ODONTOLOGIA Y SALUD DENTAL

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Bioquímica de la CARIES




 

 

 

Bioquímica de la caries dental:

Dinámica de la mineralización biológica aplicada a la caries dental

Introducción: Remineralizacion del esmalte

En Cariología la remineralización del esmalte es análoga a la curación de las heridas en los tejidos blandos del cuerpo. Es el resultado de la detención o regresión de la lesión, al disminuir el ataque cariogénico, aumenta la resistencia de la superficie del diente o la combinación de ambos procesos.

Estos cambios van acompañados de la redeposición de mineral en los microespacios creados en los tejidos dentarios por la devolución anterior delas sustancias minerales resultante de la actividad cariosa .Debido a que el proceso incluye otras reacciones además de la incorporación de minerales a la lesión ( tales como los correspondientes a la deposición de material orgánico extrínseco y las de Coloración), la detención de la lesión se define mejor como una consolidación o remineralización, denominaciones que para efectos prácticos son sinónimos.

Este concepto ya fue descrito a comienzos de los 900 ,cuando la detención de la caries se presentaba como un fenómeno accidental que excedía el control del dentista aspecto que se mantuvo hace poco.

En la actualidad se ha establecido a la remineralización como un hecho indiscutible que puede estar acelerado por medios terapeúticos.
Por ahora pretendemos describir :
1.- Principios generales de la remineralización biólogica, como fundamento del conocimiento de la Remineralización dentaria.

2.- La evidencia experimental y Clínica que apoya el concepto de la Remineralización.

Mineralización Biológica

La Mineralización biológica o calcificación es el proceso en que ciertos tejidos acumulan grandes cantidades de minerales y forman cristales complejos ,esto otorga rigidez (huesos, dientes ) .
Todos los tejidos contienen minerales, tejidos blandos y duros , cuya diferencia está en cantidad y clase de minerales , y disposición espacial .
-Tejido Blando: minerales menos a 1 %, dispersos en forma ioníca en los líquidos corporales.
-Tejidos Duros: Mineralización mayor a un 98% ( Esmalte). Forma modelos cristalinos que se caracterizan en apatita (hueso y diente)
Ca +2 ]10 PO4 -3 ] 6 OH - ]2

Hay una serie de estudios que demuestarn una importante renovación mineral en la superficie del Esmalte.

Hay diversos casos en Medicina y Odontología en que ocurren problemas de calcificación por lo que es útil conocer algunos aspectos del proceso, ejemplos:
- Carencia de Vitamina C.
-Dieta con defícit de Calcio, Fósforo.
-Relaciones anormales entre Calcio y Fósforo.
-Raquitismo: Osteomalacia ( después del crecimiento )
Osteoporosis ( en el Adulto).

-Arteriosclerosis
-Miositis osificante

En Odontologia son importantes tales como:
-Caries y Enfermedad Periodontal, ambos con disfunciones de mineralización biológica.

CARIES: Puede considerarese como un proceso inverso a la Calcificación, es decir, desmineralización del Esmalte y la Dentina.

Problema General de La Calcificación:
a)¿Porqué no se calcifican todos los tejidos por los que circula el líquido intersticial ?
b)¿Qué mecanismos locales son responsables de inicio y cese de la Calcificación de los huesos y dientes ?

La formación y disolución de cada sólido cristalino depende del equilibrio de dos fuerzas.En el caso de la Hidroxiapatita tal equilibrio es función de la Concentración de iones, Calcio, Fosfato e Hidroxilo en el Líquido circulante. La actividad iónica en Equilibrio ( cuando no se reforma ni se redisuelve Hidroxiapatita) es una constante producyo de la s concentracuones de Calcio, Fosfato y OH que se representa en el Kps ( producto de solubilidad ).

Recuerdo: Equilibrio en solución, sistemas Heterogéneos
Corresponde al equilibrio que se establece entre una sustancia iónica ,sólida poco soluble y a los iones que dejan solución .
Es un equilibrio heterógeneo enytre las fases sólidas y disuelta de un mismo producto


Ca CO3 ( s) Ca +2 (aq) CO3 -2 ( aq )

Keq = Ca+2 CO3-2
[Ca CO3

A temperatura determinada la solubilidad de la sal es constante y por lo tanto también lo es su solubilidad molar Ca CO3 , por lo tanto,

Ca+2 CO3-2 = K Ca CO3 = cte. = Kps

Por lo tanto Kps es el producto de las concentraciones molares de los iones en solución .Cada compuesto iónico poco soluble , tiene un valor de kps propio, en este caso :
Ca+2 CO3-2 = 10-8

En terminos generales si un compuesto iónico ( sale e Hidróxidos ) contiene iones M +m y A –n , y su fórmula es por lo tanto Mn A m , cuando el compuesto se encuentre en precencia de sus iones en solución ( solución saturada) se establecerá el equilibrio:

Mn Am ( s) nM+m ( aq) + m A-n ( aq) , para el cual ,por ser constante la solubilidad del compuesto Mn Am a temperatura fija se cumplirá :
M+m n A-n m = Kps

Keq= M+m n A-n m , y como Mn Am disuelto es cte, M+m n A-n m = cte.=Kps
Mn Am

Para que haya un estado de equilibrio es necesario que la fase sólida esté presente, de este modo constantemente se está produciendo el doble sentido de la disolucón del compuesto y la cristalización de los iones manteniendose fija la solubilidad que permanece en la solución ( moles /litro) , en cada t °.

El hecho de que sea necesaria la fase sólida para la existencia del equilibrio hace que en todos los casos se trate de solución saturada y por ende es una aplicación para compuestos iónicos poco solubles ( es muy difícil preparar soluciones saturadas de compuestos muy solubles ).

Volviendo a la Hidroxiapatita, Cuando la concentración iónica de los líquidos circundantes iguala al Kps , el intercambio de iones entre el sólido y la solución es igual en ambas direcciones , con cambio neto nulo.
En la interfase entre el sólido y la solución , los iones del primero exhiben movimiento térmico, cruzando el plano interfacial , con algunos iones que migran a la solución, mientras que un número igual los reemplaza incorporándose al sólido -.Este equilibrio dinámico entre los cristales y un ambiente líquido está afectado entre otro por el pH , la quelación ,la concentración de todos los iones de la solución.

Efecto del Ph en el producto iónico.

El valor del producto iónico de Calcio y Fosfato en la solución resulta afectado por la presencia de iones H+ ( que determinan el pH), lo que define la disociación del ácido fosfórico; este ácido constituye la forma captadora de protones del ión ortofosfato ( PO4 –3).
Recordemos: pKi
1) H3 PO4 H+ + H2 PO4- o P1 primaria 2,16
2) H2 PO4 – H+ + H PO4-2 o P2 secundaria 7,16
3) H PO4-2 H+ + H PO4-3 o P3 terciaria 12,4

En soluciones de bajo Ph casi todos los fosfatos se encuentran en la forma disociada de ac ido fosfórico debido a la alta concentración de protones. Si se eleva un pH por adición de una base como el NaOH , una proporción creciente de H3 PO4 se concentraria en la generación de un protón en el ión fosfato primario o H2 PO4- .

Las relaciones de los distintos H3 PO4 y H2 PO4- serán unitarias al pH del primero serán unitarias al valor del ph de la primera constante de ionizacion pKi 2,16.
Incrementos posteriores del pH dominarán las concentraciones de las dos especies fosfato de forma que predomine el H2 PO4- , y así sucesivamente según las ecuaciones 2) y 3).

A un pH de 2,16 el 50% del total de fosfato es H2 PO4- .
A un pH de 7,16 el 50% será H2 PO4- y el 50% H PO4-2.
A un pH de 12,4 el 50 % será H PO4-2 y el 50%PO4-3.


Cada uno de los fosfatos se comporta como una especie química diferente y solo tienen en común la interconvertibilidad según el pH.

En la condición de Neutralidad las especies iónicas predominantes son los fosfatos primarios y secundarios. La forma terciaria sólo existe en cantidades muy reducidas .

El hecho de que los cristales del hueso y del diente se compongan de fosfatos terciarios indican una gran afinidad del Calcio por ese ión. A medida que consume el Fosfato terciario en la formación de Hidroxiapatita los niveles se recuperan por disociación del Fosfato secundario , con esto queda claro porqué en bajos valores de ph los níveles de iónes PO4-3 en solución son casi cero ,falta un factor del producto iónico PO4- , y como la concentración de OH- es muy reducida , en bajo pH causa disolución de la Hidroxiapatita…………………..

 
     

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