Biologia oral 6-Parte 1 - Facultad de Odontología

Este disco compacto contiene la versión escrita de los
ponentes que participaron en el:
Organizado por la Dra. Gloria Gutiérrez Venegas.
Aprovechamos la ocasión para agradecer a todos los
participantes para la realización de este libro.
.

Inicio Contenido Introducción Ponencias Resumen Curricular Comité Créditos
Introducción
Ponencias
Resumen curricular
Comité Organizador
Créditos
Contenido
Página
2
4
188
233
234
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Inicio Contenido Introducción Ponencias Resumen Curricular Comité Créditos
Introducción
penas resulta necesario subrayar la importancia de mejorar el
tratamiento dental en cuanto a eficacia, rapidez y disminución del dolor, de
manera tal que la experiencia sea lo menos traumática para el paciente. Sin temor
a equivocarme, con el apoyo de las investigaciones realizadas en el área de la
biología molecular se conocerá con mayor certeza el funcionamiento de las
estructuras de soporte del órgano dentario lo que permitirá diagnosticar y tratar
de manera precoz afecciones tales como la caries y la enfermedad periodontal.
Por otra parte, con el avance en este apasionante campo de las ciencias biológicas
se podrán encaminar los esfuerzos clínicos a la prevención o regeneración de
tejidos del periodonto.
Este libro denominado Bioquímica Oral 6, que es el producto del Sexto
Congreso de Biología Oral que organiza la Facultad de Odontología, tiene el
propósito de divulgar los descubrimientos que se efectúan en diversos centros de
Investigación en el país. Así mismo, evidenciar que la ciencia básica es el cimiento
para establecer los tratamientos terapéuticos. La obra de los ponentes, ha sido
extensamente publicada en revistas internacionales y muchos de ellos han
trabajado también con grupos en el extranjero y continúan colaborando a
distancia.
El texto contiene la información escrita de los conferenciantes, en donde se
incluyen temas tan diversos como: la relación entre la obesidad con los
padecimientos dentales, como el organismo produce proteínas que no tienen
estructura y sin embargo manifiestas actividad biológica, el efecto de las resinas
ortodóncicas en el esmalte; el oportunismo de las levaduras en pacientes
inmunosupresoras; la importancia de las crestas neuronales en la morfogénesis:
el evidente efecto del envejecimiento poblacional en los costos del tratamiento
odontológicos y la fitoquímica como una alternativa en el tratamiento
odontológico.
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Los capítulos enumerados anteriormente constituyen las líneas esenciales
de un inmenso campo de gran complejidad, por lo que en este libro se aborda de
forma resumida algunos de los diferentes campos en la investigación biológica.
Finalmente, los capítulos reseñados en este libro pretenden ser una guía
útil para consulta de profesores y estudiantes que deseen integrarse en un campo
que está experimentando un crecimiento notable en el ámbito de la biomedicina.
Ciudad Universitaria a diciembre del 2010
Gloria Gutiérrez – Venegas.
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Inicio Contenido Introducción Ponencias Resumen Curricular Comité Créditos
Javier Portilla Robertson
9:30 – 10:10
Nuria Sánchez Puig
10:20 – 11:00
Rogelio José Scougall Vilchis
11:10 – 11:50
Luisa Alba Lois y
Claudia Segal Kischinevzky
12:00 – 12:40
RECESO 12:40 - 13:00
Eileen Uribe-Querol
13:00 – 13:40
Sergio Sánchez García
13:50 – 14:30
Gloria Gutiérrez-Venegas
14:40 – 15:20
Ponencias
Odontología y Obesidad.
Proteínas que carecen de
estructura pero son funcionales:
la otra cara de la moneda.
Mecanismo de Adhesión e
Integridad de la Superficie del
Esmalte en Ortodoncia.
Las levaduras oportunistas
¿Patógenos emergentes
de la boca?
Inducción y Especificación de
Crestas Neurales.
General Oral Health Assessment
Index (GOHAI) y estado de la
dentición en población de adultos
mayores mexicanos
Impacto de los flavonoides en el
tratamiento de la enfermedad
periodontal.
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Inicio Contenido Introducción Ponencias Resumen Curricular Comité Créditos
Odontología y obesidad
Javier Portilla R, Sergio Tablada L, Ma Eugenia Pinzón T,
Rosa María Celis B, Amalia Cruz Ch.
La obesidad y el sobrepeso tienen un impacto significativo posterior en la
morbilidad y mortalidad. Muchas de las complicaciones metabólicas como diabetes
Tipo 2, enfermedades cardiovasculares, así como algunos tipos de cáncer se
asocian a la obesidad. La prevalencia de obesidad infantil en México, alcanza ya
proporciones epidémicas. Según datos de la Secretaría de Salud de este año, 1 de
cada 4 alumnos de primaria presenta obesidad y de estos entre el 10 y 15 % tienen
anemia.
La Encuesta Nacional de Salud y Nutrición realizada en el año 2006
(ENSANUT2006) [1] reveló que el sobrepeso y la obesidad son los problemas más
5

Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
graves que enfrenta la población mexicana, ya que juntos afectan al 72% de las
mujeres y al 67 % de los hombres mayores de 30 años. En total el 70 % de los
mexicanos padece algún problema de peso.
La prevalencia de la obesidad en niños de 5 a 11 años es de alrededor de 26%
en total, con un promedio de 26.8% en niñas y 25.9 en niños. En esa población el
incremento anual es de 1%. Los niños en edad escolar son los que han presentado
un aumento relativo mayor de sobrepeso, ya que de 1988 a la fecha la cifra creció
hasta un 33 por ciento [11]
Las Estadísticas en el 2009 señalan que un 70% de la población de adultos
mayores de 20 años presenta sobrepeso u obesidad y un 27 % de niños menores de
11 años.
La obesidad en niños aumenta el riesgo de padecer Síndrome Metabólico,
hipertensión sistólica, pre-hipertensión, índices de resistencia insulínica y niveles
altos de triglicéridos, además de índices elevados de agresión (bullying) [2]. En un
estudio longitudinal se demostró que sub-grupos de niños con obesidad reportaron
niveles disminuidos de autoestima, mayores niveles de tristeza, soledad y
nerviosismo, comparados con cohortes de peso normal [3].
Podemos resumir señalando qué en nuestro país, más de 50% de la población
de adultos y casi un tercio de los niños y niñas en México, tienen sobrepeso y
obesidad. Si eso lo estimamos en millones de personas, estaríamos hablando de un
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Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
poco más de 32,671 millones sin contar a los niños. Estas cifras alarmarían a
cualquiera que fuese responsable del futuro económico y el bienestar de México.
Solo del año 2000 al 2008, el costo de la atención de las enfermedades
relacionadas con el sobrepeso y obesidad se incrementó más del 60%, al pasar de 26
mil millones a más de 40 mil millones. Estos problemas son el resultado de la mala
alimentación, falta de actividad física, consumo de alimentos hipercalóricos, con alto
contenido de grasas y refrescos principalmente; esto conlleva a pérdidas en la
productividad en el trabajo por más de 25 mil millones de pesos.
En el presupuesto de Egresos de la Federación 2010 aprobado por la Cámara
de Diputados, se etiquetaron 250 millones de pesos para implementar medidas de
prevención de la obesidad [11]. Sin embargo no ha sido posible poner en práctica
ninguna de estas medidas, por políticas negativas, especialmente del sindicato de la
Secretaría de Educación Pública (SEP) siendo imposible -según la misma fuente-
cumplir la ley para combatir la obesidad. Al respecto, una nota periodística reciente
señala: “La Secretaría de Salud y legisladores del PAN advirtieron que no hay
condiciones para cumplir la reforma que exige a las escuelas dedicar 30 minutos de
ejercicio diario como medida contra la obesidad. El subsecretario de Prevención y
Promoción de la Salud, Mauricio Hernández, dijo que acatar la medida significaría
que los niños ocupen hasta 20% del horario escolar en hacer ejercicio, lo que
“tendría impacto sobre la calidad educativa”. Para el senador del PAN, Ricardo
Torres Origel, integrante de la Comisión de Salud, la aprobación de la iniciativa,
refleja la absoluta ignorancia de los diputados”
7

Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
La OMS [3] propone adoptar un abordaje conjunto para la promoción de la
salud general y oral en los niños de edad escolar, integrando el fomento a la salud
oral con esfuerzos en dirección a otros temas de salud, como la obesidad y la
nutrición.
La Academia Americana de Odontopediatría, recomienda que los encargados
del cuidado de la salud oral establezcan patrones alimenticios, rutinas de actividad
física, y proveer a las familias de guías educativas y anticipatorias, pues la
evidencia también señala que los hábitos dietéticos que se adquieren en la infancia
persisten en el adulto [4], siendo fundamental e ineludible que el odontólogo
general y necesariamente el especialista, coadyuven en el tratamiento de la
obesidad. El objetivo es desarrollar una guía práctica para este fin.
Como inicio señalaremos que la alimentación es un fenómeno complejo que
está basado en las siguientes premisas [5]:
1.- Es una “necesidad biológica” que impulsa la búsqueda de alimento en
respuesta a un conjunto de señales hormonales periféricas reguladas por el
sistema nervioso central.
2.- Es una ”fuente de placer” que orienta la selección de alimentos y su consumo
según sus características organolépticas (características de una sustancia que se
percibe por los sentidos).
3.- Está basado en “pautas socioculturales” que determinan el patrón de consumo
de alimentos superponiéndose a los impulsos fisiológicos.
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Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
4.-Es un “hecho social” que funciona como medio de relación e interacción entre
las personas dentro de la cultura.
La obesidad se considera un trastorno metabólico que se define como una
excesiva cantidad de grasa o tejido adiposo en relación a la masa muscular del
cuerpo [12].
El grado de obesidad se determina con base en el Índice de Masa Corporal
(IMC) de una persona. El IMC se calcula al dividir el peso (en kilos) entre la talla (en
metros) al cuadrado IMC = Peso (Kg) / [Talla (m x 2). Un índice menor de 20 indica
peso bajo, de 20 a 25 es lo ideal; se considera sobrepeso cuando se tiene de 25 a 30,
y más de 30 es obesidad. Por ejemplo: una mujer de 60 kilos que mida 1. 60 de
estatura deberá hacer la siguiente operación: 60/ (1.60 x 1.60).= IMC [8].
Hay una amplia evidencia en estudios llevados a cabo en gemelos tanto mono
como dicigóticos donde se concluye que el comportamiento alimenticio y el peso
tienen una influencia genética, asociada a los índices de obesidad; sin embargo
existen otros factores también significativos [9].
En estudios reportados sobre el comportamiento infantil referente a los
hábitos alimenticos [13], se consideran dos aspectos fundamentales: el “Modelo
paterno y el Control paterno” sobre las costumbres alimenticias. Ambos patrones
tienen influencia, particularmente el modelo paterno, ya que este tiene un claro
efecto en como el niño piensa y se comporta con relación a la comida, mientras
que el control sobre la dieta tiene impacto sobre la ingesta, más no sobre las
9

Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
actitudes teniendo en este sentido, un efecto negativo. Se concluye que, además
de simplemente educar a los padres sobre que dar de comer a los niños, la dieta
paterna debe ser el foco principal del cambio. Si se logra que estos reconozcan que
su comportamiento alimenticio es la fuente más importante de información
nutricional para los hijos, agregado a los hábitos deportivos [13].
La obesidad infantil puede tener su origen por un lado por predisposición
genética y por otro lado, en la alimentación durante los primeros dos años. Es un
hecho conocido que la leptina, una hormona que produce la sensación de
saciedad, se encuentra en la leche materna y produce en los bebés esta sensación
al consumir el alimento suficiente, esta hormona no está incluida en las fórmulas
lácteas lo que puede contribuir a la obesidad infantil [17].
Tomando en cuenta lo señalado anteriormente, acerca de las influencias
sociales, las genéticas y las que el ambiente familiar tiene sobre el patrón de la
ingesta, el centrar el tratamiento de la obesidad en la determinación de la
cantidad y tipo de alimentos de la dieta habitual, presenta resultados
controversiales y no siempre efectivos a largo plazo.
El sobrepeso y la obesidad tienen un componente substancialmente genético,
pero el incremento tan dramático en su prevalencia en los años recientes debe
atribuirse a factores ambientales.
10

Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
El origen del problema de la obesidad parece ser consecuencia principalmente
de la vida moderna y el acceso a grandes cantidades de alimentos apetitosos al
paladar, ricos en calorías y a una actividad física limitada. Sin embargo este
ambiente de abundancia afecta en forma diferente a las personas, algunas son
capaces de mantener un balance entre la ingesta y el gasto de energía, mientras
que otras no. ¿Qué es lo que marca la diferencia entre los dos tipos de personas?
La respuesta puede atribuirse a diferencias en la susceptibilidad de los individuos a
ganar peso la cual puede entenderse a diferentes niveles: que van desde el
genético, fisiológico, metabólico hasta el conductual y psicológico [8]
Con respecto a las teorías psicológicas que se han desarrollado para explicar el
sobrepeso y la obesidad existen principalmente tres:
Teoría psicosomática desarrollada por Kaplan y Kaplan (1957) y Bruch
(1973), sostiene que la conducta alimentaria emocional es una respuesta
inapropiada al estrés. Esta teoría fue la primera en relacionar emociones e
ingesta excesiva a partir de las observaciones clínicas de personas obesas
que informaban de una ingesta excesiva cuando se encontraban ansiosas,
deprimidas, o solas. De acuerdo a esta teoría, los sujetos obesos se
caracterizan por la falta de conocimiento interoceptivo y por ser incapaces
de distinguir entre las señales de hambre y saciedad o entre hambre y
ansiedad. Esta teoría señala además, que los estados emocionales negativos
o no placenteros producirían en estas personas un estado de ansiedad la
cual sería experimentada como difusa y no atribuible a una fuente u origen
11

Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
claro, lo que les produciría displacer y encontrarían en la ingesta un modo de
reducir este efecto, siendo las repetidas ingestas emocionales las que
producirían la ganancia de peso y la obesidad.
Teoría de la externalidad formulada por Schachter, Goldman y Gordon
(1968), señala que las personas que presentan conducta alimentaria externa
también son relativamente insensibles a las señales internas fisiológicas de
hambre y saciedad. En esta teoría se propone que la ingesta de los sujetos
obesos se caracteriza por una respuesta exagerada a estímulos o señales
ambientales externos relacionados con la comida como el olor o el gusto.
Esta teoría ha generado una gran cantidad de investigación, si bien con
resultados inconsistentes.
Teoría de la restricción cognitiva, formulada por Hermaqn y Polivy en 1980
para explicar por qué los patrones de ingesta de los individuos obesos
diferían de los sujetos de peso normal. Definen el concepto de “restricción”
como los esfuerzos cognitivos que combaten la urgencia de comer y
propusieron la existencia de un continuo donde se posicionarían los
extremos opuestos, por un lado los individuos bajos en restricción que
comerían libremente cuando les surgiera el deseo, y en el otro los sujetos
altos en restricción que estarían constantemente preocupados por lo que
comen y lucharían por seguir su dieta fallando en su resistencia a comer.
Herman y Polivy en relación con la conducta restrictiva desarrollaron la
hipótesis de la desinhibición que propone que el autocontrol de los sujetos
12

Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
restrictivos puede ser interferido por ciertos eventos desinhibidores
pudiendo ser estos cognitivos (pensamientos), emocionales (ansiedad,
depresión) y farmacológicos (alcohol). Los desinhibidotes emocionales
producirán una disminución de la motivación de los sujetos para seguir la
dieta.
A partir de estas teorías se han desarrollado diferentes instrumentos
psicométricos uno de los más frecuentemente utilizados es el “Dutch Eating
Behavior Questionnaire” [9]. Es fundamental explorar la relación entre la obesidad
y la conducta alimentaria a través de herramientas psicométricas que analizan
diferentes dimensiones tales como la conducta alimentaria emocional, restrictiva y
externa.
Poco se sabe acera del uso de distractores o factores adyuvantes para el
tratamiento de la obesidad. La función de “mascar” ha evolucionado de ser
meramente una actividad fisiológica voluntaria, que inicia el proceso de la
digestión, a un proceso con numerosas funciones neuroanatómicas, con
numerosas modificaciones sensoriales involucrando a los nervios hipogloso,
espinal accesorio, glosofaríngeo y vago, que afecta a todo el organismo. La
tomografía por emisión de positrones (PET) ha demostrado que el mascar aumenta
la circulación sanguínea del cerebro en un 20%, incrementando el metabolismo
cerebral liberándose varias hormonas, una de ellas es la que produce la sensación
de saciedad (SDS). Además, el mascar estimula la memoria, la concentración y
13

Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
puede utilizarse también como auxiliar en el tratamiento de la migraña y síndrome
de la ATM [16].
La estimulación orosensorial (EOS) asociada al comer es fundamental en el
desarrollo de la saciedad. Cuando se mastica pero no se traga (comida simulada),
existe una disminución en el placer del sabor de la comida. Al estimular la EOS
puede provocarse una sensación de saciedad con comida simulada coadyuvando al
control de peso corporal.
En base a esto y apoyándonos en estudios que comprueban que existe una
relación directa entre obesidad y salud bucal, nuestro grupo de trabajo con el apoyo
del Instituto Adams, decidió realizar una investigación clínica preliminar con 100
alumnos voluntarios de la Facultad de odontología de la UNAM campus CU, quienes
se dividieron en tres grupos, cuyo propósito fue identificar el efecto de la goma de
mascar sin azúcar (TRIDENT ®) para disminuir la frecuencia de la ingesta de
alimentos hiper calóricos, al ser utilizada como un factor de distracción en el grupo
de estudio, y el uso de cuestionarios para valorar el comportamiento individual, el
tipo psicológico de conducta alimentaria y su relación con el sobrepeso.
Los datos mostraron que en la condición en que los estudiantes masticaron la
goma de mascar (TRIDENT ®) antes de cada comida o colación, hubo un efecto
importante en la diferencia de PC e IMC . Siendo ésta diferencia significativa (t=
2.625, p =.013 t= 2.68 p= .012 respectivamente, situación que no se observó en los
otros dos grupos.
14

Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
Ya que la obesidad es en la actualidad el problema más serio de salud pública
nacional y a pesar de que nuestros resultados son promisorios, con el apoyo
nuevamente del Instituto Adams, hemos decidido profundizar más en esta
investigación al inicio del ciclo escolar 2011 que inicia a finales de agosto del 2010
incrementando el tamaño de la muestra, considerando además la importancia de
entender las actitudes y comportamientos de los pacientes obesos, para poder
ayudarles en el control de su problema y elaborar una guía para ser utilizada por el
cirujano dentista en pacientes desde edad temprana.
15

BIBLIOGRAFÍA.
Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
[1] Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2006 (ENSANUT2006) www.insp.mx/ensanut/
[2] Jansen I, Craig DJ, Boyce WF, Picket W. Associations between overweight and obesity with bullying
behaviors in school- aged children . Pediatrics 5, 1138-1145. 2004
[3] Strauss RS. Childhood Obesity and self esteem. Pediatrics 105,e 15 2000. OMS.- en www.OMS.org
[4] Rachael Brown, Jane Ogden. Children eating attitudes and behaviour: a study of modelling and control
of parental influence . Health Educaton Research Vol 19 no3 261-271
[5] Domínguez Vázquez P. Olivares S. Santos. Influencia familiar sobre la conducta alimentaria con la
obesidad infantil. Archivos Latinoamericanos de Nutrición Vol.58 No3,249-254. 2008
[6] Pastor P, Matuk DM, Reuben O, Xia H. Chartbook on Trends in the Health of American, Health, United
States, 2002. Hyattville, Maryland. National Center for Health Statisics 2002
[7] Claudia P. Sánchez-Castillo,* Edgar Pichardo-Ontiveros,* Patricia López. Epidemiología de la obesidad.-
Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición "Salvador Zubirán", Dirección de Nutrición,
Departamento de Fisiología de la Nutrición. Correo electrónico: kailas@prodigy.net.mx
[8] Stunkard AJ. Waddon TA. (Editors) Obesity. Theory and therapy. Second Edition. New York : Raven
Press 1993
[9] Joohon Sung, Kayoung Lee, Mi Kyyeong, Heritability of Eating Behavior Assessed Using the DEBQ
(Dutch Eating Behavior Questionnaire) and Weight-related Traits: The Healthy Twin Study. Obesity18,
100-1005 may 2010
[10] Acuerdo Nacional para la Salud Alimentaria. Estrategia contra el Sobrepeso y la Obesidad. México
Sano, año 3,num.14. 2010 www-salud.gob.mx . Periódico Reforma 23 de enero 2010.
[11]http://www.elsiglodetorreon.com.mx/noticia/495948.lanzan-cruzada-para-combatir-laobesidad.html
[12] DAVILA-RODRIGUEZ, Martha I. et al. Epidemiología genética de la obesidad en el noreste de
México: Búsqueda de familias nucleares informativas. Gac. Méd. Méx [online]. 2005, vol.141, n.3, pp. 243-246.
ISSN 0016-3813.
[13] Brown R, Ogden J. Children’s eating attitudes and behaviour: a study of de modeling and control
theories of parental behavior. Health education research Vol.19 no.3 261-271 2004
[14] Ayhan S, Suskan E, YildirimS(1966) The effect of nursing on rampant caries,body weight and head
circumference.. J Clin. Pediatr Dent 20-: 209-212.
16

Odontología y Obesidad. Dr. Javier Portilla
[15] van Strien t. (2002). Dutch Eating Behaviour Questionnaire. Manual. Thames Valley Test Company
Ltd: Bury St. Edmnunds, England.
[16] De Paola Dominick, Saliva the precious body fluid. JADA, Vol 139, 6-8 S May 2008.
[17] Elizabeth Solís Pérez°* and Zacarías Jiménez Salas*.The role of leptin in obese children.Revista salud
pública y nutrición. Vol 2 No.4 Octubre-Diciembre 2001
17

Inicio Contenido Introducción Ponencias Resumen Curricular Comité Créditos
Proteínas que carecen de estructura pero
son funcionales: la otra cara de la moneda.
Dra. Nuria Sánchez Puig.
Investigador del Departamento de Bioquímica.
Instituto de Química. UNAM
18

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Es imposible consultar un libro de Bioquímica en el que no haya al menos un
capítulo dedicado a la composición, estructura y función de las proteínas. Para
muestra de ello un botón, a continuación se presenta un extracto del libro de texto
Lehninger de Bioquímica:
“En este capítulo se explorará la estructura tridimensional de las
proteínas, enfatizando cinco temas. Primero, la estructura
tridimensional de una proteína está determinada por su secuencia de
aminoácidos. Segundo, la función de una proteína depende de su
estructura. Tercero, una proteína dada tiene una única o casi única
estructura. Cuarto, las fuerzas más importantes que estabilizan la
estructura de una proteína son las interacciones no covalentes.
Quinto, de entre la amplia gama de posibles estructuras, se puede
reconocer patrones comunes que nos ayudan a organizar nuestro
conocimiento acerca de la arquitectura de una proteína” [1].
Este texto sugiere que se requiere del correcto plegamiento de una
proteína para su funcionamiento, y el hablar de plegamiento a su vez implica la
presencia de una estructura tridimensional bien definida. Otros libros de texto
como Campbell et. al., mencionan lo siguiente acerca de las proteínas:
“Las proteínas biológicamente activas son polímeros que constan de
aminoácidos entrecruzados por uniones peptídicas covalentes. Una
molécula tan grande como la de una proteína, puede tomar muchas
configuraciones diferentes. De todas las configuraciones posibles,
19

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
sólo una o unas cuantas tienen actividad biológica; estas son las
configuraciones nativas. Muchas proteínas no tienen estructuras
regulares obvias. Como consecuencia, estas proteínas suelen
describirse como poseedoras de largos segmentos de estructura
aleatoria. El término aleatorio en realidad es un nombre inapropiado,
debido a que la misma estructura aleatoria se encuentra de manera
repetitiva en las conformaciones nativas de todas las moléculas de
una proteína dada, y esta conformación aleatoria pero
perfectamente repetitiva es necesaria para su funcionamiento
adecuado” [2].
La descripción anterior nuevamente hace referencia a la relación que hay entre
la estructura y la función de las proteínas, sin embargo deja entrever que existen
proteínas que contienen segmentos carentes de estructura que son funcionales y
más aún, que ese estado desestructurado es su forma nativa. Aunque no ahonda
más en el tema, abre la posibilidad a la existencia de proteínas o fragmentos dentro
de ellas funcionales que son intrínsecamente desordenados. En las últimas dos
décadas se ha acumulado una gran cantidad de evidencia que sugiere la existencia
de muchas proteínas que contrario a los dogmas que han dominado el campo de las
proteínas, carecen de estructura en su estado nativo y así es como son funcionales.
Muchos nombres se han utilizado para describir a este tipo de proteínas:
nativamente desestructuradas o desplegadas e intrínsecamente desordenadas. El
escrito que se presenta a continuación busca introducir al lector a una parte no tan
conocida de las proteínas y que trata sobre las proteínas carentes de estructura, sus
20

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
características, funciones e importancia. A lo largo del texto nos referiremos a ellas
como proteínas intrínsecamente desordenadas.
Las proteínas intrínsecamente desordenadas
Durante años la idea de que la estructura es un prerrequisito para la función
de las proteínas ha dominado el conocimiento en el área de Bioquímica. Sin
embargo, en los últimos veinte años, éste paradigma estructura-función ha sido
revaluado debido a las múltiples evidencias que sugieren que un gran número de
proteínas carecen de estructura en su forma funcional. Éstas proteínas se conocen
como proteínas “nativamente desplegadas” o “intrínsicamente desordenadas”.
Aproximadamente entre el 40% y el 60% del proteoma de eucariontes contiene
tramos carentes de estructura de 40 residuos consecutivos o más. En comparación
con las enzimas cuya actividad va de la mano junto con su estructura, las proteínas
“intrínsicamente carentes de estructura”, no tienen estructura terciaria en su forma
nativa, más sin embargo llevan a cabo funciones tan importantes como el control
del ciclo celular, regulación de la transcripción y la traducción, y la modulación y/o
ensamblaje de otras proteínas. Por lo que pensar que una proteína es funcional
cuando se encuentra plegada y por ende estructurada, es sólo una cara de la
moneda.
El término “nativamente desnaturalizada” fue introducido en 1994 [3] para
enfatizar las diferencias entre la proteína Tau que se comporta anómalamente
flexible con las proteínas globulares que contienen estructura terciaria rígidas y que
hasta entonces eran consideradas como “normales”. Dos años más tarde surgió el
21

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
término de proteínas “nativamente desplegadas” para describir la conformación de
la proteína NACP (el componente no-A beta de la placa amiloide de la enfermedad
de Parkinson), la cual en condiciones fisiológicas carece de estructura secundaria
[4]. Subsecuentemente otros dos términos también han sido utilizados para
describir éste tipo de proteínas: “intrínsicamente carentes de estructura” [5] e
“intrínsicamente desordenadas” [6]. Todos estos conceptos parecen ser similares,
sin embargo es importante clarificar su significado. “Desnaturalizado” y
“desordenado” pueden considerarse como sinónimos e indican cualquier conjunto
de conformaciones polipeptídicas no rígidas incluyendo conformaciones
parcialmente plegadas. En ésta categoría se encuentra la conformación denominada
como “glóbulo fundido” que puede ser aislada bajo condiciones desnaturalizantes
moderadas o bien, cuando un cofactor o ión metálico necesario para la estabilidad
de la proteína ha sido removido [7]. El estado desnaturalizado no es una única
conformación estática, está formado por una colección de ensambles que se
encuentran en rápido equilibrio entre ellos y que son altamente sensibles a cambios
en el entorno físico y químico. Así pues, se sabe que la proteína barnasa existe en
diferentes estados desnaturalizados, siendo el inducido por urea el más
desnaturalizado seguido de aquel inducido por temperatura y finalmente el inducido
por desnaturalización ácida [8]. Todos éstos estados, a pesar de ser diferentes, son
desnaturalizados y desordenados. A su vez los conceptos “desplegado” y “carente
de estructura” también pueden considerarse como sinónimos y describen un
subconjunto de proteínas desordenadas caracterizadas por la falta total de
estructura [9]. Actualmente la lista de proteínas que adoptan estructuras al azar ó
de “random coil” contiene 517 miembros, mientras que la lista de proteínas que
22

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
presentan regiones desordenadas de más de 50 aminoácidos consecutivos consta
de 1,183 entradas (http://www.disprot.org/, [10]). Finalmente, y debido a la
aparición de las enfermedades neurodegenerativas ha surgido también el término
de “misfolded proteins” o “proteínas mal plegadas” que se refiere a proteínas que
han adquirido una estructura diferente a la nativa que altera su función biológica.
Dentro de éstas proteínas se encuentran los amiloides, en los que las interacciones
que determinan su función y estructura en la forma fibrilar son diferentes a aquellas
que determinan la estructura y propiedades de su forma nativa [11].
Los clásicos experimentos de Anfinsen en los que la enzima ribonucleasa
completamente desnaturalizada es capaz de replegarse espontáneamente y volver a
ser activa, demostraron que la secuencia lineal de aminoácidos contiene toda la
información necesaria para que esta adquiera su estructura terciaria biológicamente
activa [12]. Por lo tanto la habilidad de una proteína para adquirir conformaciones
parcialmente plegadas debe de estar también codificada en su secuencia de
aminoácidos. Análisis estadísticos han demostrado que las proteínas intrínsicamente
desordenadas contienen en su estructura primaria un conjunto limitado o de baja
complejidad de aminoácidos. En general contienen una gran cantidad de los
aminoácidos Arg, Lys, Glu, Pro y Ser, denominados como residuos promotores de
desorden estructural, y bajas proporciones de los aminoácidos Cys, Trp, Tyr, Ile y Val
considerados como residuos promotores de orden estructural [13]. Basados en
estos resultados diferentes autores han desarrollado diversos algoritmos para
calcular la propensión de las proteínas o sus segmentos, de encontrarse en forma
desordenada (Tabla 1).
23

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Tabla 1. Programas más comúnmente utilizados para predecir regiones carentes de estructura en las
proteínas.
Programa Dirección URL Referencia
PONDR-FIT No disponible en línea [14]
DisEMBL http://www.disprot.org/ [15]
DISOPRED2 http://bioinf4.cs.ucl.ac.uk:3000/disopred/ [16]
DRIP-PRED http://www.sbc.su.se/~maccallr/disorder/ Artículo en línea
(http://www.forcasp.org/pa
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RONN http://www.strubi.ox.ac.uk/RONN [21]
SPRITZ http://protein.cribi.unipd.it/spritz/ [22]
FoldUnfold http://skuld.protres.ru/~mlobanov/ogu/og
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DisProt http://www.ist.temple.edu/disprot/Predic
tors.html
(http://contact.ics.uci.edu/di
sorder.pdf)
[23]
[24, 25]
24

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Utilizando el algoritmo denominado PONDR® (Predictor of Natural Disordered
Regions), Dunker y colaboradores encontraron que más de 15,000 proteínas
depositadas en el Swiss Protein Database se predice contienen regiones
desordenadas de más de 40 aminoácidos consecutivos [20]. Más aún, estas regiones
desordenadas son abundantes en proteínas que participan en el desarrollo de
cáncer o aquellas involucradas en la señalización celular [26]. Estudios similares
encontraron que los genomas de eucariontes son los que contienen más proteínas
con regiones desordenadas (25-41%) mientras que los de bacterias y arquea
contienen 1-8% y 21% respectivamente [27]. Sin embargo, el uso de un subconjunto
de aminoácidos no es el único parámetro que caracteriza a las proteínas
intrínsicamente desordenadas. La combinación de una baja hidrofobicidad media
y una alta carga neta son también un indicio de la ausencia de estructura
compacta en las proteínas [28-30]. Las proteínas globulares y las proteínas
intrínsecamente desordenadas se pueden distinguir fácilmente ya que ocupan áreas
diferentes en un gráfica de carga-hidropatía (Figura 1).
Figura 1. Comparación de la carga neta y la hidrofobicidad media para proteínas estructuradas (cuadrados
azules) y proteínas intrínsecamente desordenadas (círculos rosas). La línea negra representa la frontera
entre ambos tipos de proteínas (adaptada de [30]).
25

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
El hecho de que las proteínas con regiones desordenadas están constituidas
primordialmente por un subconjunto de aminoácidos sugiere que a su vez estas
proteínas probablemente están codificadas por secuencias de ADN con pocas
variaciones o repetitivas. Como es bien sabido, las secuencias de ADN repetitivas
tienden a propagarse en los genomas con el tiempo [31]. Muchas de estas
secuencias se conocen como “junk DNA o ADN basura”, un término anticuado ya
que en un principio se creía no tenían función y actualmente se sabe que muchas de
ellas como son los intrones, telomeros, microARN, transposones etc. tienen
funciones biológicas específicas. Argumentos filosóficos más que científicos podrían
argumentar que, en analogía con el ADN basura, este tipo de proteínas son también
“proteínas basura” sin ninguna función y que existen porque hay mecanismos a
nivel del ADN que las codifica para propagarlos y poca presión de selección para
removerlas. Sin embargo, actualmente muchas de estas proteínas intrínsicamente
desordenadas tienen una función biológica caracterizada. Para el 85% de las
regiones desordenadas descritas hasta el año 2002 se conoce una función específica
[32]. Como biólogos y bioquímicos tenemos un tendencia natural a estudiar la
función biológica y puesto que el dogma de la bioquímica de proteínas establece
que la estructura va de la mano con la función esto puedo haber inclinado la balanza
en contra del estudio de proteínas carentes de estructura, aunque lo anterior no
excluye la posibilidad de que ciertamente existan proteínas que carecen de
estructural y no son funcionales.
En vista de lo anterior, antes de iniciar un proyecto de bioquímica o de
biofísica de proteínas resulta de gran ayuda conocer a la proteína con la que se
26

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
desea trabajar. Por ejemplo, sí el objetivo del proyecto consiste en obtener la
estructura cristalográfica de una proteína, es poco probable que ésta cristalice si se
trata de una proteína intrínsecamente desordenada. A continuación se muestra el
análisis de la estructura primaria de una proteína intrínsicamente desordenada, la
Securina humana, y una proteína globular, la Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa
humana. La Securina humana contiene 202 residuos con una gran cantidad de
aminoácidos básicos en la región N-terminal y una región rica en prolinas en el
extremo C-terminal. Es una proteína regulada por estrógenos cuya sobre-expresión
provoca la formación de tumores [33] y que además participa en la transición de
metafase-anafase durante el ciclo celular [34]. Técnicas espectroscópicas y
cromatográficas como el dicroísmo circular, resonancia magnética nuclear y
cromatografía de filtración en gel han comprobado que este proteína carece de
estructura secundaria y se comporta como una proteína intrínsecamente
desordenada [35]. En contraparte, la Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa es una
enzima del ciclo de las pentosas cuya estructura cristalográfica se conoce (pdb
2BHL). Análisis de la estructura primaria basándonos en las características antes
mencionadas de composición de aminoácidos, predicción de desorden y la relación
carga neta–hidrofobicidad correlacionan perfectamente con los resultados
experimentales. La composición promedio de la estructura primaria de la Securina
humana sugiere que contiene muy pocos aminoácidos promotores de estructura y
en cambio esta enriquecida tanto como 2.5, 1.7 y 1.5 veces en aminoácidos
promotores de desorden como la Pro, Lys y Ser respectivamente. Mientras que la
Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa contiene una mayor proporción de residuos que
favorecen la formación de estructura (Figura 2). El porcentaje de desorden predicho
27

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
para la Securina humana es de 53.96%, mientras que para la Glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa humana el porcentaje de desorden predicho es de 12.66% (Figura 3)
Figura 2. Análisis de la desviación de la composición de aminoácidos de la (A) Securina humana y
de la (B) Glucosa-6-fosfato deshidrogenasa humana respecto a la composición promedio de los
aminoácidos de proteínas globulares (excluyendo proteínas mutantes, transmembranales y
espirales entrelazadas) depositadas en la base de datos SCOP. La Glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa representa un proteína globular cuya estructura tridimensional se conoce,
mientras que la Securina es una proteína intrínsicamente desordenada. Las columnas muestran el
enriquecimiento relativo de aminoácidos promotores de estructura (blanco) y promotores de
desorden estructural (negro).
28

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Figura 3. Predicción de regiones desordenadas para las proteínas (A) Glucosa-6-fosfato
deshidrogenasa humana y (B) Securina humana usando el programa PONDR®VLXT.
Funciones de las proteínas intrínsecamente desordenadas
En contraparte con las enzimas que contienen estructuras bien definidas y
cuyas funciones están relacionadas principalmente con el metabolismo y
catabolismo celular, las funciones que llevan a cabo las proteínas intrínsecamente
desordenadas incluyen el control del ciclo celular, la regulación de la transcripción y
la traducción, la modulación de la actividad y/o ensamblaje de otras proteínas.
29

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
También están implicadas en el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas
como el Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, el Síndrome de Down y la distrofia
miotónica [36-38]. La mayoría de las proteínas intrínsecamente desordenadas,
aunque no todas, presentan transiciones del estado desordenado al ordenado al
momento de llevar acabo su función. Estas transiciones puede ocurrir como
resultado de la interacción con su molécula blanco, cambios en el entorno como pH,
temperatura, polaridad, actividad acuosa ó la presencia de iones. Sin embargo,
también hay proteínas intrínsecamente desordenadas como la caldesmon que
permanecen desestructuradas aún después de interaccionar con su proteína blanco
[39].
Caracterización estructural de las proteínas intrínsecamente desordenadas
Determinar la estructura, o más bien, la falta de estructura, de las proteínas
intrínsecamente desordenadas representa un reto para la bioquímica de proteínas.
Las principales características estructurales de las proteínas intrínsecamente
desordenadas son su falta de globularidad, son poco compactas, tienen bajo
contenido de estructura secundaria y una alta flexibilidad. Experimentalmente todas
estas características pueden ser elucidadas mediante métodos fisicoquímicos;
algunas de las técnicas más comúnmente usadas se describen a continuación.
El grado de flexibilidad intramolecular puede ser determinado mediante
resonancia magnética nuclear (NMR) heteronuclear multidimensional o mediante
un incremento en la susceptibilidad a degradación proteolítica. Las regiones flexibles
y estéricamente accesibles son degradas más rápidamente por proteasas que
30

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
regiones ordenadas. NMR es una de las técnicas más poderosas y versátiles para el
estudio de proteínas que carecen de estructura. Esta técnica permite identificar
proteínas desestructuradas o parcialmente estructuradas en forma residuo–
específica. Sin embargo, los estudios de NMR en este tipo de proteínas son difíciles
debido a la poca de dispersión de sus desplazamientos químicos, aunque
actualmente ya se han desarrollado secuencias de pulsos especiales para sobrepasar
este problema. Desviaciones en los valores de los desplazamientos químicos de
aquellos característicos para conformaciones al azar proveen información
importante de la presencia de estructuras residuales dentro del conjunto de
conformaciones al azar. En general, en el espectro de NMR unidimensional de
protón, las señales correspondientes a los grupos amida de la proteína aparecen
dispersas en un rango de 6-10 ppm en el caso de proteínas globulares. Mientras que
para proteínas que carecen de estructura secundaria esta señales aparecen
agrupadas alrededor de 7 ppm y con una dispersión de tan sólo 0.5 ppm (Figura 4A).
Los desplazamientos químicos correspondientes a la región de los metilos aparecen
cerca de 1 ppm, y en el caso de las proteína globular estas señales se desplazan a
campos negativos de hasta – 1 ppm (Figura 4B).
31

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Figura 4. Espectros de NMR unidimensional de protón en donde se ejemplifican las señales
correspondientes a los grupos amida (A) y los grupos metilo (B) de proteínas carentes de estructura
secundaria (panel superior) y proteínas globulares (panel inferior).
Los espectros bidimensionales tipo HSQC (espectro heteronuclear de
coherencia cuántica simple) son únicos para cada proteína y se puede decir que son
su huella digital. Estos espectros, presentan una señal por cada aminoácido que
conforma la proteína pero en el caso de las proteínas intrínsecamente desordenadas
se observan menos señales debido a el traslape de muchos de sus desplazamientos
químicos y al igual que en los espectros de protón la mayoría de las señales
presentan poca dispersión en esta dimensión (Figura 5). Finalmente, estudios para
determinar el Efecto Nuclear Overhauser (NOEs) o la relajación del spin nuclear
32

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
proveen información de la dinámica intra-molecular, mientras que estudios de
acoplamiento dipolar residual arroja información de topología global del esqueleto
de la proteína [40].
Figura 5. Espectros HSQC característicos de una proteína que carece de estructura (A) y una
proteína globular (B).
Existen diversas técnicas hidrodinámicas como la cromatografía de exclusión
molecular, sedimentación por ultracentrifugación analítica, SAXS (dispersión de
rayos X de ángulo bajo) y DLS (dispersión dinámica de la luz) que son muy usadas
para evaluar el grado de globularidad y el nivel de compactación de una proteína.
33

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Estas técnicas proveen información acerca de parámetros hidrodinámicos como el
radio de Stokes (RS) y el radio de giro (RG) de una proteína. Un incremento del 15-
20% en el radio hidrodinámico (RS) de una proteína puede indicar un cambio
conformación del estado nativo al de glóbulo fundido, mientras que incrementos
mayores sugerirían una conformación completamente extendida. En experimentos
de SAXS, los gráficos de Kratky se caracterizan por un incremento monotónico hasta
llegar a la linealidad en s (el vector de la dispersión de rayos X de ángulo bajo) para
las proteínas que carecen de estructura secundaria mientras que el mismo gráfico
para las proteínas globulares corresponde a una parábola invertida.
El grado de globularidad de una proteína es un reflejo de la presencia o
ausencia de un centro compacto, y la mayoría de las proteínas intrínsecamente
desordenadas carecen de dicho centro. El contenido de estructura secundaria de
una proteína puede ser fácilmente detectado por técnicas espectroscópicas como el
dicroísmo circular (CD) en el ultra-violeta lejano o la espectroscopía de infra-rojo por
transformada de Fourier (FT-IR). El espectro de CD en el UV lejano de una proteína
intrínsecamente desordenada carece tanto de las señales a 222 y 208 nm que
caracterizan la presencia de hélices como de las señales a 217 nm típicas de hojas
, y en su lugar solo presentan una señal muy pronunciada a 200 nm (Figura 6)
34

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Figura 6. Espectros característicos de dicroísmo circular en el ultravioleta lejano de A) una proteína
que carece de estructura secundaria (Securina, [35]) a diferentes temperaturas y B) proteínas
globulares ricas en hélices y en hojas respectivamente.
La ausencia de un centro hidrofóbico en las proteínas intrínsecamente
desordenadas también se ve reflejado en la ausencia de cooperatividad en la
transición durante la desnaturalización química o térmica de una proteína. La
desnaturalización térmica se puede medir por calorimetría diferencial de barrido
(DSC) o por dicroísmo circular en el ultra-violeta lejano, mientras que la
desnaturalización por solvente puede ser monitoreada por espectroscopía de
fluorescencia. Independientemente de la técnica utilizada, la desnaturalización de
las proteínas intrínsecamente desordenadas se observa como una señal lineal
mientras que para proteínas globulares la desnaturalización describe una gráfica
sigmoidal (Figura 7)
35

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Figura 7. Gráficos característicos para la desnaturalización de proteínas carentes de estructura y
globulares. A) Dependencia de la temperatura en la señal de dicroísmo circular seguida a 222 nm
de una proteína intrínsecamente desordenada (dominio de degradación dependiente de oxígeno
de HIF-1, [41]). B) Espectro de emisión a 350 nm de fluorescencia para la desnaturalización por
urea de la proteína humana ARD1.
Por otro lado, el contenido de estructura terciaria de una proteína puede ser
estudiado mediante técnicas como la espectroscopía de fluorescencia o dicroísmo
circular en el ultra-violeta cercano. Estas metodologías hacen uso de las diferencias
en las propiedades espectroscópicas de cromóforos ópticamente activos como los
grupos aromáticos de los aminoácidos o los enlaces peptídicos de las proteínas. El
espectro de dicroísmo circular en el ultra-violeta cercano nos da información del
ambiente en el que se encuentran los residuos aromáticos de un proteína, lo cual a
su vez correlaciona con el contenido de estructura terciaria. Los triptófano
expuestos a un solvente acuoso normalmente presentan una longitud de máxima
emisión a 350 nm, mientras que un triptófano enterrado en el corazón de una
proteína fluoresce a 320 nm.
36

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Finalmente, la falta de estructura en una proteína también puede ser
detectada por métodos inmunológicos. Existen casos específicos en los que ciertos
anticuerpos reconocen únicamente a elementos desplegados del antígeno, lo que
los hace muy útiles para monitorear cambios estructurales.
Considerando lo discutido en esta sección, resulta de gran utilidad combinar
varias de las técnicas mencionadas anteriormente para caracterizar una proteína.
Estudiar nuestra proteína haciendo uso de varias de estas técnicas nos ayudará a
determinar si nuestra proteína es globular o de lo contrario, sí existen estados
parcialmente plegados en ella o si se trata de un conjunto completamente
desordenado.
Influencia de los cambios en el entorno en las proteínas intrínsecamente
desordenadas
Como se menciono anteriormente, algunos de los factores que alteran la
conformación de las proteínas intrínsecamente desordenadas son la temperatura, el
pH, la polaridad del medio, la actividad acuosa y la presencia de iones.
La mayoría de las proteínas se desnaturalizan al ser sometidas a altas
temperaturas. En cambio las proteínas intrínsecamente desordenadas son termo
resistente e inclusive se ha reportado la inducción de estructura secundaria por
acción de la temperatura para la -sinucleína, la Scaseína [42] y proteínas de
función desconocida en Mycobacterium tuberculosis [43].
37

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Cambios en el pH inducen el plegamiento parcial de las proteínas
intrínsecamente desordenadas debido a la minimización de su alta carga neta a pH
neutro, lo que disminuye la repulsión carga-carga y facilita el plegamiento mediado
por colapso hidrofóbico. Los dominios C-terminal de la proteína Par-4 [44] y el factor
de transcripción por choque térmico-1 (HSF1) [45] pertenecen a esta categoría.
En forma similar al efecto que tiene el pH en las proteínas intrínsecamente
desordenadas, los iones metálicos también son capaces de inducir cambios
conformacionales mediante la disminución de la repulsión electrostática.
Plegamientos parciales inducidos por los iones Zn 2+ , Ca 2+ y Co 2+ han sido descritos
para el dominio N-terminal de la integrasa HIV-1, la peptidilarginin-deiminasa
(PAD4) y la apo-metalotioneina respectivamente [46-48].
El agua es un componente esencial para la vida y cambios en la actividad
acuosa puede ser fatal para los organismos. Sin embargo, las semillas de las plantas
han desarrollado mecanismos que les permiten sobrevivir a la desecación, dentro de
estos mecanismos se encuentran la acumulación de proteínas abundantes durante
la embriogénesis tardía conocidas como proteínas LEA (late embriogénesis
abundant). Este tipo de proteínas carecen de estructura en disolución pero en
ausencia de agua forman -hélices o hasta espirales entrelazadas [49, 50]. Existen
también, proteínas que en disolución acuosa carecen de estructura pero adquieren
estructura secundaria en presencia de fosfolípidos o ácidos grasos. Ejemplos de esto
lo constituyen la -sinucleína que adopta un plegamiento rico en hélices- en
presencia del ácido graso ácido docohexanoíco (DHA) y el ácido araquidónico (AA)
38

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
[51, 52], o el dominio C-terminal de la lipoproteína CI que en presencia de
lisofosfolípidos también adopta una conformación con alto contenido de hélices-
(Figura 8) [53].
Figura 8. Espectros de dicroísmo circular en el ultra-violeta lejano del dominio C-terminal de la
apolipoproteína CI en presencia de diferentes cantidades de 1-lauril-2-hidroxi-sn-glicero-3-
fosfocolina (reimpreso con permiso del autor [53]).
Por otro lado, osmolitos orgánicos como la trimetilamina N-oxido (TMAO) y
los alcoholes trifluoroetanol (TFE) y tricloroetanol tienen la habilidad de inducir la
formación de estructura secundaria en las proteínas intrínsecamente desordenadas.
En el caso del TFE se ha observado que independientemente de la estructura
secundaria que pueda adoptar la proteína en su conformación biológica, favorece la
formación hélices por lo que la interpretación de los resultados observados de
experimentar con estos compuestos debe ser tomada con precaución. En la Figura 9
39

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
se muestra como concentraciones mayores de TFE inducen la formación de hélices
en el dominio de degradación dependiente de oxígeno (ODD) del factor de
transcripción HIF-1, aún cuando no hay indicios de que este dominio forme este
tipo de estructuras ni al interaccionar con sus moléculas blanco. El mecanismo
mediante el cual el TMAO o el TFE ejercen el efecto antes mencionado se
desconoce.
Figura 9. Efecto del trifluoroetanol en el espectro de CD del dominio de degradación dependiente
de oxígeno de HIF-1 [41].
Interacción entre las proteínas intrínsecamente desordenas y otras biomoléculas
Muchas proteínas intrínsecamente desordenadas adoptan estructuras
plegadas al interaccionar con su molécula blanco haciéndolas un modelo muy útil
40

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
para el estudio del reconocimiento molecular. A continuación se presentan algunos
de estos casos, aunque en la literatura existen muchos más.
En la literatura existen numerosos dominios de unión a ADN de los cuales se
tiene información estructural tanto de la forma libre como del complejo. La proteína
RYBP es un dedo de zinc que juega un papel importante durante el desarrollo
embrionario y que ha sido caracterizada como una proteína intrínsecamente
desordenada, sin embargo al interaccionar con ADN adquiere una estructura
compacta [54]. Existen además, otros reportes donde no sólo la proteína adquiere
estructura al interactuar con el ADN, sino que puede haber cambios en el estado de
oligomerización de la proteína como es el caso del dominio de unión a ADN del
receptor a retinoides X [55], o hasta modificaciones en el ADN como puede ser la
distorsión observada en la interacción del dominio HMG de la LEF-1 [56]. Más aún,
la inducción de estructura también se ha observado para la interacción entre
proteína y ARN. Uno de los ejemplos más drásticos es la reorganización de la
molécula de ARN de la subunidad ribosomal 30S. La proteína S15 se une a la
subunidad 30S en las etapas tempranas de la biogénesis ribosomal estabilizando el
rearreglo conformacional de una región del ARN lo que permite a su vez la
subsecuente unión de las proteínas S6 y S18 [57].
Muchos dominios de activación de la transcripción también son
intrínsecamente desordenados, por ejemplo la región C-terminal del factor de
elongación denominado elongina C carece de estructura, pero se pliega al
interaccionar con la elongina A y el supresor de tumores von Hippel Lindau [58].
41

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Existen proteínas intrínsecamente desordenadas que no sólo se pliegan al
interaccionar con su pareja sino que pueden adoptar plegamientos distintos
dependiendo de con quien interaccionan, un ejemplo notorio de esto es el dominio
de transactivación C-terminal del factor de transcripción HIF-1. En disolución ésta
región carece de estructura, sin embargo al interaccionar con el dominio TAZ1 de
CBP se pliega formando hélices mientras que unido a FIH (Factor Inhibiting HIF) la
misma región aparece desestructurada (Figura 10)
.
Figura 10. Comparación de la estructura secundaria del dominio de transactivación C-terminal de HIF-1
(residuos 776-825) unido a el dominio TAZ1 de CBP (A, pdb 1L8C) y a FIH (B, pdb 1H2K). En amarillo se
muestran las regiones con estructura secundaria equivalente del dominio de transactivación C-terminal de
HIF-1, mientras que en rojo se muestra la región que adopta una estructura secundaria diferente al
interaccionar con TAZ1/CBP y FIH (gris) respectivamente.
La regulación del ciclo celular es otra área en la que las proteínas
intrínsecamente desordenadas han sido implicadas. Cambios en el entorno celular
deben de ser percibidos adecuadamente de modo que se lleven a cabo los ajustes
42

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
necesarios en el ciclo celular; una forma de logar esto es mediante el rápido
recambio de las proteínas involucradas en la regulación del ciclo celular. La mayoría
de las regiones reconocidas por la maquinaría de destrucción celular como son el
proteosoma y el complejo APC, corresponden a regiones desestructuradas. Así por
ejemplo, los inhibidores de cinasas dependiente de ciclinas p21 Waf1/Cip/Sdi1 y p27 Kip1 se
pliegan al interaccionar con las cinasas dependientes de ciclina Cdk2 y el complejo
ciclinaA/Cdk2 respectivamente [59, 60]. De forma sorprendente, p27 que es una
proteína de vital importancia en la regulación del ciclo celular contacta al complejo
ciclinaA/Cdk2 a lo largo de toda su extensión formando una hélice y además de
insertarse en la hendidura catalítica de Cdk2 simulando una molécula de ATP (Figura
11)
Figura 11. Estructura del dominio inhibitorio de p27 (rojo) unido a Cdk2 (azul) y la ciclina A (azul
claro) (pdb 1JSU).
Las proteínas E7 de los papilomavirus humanos utilizan la maquinaría celular
para forzar a las células a entrar a la fase S del ciclo celular mediante el bloqueo de
43

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
la proteína Retinoblastoma quién regula la transición G1/S. El dominio N-terminal de
la proteína E7 del virus HPV16 carece de estructura pero la fosforilación de un
residuo de serina favorece la formación de hélices de poli-prolina tipo II, lo que a su
vez incrementa la afinidad de esta región por el dominio AB de la Retinoblastoma
[61].
El dominio de translocación de la colicina N que tiene una conformación
extendida pero con estructura secundaria residual sufre un rearreglo estructural al
unirse a su receptor periplásmico TolA [62].
Ventajas de ser una proteína intrínsecamente desordenada
Funciones biológicas como la catálisis enzimática y la respuesta inmune
requieren del reconocimiento entre proteínas con estructuras tridimensionales bien
definidas. En contraste, funciones como la señalización y la regulación celular
pueden ser llevadas acabo por regiones peptídicas carentes de estructura como las
ejemplificadas anteriormente; y es ésta falta de estructura lo que les confiere ciertas
ventajas sobre las proteínas globulares con estructuras tridimensionales rígidas. La
flexibilidad de estas proteínas les permite modelar su estructura global y local e
interactuar con diferentes parejas celulares estableciendo contactos a todo lo largo
de toda su extensión. Esta característica es muy importante cuando se ensamblan
complejos proteicos de gran tamaño como las cápsides virales o los flagelos
bacterianos.
Shoemaker y colaboradores proponen un mecanismo que denominan “fly-
casting mechanism” para explicar porque las proteínas intrínsecamente
44

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
desordenadas tiene una alta capacidad de asociación intermolecular sin sacrificar la
especificidad. Esta propuesta sugiere que las proteínas que carecen de estructura
tienen un mayor radio de captura que las proteínas globulares por lo que pueden
interaccionar débilmente a largas distancias y “enrollarse” en su molécula blanco
[63]. Adicionalmente, las transiciones del estado desplegado a el plegado durante la
interacción, contribuyen a la especificidad del reconocimiento molecular mediante
la regulación de los parámetros termodinámicos de unión [64].
Como se mencionó anteriormente, las proteínas intrínsecamente
desordenadas son abundantes en el reino metazoa. Debido a la complejidad celular
de estos organismos se cree que la presencia de este tipo de proteínas en su
proteoma les permite percibir los cambios ambientales de una forma más eficiente
sin alterar sus redes regulatorias; inclusive estas transiciones del estado
desordenado al plegado pueden ser ventajosas para desencadenar la actividad de
dichas proteínas.
Perspectivas
En vista de lo presentado anteriormente, no hay duda de que existen
proteínas que carecen de estructura en su estado nativo y que de esa forma son
funcionales. La cantidad de proteínas descritas con estas características es basta y
el reto actual debe inclinarse a entender como la función y la especificidad pueden
originarse en proteínas flexibles y carentes de estructura secundaria y/o terciaria.
Este tipo de proteínas representan un herramienta única para entender las bases
del reconocimiento molecular.
45

Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
Actualmente existen muchos esfuerzos para elucidar los genomas no solo de
diversos organismos, sino también de líneas celulares cancerígenas o inclusive de
individuos como fue caso del empresario CraigVenter o el laureado científico James
Watson. Por lo que la cantidad de información genómica disponible actualmente es
enorme y continúa creciendo. El objetivo de los megaproyectos de genómica
estructural es caracterizar al menos a un miembro de cada tipo de plegamiento de
proteínas, tal que basándose en la similitud de su secuencias se pueda obtener
información que nos permitan predecir su plegamiento y construir modelos
tridimensionales. Como se discutió anteriormente, el número de proteínas
intrínsecamente desordenadas es grande y esta creciendo rápidamente, por lo que
si no consideramos este hecho, los proyectos que buscan inferir la función de
proteínas desconocidas a partir de su secuencia se quedarán cortos de alcanzar
dichos objetivos.
Nota final: Este escrito es una traducción que ha sido enviado por el autor
para su publicación en la revista Biochemical and Biophysical Research
Communications.
46

Referencias
Proteínas que carecen de estructura. Dra. Nuria Sánchez
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52

Inicio Contenido Introducción Ponencias Resumen Curricular Comité Créditos
Mecanismo de adhesión e integridad de la
superficie del esmalte en ortodoncia
Título abreviado: Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia
Dr.Rogelio José Scougall Vilchis
Departamento de Ortodoncia, Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CIEAO),
Facultad de Odontología, Universidad Autónoma del Estado de México (UAEM).
Contenido
Resumen
Introducción
Esmalte
Mecanismo de adhesión esmalte-
anclajes ortodóncicos
Resistencia al descementados
Índice de adhesivo remanente
Superficie dental postratamiento
Conclusiones
53

Resumen
Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
En las últimas décadas, los principios de adhesión sobre los órganos dentarios han
brindado avances significativos en los tratamientos dentales. Sin embargo, los
propósitos y las metas de tratamiento cambian según su aplicación en las diversas
especialidades odontológicas. En este contexto, la adecuada adhesión de los anclajes
ortodóncicos es particularmente complicada, puesto que la fuerza debe ser
suficientemente fuerte para realizar los movimientos dentarios pero también
suficientemente ligera para no producir daños al momento de retirar los aparatos y
limpiar la superficie del esmalte. Una de las principales metas del ortodoncista es
devolver esa superficie intacta y tersa a los órganos dentarios al término del tratamiento
activo y a pesar de los grandes avances científicos en el área de materiales adhesivos de
prescripción ortodóncica, es necesario mejorar sus propiedades para prevenir la
indeseable formación de lesiones incipientes de mancha blanca. En respuesta a la
problemática prevalente, sistemas adhesivos de autograbado con propiedades de
liberar y recargar iones de flúor han sido introducidos en el mercado. El propósito de
este artículo es evaluar el mecanismo de adhesión en los procedimientos ortodóncicos
teniendo en consideración que la fuerza de unión debe ser tan fuerte como sea
necesario para realizar los movimientos dentarios, y tan ligera como sea posible para
preservar la integridad de la superficie dental aplicando los conceptos de intervención
mínima.
Palabras clave: Ortodoncia, adhesión, superficie del esmalte, intervención mínima
54

Introducción
Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
La adhesión directa de la aparatología fija ortodóncica sobre la superficie del esmalte
dental fue descrita por primera vez en 1965 1 . Después de 45 años de evolución en materia
de adhesión, los ortodoncistas colocan los anclajes ortodóncicos de manera rutinaria con
sistemas adhesivos a base de resina compuesta o en algunas ocasiones con ionómero de
vidrio. Dicho procedimiento ha sido simplificado de manera importante y es catalogado
como uno de los avances más significativos de la ortodoncia durante las últimas décadas 2 .
No obstante, la aparición indeseable de lesiones incipientes de mancha blanca al término
del tratamiento ortodóncico continúa siendo una de las secuelas más frecuentes y
desagradables. En un esfuerzo por reducir o prevenir dicho efecto adverso, diversas
compañías han producido adhesivos ortodóncicos con la propiedad de liberar y recargar
iones de flúor mientras se mantiene una adecuada resistencia al descementado 3 . Además,
se ha encontrado que el acondicionamiento convencional del esmalte realizado con ácido
fosfórico produce un patrón de grabado agresivo 3-6 , lo cual produce una mayor pérdida de
esmalte y promueve el desarrollo de lesiones incipientes de mancha blanca. Por lo anterior,
nuevas alternativas como los agentes de autograbado fueron introducidos al mercado
ofreciendo ventajas significativas para reducir la pérdida de esmalte y el tiempo de trabajo 4-
10 . Los sistemas de autograbado, son agentes de unión con biocomponentes hidrofílicos que
permiten la difusión de monómeros mientras que disuelven la hidroxiapatita de manera
conservadora, resultando una zona de resina micro-infiltrada 11 . Se ha demostrado que en
condiciones normales, la prescripción de los agentes de autograbado es la principal elección
en procedimientos adhesivos de carácter ortodóncico 6 , puesto que los aparatos son
utilizados durante el tratamiento activo y una vez alcanzados los objetivos terapéuticos, los
55

Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
anclajes son retirados y la superficie del esmalte se pule tratando de regresarla a las
condiciones iniciales. En contraste, los procedimientos adhesivos para restaurar órganos
dentarios (operatoria dental y prótesis), tienen objetivos definitivos y una acción menos
conservadora de los acondicionadores puede ser aceptable en la mayoría de los casos.
En ortodoncia contemporánea, el uso de los agentes de autograbado ayuda de manera
importante para alcanzar una de las principales metas; tratar de mantener una superficie de
esmalte sana e intacta después de retirar la aparatología ortodóncica fija 7,11,12 , teniendo
como ideal una perdida mínima de esmalte en cada etapa del tratamiento 9,13,14 . Hosein et
al 9 , encontraron que la menor pérdida de esmalte ocurre cuando se emplea un adhesivo de
autograbado y el adhesivo remanente es retirado con una fresa de carburo de tungsteno a
baja velocidad. El propósito de este artículo fue analizar el mecanismo para adherir anclajes
ortodóncicos utilizando agentes de autograbado y su impacto en la preservación del
esmalte dental.
Esmalte
Embriológicamente es derivado del ectodermo y se considera el tejido más duro
del organismo. El esmalte es también llamado tejido adamantino o sustancia
adamantina, cubriendo de manera de casquete a la dentina en su porción coronaria
ofreciendo protección al isosistema dentino-pulpar. El esmalte dental está construido
por prismas mineralizados que lo recorren en todo su espesor desde la conexión
amelodentinaria a la superficie externa o libre en contacto con el medio bucal 15 .
56

Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
El espesor del esmalte es la distancia comprendida entre la superficie libre y la
conexión amelodentinaria, no es constante y varía en los distintos órganos dentarios. El
grosor máximo del esmalte oscila entre 2 y 3 mm; generalmente el espesor decrece
desde el borde incisal o cúspide hacia la región cervical. Vestíbulo-lingualmente el
esmalte presenta mayor espesor por vestibular y mesio-distalmente el mayor espesor
se encuentra a nivel mesial (Figura 1). En contraste, a nivel de los surcos intercuspídeos
y de las fosas grosor del esmalte es sumamente delgado, o bien puede llegar a faltar,
además presenta un mínimo espesor a nivel de la conexión amelocementaria 15 .
Figura 1. Corte transversal de un primer premolar permanente superior. Fuente directa.
57

Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
acondicionamiento, dentro de sus principales ventajas destacan un patrón de grabado
relativamente más conservador y una reducción de la pérdida de esmalte (Figura 3),
aplicación más rápida; además, no es necesario lavar la superficie y el riesgo de
contaminación con saliva es prácticamente inexistente.
Figura 3. Imágenes representativas del esmalte dental acondicionado con diferentes materiales y observadas
con SEM. A, grabado con ácido fosfórico al 37% (15s). Acondicionamiento con agentes de autograbado: B,
Transbond Plus SEP (5s); C, AdheSE (Primer 30s, adhesivo fotopolimerizable 10s); D, Primers A & B (3s); E,
Clearfil Mega Bond FA (Primer 20s, adhesivo fotopolimerizable 10s); F, Peak SE & Peak LC Bond Resin (Primer
20s, adhesivo fotopolimerizable 10s); G, Bond Force (20s de aplicación y 10s de polimerización). Magnificación
original X 3000. Scougall-Vilchis RJ y cols. Am J Orthod Dentofacial Orthop 2009; 135: 424.e1-e7.
La simplificación del procedimiento adhesivo y la aceptación de los clínicos se ven
reflejadas en la variedad de sistemas de autograbado existes actualmente en el mercado.
Dentro de la amplia gama de agentes de autograbado se encuentran aquellos que requieren
ser fotopolimerizados de uno o dos componentes, con propiedades antimicrobianas y de
liberar flúor 4-6 . Lo anterior es particularmente importante en ortodoncia, puesto que puede
ser una ventaja en aquellos pacientes con alto riesgo a desarrollar lesiones incipientes de
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Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
mancha blanca y caries. Además, la aparatología es colocada temporalmente y se retira al
término del tratamiento activo. Una vez que los anclajes han sido descementados, el clínico
pretende recuperar esa superficie de esmalte sana y tersa. Sí la acción de los agentes de
autograbado es más gentil y conservadora, la prevención de lesiones incipientes de mancha
blanca puede ser posible y la condición de la superficie del esmalte será mejor al retirar los
aparatos 6 .
La versatilidad de los sistemas de autograbado permite utilizarlos exitosamente con la
mayoría de las resinas compuestas de prescripción ortodóncica, principalmente aquellas
que contienen grandes cantidades de partículas de relleno 16 . Las partículas de relleno se
agregan a las resinas compuestas para mejorar sus propiedades físicas 17-19 . Está
comprobado que los agentes de autograbado pueden ser utilizados indistintamente con la
mayoría de las resinas compuestas de uso ortodóncico, entre las cuales destacan:
Transbond XT, Tranbond CC (Unitek, 3M); Enlight, Blugloo (Ormco Corp.); Light Bond
(Reliance Orthodontic Products); Kurasper F (Kuraray Medical); BeautyOrtho Bond (Shofu
Inc.) 20 .
A pesar de las grandes ventajas que presentan los sistemas de autograbado en ortodoncia,
es importante recordar sus contraindicaciones. No se recomienda utilizar agentes de
autograbado en lugares con alta concentración de fluoruro en el agua de consumo y mucho
menos en pacientes con fluorosis. Tampoco se sugiere aplicar agentes de autograbado
sobre superficies de esmalte atípicas o tratadas químicamente con agentes blanqueadores
como el peróxido de carbamida, puesto que la resistencia al descementado puede verse
disminuida y métodos especiales deberán emplearse en esos casos 6 .
60

Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
Resistencia al descementado
En relación a reportes previos 21-24 , los estudios in vitro presentan varias limitantes que
deben ser cuidadosamente identificadas por los ortodoncistas, la gran diversidad de las
condiciones para evaluar la resistencia al descementado ha mostrado una amplia variación
en los resultados y la comparación de los valores puede ser complicada 24 . Entre aquellos
factores que influyen los resultados de la resistencia al descementado encontramos el tipo
de dientes seleccionados, es decir humanos o vacunos 25 , la irregularidad anatómica de las
superficies bucales de los premolares humanos 26 , el equipo utilizado para fotopolimerizar
los adhesivos 22,27-29 , así como también el tiempo de fotopolimerización 30 , el tipo de bracket 31
y las características de sus bases 32,33 , el tiempo de almacenamiento de la muestra previo a la
prueba 34 , el procedimiento de termociclado 20 , la dirección 35 y el modo de medir la fuerza
(Figura 4) 36-38 . Por lo anterior, es recomendable considerar el comportamiento de los
adhesivos ortodóncicos en las circunstancias específicas que éstos han sido evaluados,
agregando que la resistencia al descementado evaluada in vitro ha resultado ser
significativamente mayor que aquella evaluada in vivo 39,40 .
61

Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
Figura 4. Imágenes de un espécimen posicionado en una máquina universal de ensayos durante la prueba in
vitro de la resistencia al descementado. A, vista frontal; y B, vista lateral. Scougall-Vilchis RJ y cols. Dent Mater
J 2007;26:45-51.
En ortodoncia, se ha estipulado que los valores necesarios para soportar las fuerzas
biomecánicas oscilan entre 6 y 8MPa 41,42 . En general, los agentes de autograbado presentan
valores ligeramente superiores al rango necesario para realizar el tratamiento clínico 43,44 .
Actualmente, se ha demostrado que no existe algún agente de autograbado que supere la
resistencia al descementado de los anclajes ortodóncicos adheridos después de grabar el
esmalte con ácido fosfórico 6 . Sin embargo, en un estudio reciente se encontró que el único
agente de autograbado que no afecta la resistencia al descementado de manera
significativa es Transbond Plus SEP (Unitek, 3M) 5 , este agente de autograbado utiliza un
sistema de paleta que contiene tres compartimentos, al presionar el primer compartimento
el contenido pasa al siguiente compartimiento para iniciar el mezclado, posteriormente
ambos componentes pasan al tercer compartimento donde la mezcla es terminada con un
aplicador. La mezcla resultante es suficiente para adherir toda la aparatología fija de un
paciente y en base a la experiencia del autor es el agente de autograbado de elección para
62

Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
iniciar el tratamiento ortodóncico. No obstante, cuando se requiere adherir un solo anclaje
el costo beneficio debe ser considerado puesto que activar tanta cantidad de material
resultaría ser un gasto elevado. En esos casos se recomienda usar algún otro tipo de agente
de autograbado como lo es Bond Force (Tokuyama Dental Corp.); Protect Bond (Kuraray
Medical); o Peak Seal & Peak LC (Ultradent Products); los cuales, a pesar de que tienen
valores de resistencia al descementado ligeramente menores, no afectaron de manera
significativa la adhesión en comparación con Transbond Plus SEP (Unitek, 3M) 5 .
Por otra parte, es relevante recordar que los valores elevados de resistencia al
descementado pueden ser peligrosos. Se ha comprobado que cuando la resistencia al
descementado excede 14 MPa, el esmalte puede fracturarse y/o desprenderse 5,10 . A pesar
de que muchos factores influyen en la resistencia al descementado, los agentes de
autograbado difícilmente superan dicha cifra 5,43 .
Índice de adhesivo remanente
Una vez descementados los anclajes ortodóncicos, la cantidad de adhesivo residual
puede ser analizada y cuantificada. El parámetro más utilizado para dicho fin es el índice
de adhesivo remanente (ARI, por sus siglas en ingles), originalmente descrito por Artun y
cols. 45 , el cual utiliza una escala de marcadores del 0 al 3 como se describe en la Figura 5.
63

Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
Figura 5. Imágenes de SEM representativas de la puntuación del índice de adhesivo remanente (ARI). 0 =
ausencia de adhesivo residual en el diente; 1 = menos del 50% de adhesivo residual en el diente; 2 = más del
50% de adhesivo residual en el diente; 3 = todo el adhesivo residual en el diente, con la impresión de la base del
bracket. Magnificación original X 30.
Los hallazgos de algunos estudios previos 23,46 , han demostrado que la cantidad de
adhesivo residual es significativamente menor cuando se utilizan agentes de autograbado
en comparación con aquellos sistemas convencionales de adhesión que incluyen el ácido
fosfórico como agente acondicionador. Estos análisis resultan estar estrechamente ligados
con los valores de la resistencia al descementado, puesto que la aplicación del ácido
fosfórico aumenta la fuerza de unión y la cantidad de adhesivo remanente 9,47 . Lo anterior
dificulta la limpieza de la superficie dental y puede causar daños en el esmalte sano 13,24,48 .
64

Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
En contraste, el esmalte puede ser limpiado más fácil y rápidamente cuando la cantidad de
adhesivo residual es escasa 49,50 .
Superficie dental postratamiento
A grandes rasgos, la cantidad de esmalte perdido después de la profilaxis dental puede
variar entre 5 a 14.38µm; no obstante, estudios in vivo demostraron que la profilaxis previa
al grabado ácido y a la adhesión de los brackets ortodóncicos no tiene ningún efecto en el
índice de fracaso. Contradictoriamente, los fabricantes recomiendan realizar profilaxis
dental antes de aplicar los adhesivos de autograbado 9 . La pérdida de esmalte durante el
grabado depende del tipo de ácido empleado, siendo el ácido fosfórico (H3PO4) al 37% de
uso más común, con un tiempo de aplicación de 15 segundos por diente, en cuyo caso la
perdida de esmalte pude diferir ampliamente desde un mínimo de 10µm hasta un máximo
de 170µm 9,14 . La profundidad de penetración de la resina puede alcanzar 50µm y el
procedimiento de limpieza del adhesivo remanente después de retirar la aparatología
puede remover hasta 55.6µm de esmalte 14 . De tal suerte, la cantidad de esmalte perdido
durante el proceso completo de adhesión puede ser de 120.6 a 189.98µm, mientras que el
grosor total del esmalte se ha estimado entre 1500 a 2000µm 7 .
Una de las principales metas postratamiento ortodóncico, es devolverle a la superficie del
esmalte dental aquella apariencia presentada previo a la adhesión de los anclajes.
Desafortunadamente, esto resulta ser bastante complejo para prevenir la indeseable
aparición de lesiones incipientes de mancha blanca. Por lo anterior, los clínicos requieren
tomar las medidas protectoras más adecuadas y establecer un plan de higiene oral efectivo
para motivar a los pacientes y ganar su cooperación. En este tenor, las indicaciones para
65

Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
utilizar los agentes de autograbado en ortodoncia, se han incrementado de manera
importante como resultado de los avances científicos y tecnológicos de los materiales de
adhesión. Contrariamente, las recomendaciones para utilizar el ácido fosfórico al 37% en
ortodoncia han disminuido.
Es importante mencionar que algunos sistemas de autograbado disponibles en el
mercado presentan la gran ventaja de no afectar el tratamiento ortodóncico puesto que
además de producir un patrón de grabado muy conservador, también ofrecen valores de
resistencia al descementado superiores a las fuerzas requeridas para lograr el movimiento
dental. Además, los valores se mantienen dentro de un rango seguro al no presentar fuerzas
excesivas que comprometan la integridad del esmalte durante el procedimiento de
descementado.
Definitivamente, cabe destacar que los hallazgos de Hosein y cols. 9 , son de gran relevancia
científica para preservar intacta la superficie del órgano dentario después del tratamiento
ortodóncico, al encontrar que la menor pérdida de esmalte ocurre cuando se emplea un
agente de autograbado y el adhesivo remanente es retirado con una fresa de carburo de
tungsteno a baja velocidad.
66

Conclusiones
Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
El tratamiento de ortodoncia con aparatología fija es un procedimiento en el cual se
adhieren los anclajes a las superficies de los dientes de manera temporal hasta lograr los
objetivos del tratamiento y corregir los problemas de maloclusión. El mecanismo de
adhesión necesario para alcanzar dichos objetivos debe conservar valores de resistencia al
descementado suficientes para realizar el movimiento de los órganos dentarios, pero
además debe ser inferior a aquellos valores en los que se puede dañar la superficie del
esmalte dental al retirar los anclajes. En este contexto, los sistemas de autograbado tienen
grandes aplicaciones en ortodoncia clínica y en condiciones normales son potencialmente
la elección más conservadora que cumple cabalmente con los conceptos de intervención
mínima. Las ventajas de los agentes de autograbado incluyen la preservación del esmalte
dental produciendo un patrón de grabado mucho más conservador que cualquier sistema
convencional, aplicación tan rápida como de 3 o 5 segundos, lo cual reduce de manera
importante el riesgo de contaminación con saliva y acorta el tiempo de consulta. Asimismo,
un adecuado procedimiento para eliminar el adhesivo remanente posterior al retiro de los
aparatos ortodóncicos, junto con un gentil método de pulido, es la clave para mantener
integra la superficie dental al terminar la terapéutica del tratamiento ortodóncico activo.
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Adhesión e integridad del esmalte en ortodoncia. Dr.Rogelio José Scougall
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