . ^{[ 1 ]}

La extensión y persistencia de los procesos odontoblásticos varían entre las diferentes regiones del diente y con la edad. ^{[ 5 ]}

En ciertas regiones, como las puntas de las cúspides , los procesos odontoblásticos pueden extenderse más cerca de la superficie dentinaria, mientras que en otras áreas pueden retraerse hacia la pulpa con el tiempo. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

Las prolongaciones de los odontoblastos son extensiones citoplasmáticas especializadas que se originan en las células odontoblásticas , las cuales son las principales responsables de la formación de la dentina . Estas prolongaciones se encuentran dentro de los túbulos dentinarios , canales microscópicos que atraviesan la capa de dentina del diente. Cada prolongación de odontoblasto se proyecta desde el cuerpo celular , ubicado en el límite pulpo-dentinario, y se extiende a través del túbulo hacia la unión dentinoesmalte (UDE) o la unión dentinocemento (UDC). ^{[ 6 ]}

Los estudios de microscopía electrónica de transmisión (TEM) han revelado que los túbulos dentinarios en las regiones media y externa de la dentina suelen aparecer vacíos o revestidos de material electrodenso, mientras que los cercanos a la unión dentinoesmalte a menudo contienen sustancias granulares finas densamente empaquetadas. ^{[ 6 ]} Durante la dentinogénesis , a medida que los cuerpos celulares de los odontoblastos retroceden hacia la pulpa , sus prolongaciones permanecen incrustadas dentro de los túbulos . ^{[ 7 ]} Estas extensiones son más prominentes y numerosas en la dentina interna cercana a la pulpa , estrechándose gradualmente y disminuyendo en número a medida que se extienden hacia la dentina externa . ^{[ 6 ]}

Dentro de los túbulos , las prolongaciones de los odontoblastos están rodeadas por una membrana plasmática y sostenidas por filamentos del citoesqueleto , lo que facilita su naturaleza dinámica y activa. La disposición espacial de estas prolongaciones tiene implicaciones fisiológicas: una mayor concentración de prolongaciones en la dentina interna contribuye a una mayor sensibilidad dentinaria y a un mejor movimiento de fluidos en esta región, en comparación con la dentina externa más cercana al esmalte o al cemento . ^{[ 3 ]}

Durante la dentinogénesis , los odontoblastos secretan predentina, una matriz orgánica no mineralizada, y gradualmente retraen sus cuerpos celulares hacia la pulpa a medida que avanza la mineralización . Al mismo tiempo, la matriz que rodea la prolongación del odontoblasto se mineraliza , formando las paredes rígidas del túbulo dentinario , mientras que la prolongación en sí permanece dentro del lumen del túbulo. Este mecanismo de desarrollo asegura que cada túbulo dentinario se forme en relación directa con una prolongación del odontoblasto, con el túbulo esencialmente moldeado alrededor de la extensión. ^{[ 8 ]}

El trayecto de los túbulos dentinarios , especialmente en la corona, es característicamente curvo o en forma de S. Este patrón refleja la migración de los odontoblastos durante la formación de la dentina ; a medida que los odontoblastos se retraen hacia la pulpa mientras secretan predentina, se agrupan y se desplazan desde la periferia externa de la papila dental hacia el centro de la cámara pulpar . Este movimiento coordinado da como resultado el distintivo trayecto sigmoideo que se observa en los túbulos. ^{[ 9 ]}

Los procesos de los odontoblastos no solo guían la formación inicial de los túbulos, sino que también sirven como sitios activos de deposición de minerales a lo largo de las paredes de los túbulos. Esto resalta su papel esencial tanto en la organización estructural como en el mantenimiento continuo de la dentina . ^{[ 10 ]}

El proceso odontoblástico está directamente involucrado en la dentinogénesis a través de su función en la secreción y mineralización de la matriz dentinaria . ^{[ 5 ]} A medida que se deposita la dentina , el proceso se extiende dentro de los túbulos dentinarios , preservando la arquitectura tubular de la dentina durante la formación de la dentina primaria y secundaria . ^{[ 4 ]} En respuesta a estímulos como la caries dental o el trauma , los procesos odontoblásticos contribuyen a la formación de la dentina terciaria (reaccionaria) como parte de una respuesta protectora. ^{[ 11 ]}

Los procesos odontoblásticos están estrechamente asociados con las fibras nerviosas sensoriales dentro de los túbulos dentinarios y están implicados en la sensibilidad de la dentina. ^{[ 12 ]} Según la teoría hidrodinámica , los estímulos térmicos, mecánicos u osmóticos externos provocan el movimiento del fluido dentro de los túbulos dentinarios , lo que activa las terminaciones nerviosas pulpares y produce sensación de dolor . ^{[ 13 ]} También se ha propuesto que el proceso odontoblástico funcione como una célula mecanosensorial capaz de transmitir estímulos mecánicos hacia la pulpa. ^{[ 14 ]}

El proceso de los odontoblastos facilita el transporte de nutrientes , moléculas de señalización y productos de desecho metabólicos entre la pulpa dental y la dentina mineralizada . Este intercambio es esencial para mantener la vitalidad de la dentina , particularmente en la dentina profunda, donde se requiere difusión desde la pulpa . ^{[ 1 ] [ 5 ]}

En respuesta a lesiones como caries , desgaste dental o procedimientos restaurativos, los procesos de los odontoblastos participan en mecanismos de defensa al reducir la permeabilidad de la dentina y contribuir a la formación de dentina reparadora . Estas respuestas ayudan a proteger la pulpa dental de la invasión bacteriana y de daños tisulares adicionales . ^{[ 15 ] [ 16 ]}

La salud y la longevidad de un diente están estrechamente ligadas a la vitalidad del odontoblasto , es decir, al proceso odontoblástico. ^{[ 17 ]}

La razón de esto radica en la función del proceso odontoblástico en el mantenimiento de la permeabilidad de los túbulos dentinarios , ya que el envejecimiento produce su obliteración, causando la oclusión de los mismos . Esto resulta en una disminución de las propiedades mecánicas del diente , como la capacidad de soportar cargas funcionales y resistir fracturas ante fuerzas externas. ^{[ 17 ]}

Aunque el papel exacto de los procesos odontoblásticos en la transducción sensorial sigue siendo objeto de debate, su ubicación dentro de los túbulos dentinarios los sitúa en la primera línea de comunicación entre los estímulos externos y la respuesta pulpar . Son los primeros en verse afectados por la caries , la erosión y los procedimientos operatorios. Esta posición biológica única los convierte en una señal temprana de estrés celular, lo que les permite iniciar la respuesta pulpar. ^{[ 18 ]}

Como se mencionó anteriormente, se ha demostrado que los odontoblastos están asociados con las fibras nerviosas sensoriales , lo que contribuye a la sensibilidad dental . Por lo tanto, se postula que esta relación espacial única entre el proceso odontoblástico y las fibras nerviosas contribuye a eventos sensoriales como la hipersensibilidad dentinaria . ^{[ 18 ]}

Se creía que el proceso de los odontoblastos funcionaba en la conducción sensorial en la dentina , dándoles vitalidad. ^{[ 19 ]} Esta hipótesis explica la razón del dolor y la hipersensibilidad experimentados durante la preparación de la cavidad y la caries . ^{[ 19 ]}

Se propusieron tres teorías para comprender la función sensorial del proceso odontoblástico:

• inervación directa
• teoría de la transducción
• teoría hidrodinámica ^{[ 19 ]}

La teoría de la inervación directa afirma que las fibras nerviosas sensoriales de la pulpa se extienden hasta la unión dentinoesmalte, pero posteriormente fue cuestionada debido a la ausencia histológica de tejido nervioso en la unión dentinoesmalte (UDE). ^{[ 19 ]}

La teoría de la transducción propone que el proceso odontoblástico actúa como un mecanorreceptor capaz de conducir el dolor a las terminaciones nerviosas ubicadas en la pulpa periférica y los túbulos dentinarios .

No obstante, la teoría hidrodinámica sigue siendo la más aceptada. ^{[ 20 ]} Propuesta inicialmente por Brannstorm, se afirma que el proceso odontoblástico rodeado por el líquido dentinario se comprime al exponerse los túbulos dentinarios a estímulos osmóticos, térmicos, mecánicos y químicos a través del movimiento del líquido dentinario. Esto da como resultado la transducción de señales que se transmiten desde el proceso odontoblástico hasta las terminaciones sensoriales del nervio pulpar , lo que induce dolor/ hipersensibilidad dentinaria . ^{[ 1 ]}

Alternativamente, la transmisión de las señales de dolor puede surgir del movimiento del líquido dentinario y del proceso odontoblástico dentro del túbulo dentinario , haciendo contacto con las terminaciones nerviosas en la dentina interna y la pulpa adyacente . ^{[ 19 ]}

Cuando se contactan las terminaciones nerviosas , se deforman (actuando así como mecanorreceptores ) y transmiten impulsos. ^{[ 19 ]}

Los estudios demuestran que los estímulos fríos inducen el movimiento hacia afuera del proceso odontoblástico, mientras que los estímulos calientes provocan que el proceso odontoblástico se mueva hacia adentro.

En pacientes de edad avanzada, la capa de odontoblastos, incluyendo sus prolongaciones, experimenta senescencia . Agravada por las repetidas agresiones causadas por caries , desgaste , etc., esta disminuye la capacidad de producción de dentina , su potencial regenerativo y altera su respuesta a las lesiones. Por lo tanto, los pacientes pueden presentar diferentes manifestaciones clínicas de afecciones dentales, como menor dolor o sensibilidad, debido a la disminución de la permeabilidad de la dentina asociada a la oclusión de los túbulos. ^{[ 17 ]}

Los odontoblastos , con sus prolongaciones incrustadas en la dentina , son las primeras células pulpares que entran en contacto con los productos bacterianos relacionados con la caries que se difunden a través de los túbulos dentinarios. ^{[ 21 ]}

Por lo tanto, se sugiere que los odontoblastos desempeñan un papel crucial en la inmunidad innata del diente al detectar dichos productos bacterianos e iniciar una respuesta inmunitaria para prevenir la posible propagación de la infección . Se ha estudiado que el proceso de los odontoblastos detecta patrones moleculares asociados a patógenos (PAMP) a través de receptores de reconocimiento de patrones (PRR) especializados . ^{[ 21 ]}

El ADN bacteriano , ampliamente reconocido como PAMP , se caracteriza por un alto contenido de motivos CpG no metilados y tiene efectos inmunoestimuladores.

Los odontoblastos procesan los PRR , a saber, los receptores tipo Toll (TLR) (TLR1-6 y TLR9) que pueden detectar ligandos de bacterias que van desde lipoproteínas triacetiladas y diacetiladas (a través de TKR1/TLR2), LPS (TLR4), ARN bicatenario viral (a través de TLR3), flagelina (a través de TLR5), ADN que contiene el motivo CoG no metilado (TLR9) y combatir varios patógenos que invaden el diente .

Tras la detección de estos ligandos patógenos, regulan positivamente la expresión del PRR particular , la producción de varias quimiocinas como IL-6, IL-8 y la citocina inmunosupresora IL-10 tras la activación a través de TLR2 . ^{[ 21 ]}

Además, el proceso odontoblástico produce defensinas (péptidos antimicrobianos pequeños, catiónicos y de amplio espectro) que forman microestructuras similares a poros en las membranas de bacterias , virus , parásitos y hongos , alterándolas y provocando la ruptura y fuga de su contenido. ^{[ 21 ]}

Las defensinas más comunes y mejor estudiadas sintetizadas por el proceso de los odontoblastos son las defensinas β humanas (hBD) -1, -2, -3 y -4, cuya expresión varía según el desafío patógeno.

Se estudia una característica especial de las defensinas , concretamente la hBD-2 , que posiblemente induce la cicatrización de heridas al promover la liberación de la sialofosfoproteína de la dentina (DSPP), lo que provoca la diferenciación de las células mesenquimales madre de la pulpa en odontoblastos .

Además, el proceso de los odontoblastos produce un agente antibacteriano conocido como óxido nítrico (NO), que es un radical libre altamente difusible producido por las NO sintasas (NOS) que son capaces de reducir el crecimiento de Streptococcus mutans cuando se liberan extracelularmente. ^{[ 22 ]}

Antes del desafío cariogénico en sí, la matriz de dentina ya tenía materiales bioactivos y factores de crecimiento (como TGF-1, TGF-3, BMP-7, DMP-1, SDF-1) integrados debido a su secreción por los odontoblastos . ^{[ 22 ]} Durante la caries o la aplicación de materiales de recubrimiento pulpar , la liberación de estos materiales bioactivos y factores de crecimiento se vuelve crucial en la reacción de señalización de la dentina para la regeneración . ^{[ 22 ]}

Se dice que la dentina expuesta a daños iatrogénicos durante los procedimientos restaurativos (por ejemplo, preparación de cavidades y coronas ) sufre mecanismos patológicos similares a los que se producen durante una lesión cariogénica . ^{[ 23 ]}

La generación de calor y la desecación del tejido pueden inducir una reacción tisular similar a la que ocurre en la caries , lo que lleva a la mineralización intratubular e intertubular que causa la formación de dentina esclerótica , seguida de la formación de dentina terciaria. En cavidades profundas, la falta de adherencia al espesor mínimo remanente dentinario (EDD) de entre 0,5 y 0,25 mm resultó en mayores tasas de muerte de odontoblastos. ^{[ 23 ]}

Por ejemplo, en cavidades profundas , la tasa de supervivencia de los odontoblastos es de aproximadamente el 50%.

Cavidades poco profundas , tasa de supervivencia de odontoblastos >85% (incluso aunque se haya producido el corte del proceso odontoblástico).

Por lo tanto, los aspectos esenciales a tener en cuenta durante la preparación de un diente incluyen:

• Minimizar la preparación de la cavidad (pero sin dejar de seguir los principios necesarios).
• Utilizando fresas afiladas y del tamaño adecuado
• Utilizando una presión mínima
• Proporcionar una refrigeración adecuada
• Evitar el secado excesivo de la dentina

Los materiales restauradores, como el cemento de silicato tricálcico (MTA, Biodentine), contribuyen positivamente a la promoción de los procesos odontogénicos al estimular la diferenciación de los odontoblastos. Los iones de silicio promueven un mayor metabolismo , la síntesis de colágeno, la mineralización ósea y la reticulación del tejido conectivo. ^{[ 24 ]}

El procedimiento de blanqueamiento dental , en el que se liberan H2O2 y sus subproductos , puede difundirse a la pulpa a través de las capas de esmalte y dentina , lo que provoca inflamación y, en ocasiones, necrosis pulpar . ^{[ 24 ]}