BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR DEL PERIODONTO

Dr. JUAN CARLOS MUNEVARDr. JUAN CARLOS MUNEVAR

I. INTRODUCCIONINTRODUCCION
II. L.PL.P
STEM CELL
COMPONENTE CELULAR
SINTESIS DE COLAGENO
MATRIZ CELULAR
COMPONENTE MOLECULAR
III. ENCIAENCIA
EPITELIO
CONECTIVO
IV. CEMENTOCEMENTO
CELULAR
ACELULAR
V. HUESO ALVEOLARHUESO ALVEOLAR
CELULAS
MATRIZ
VI. CUESTIONARIOCUESTIONARIO

Factores Solubles
Célula Stem Célula progenitora Célula comprometida
Matriz extracelular
Moléculas de adhesión celular
Pre-
Cementoblasto Cementoblasto
Pre-
Fibroblasto Fibroblasto
Pre-
Osteoblasto Osteoblasto
Stem cells in the periodontal ligament.S Ivanovski1, S Gronthos2, S Shi3, PM Bartold. Oral Diseases (2006) 12, 358–363
Diferenciación de células Stem mesenquimales adultas y
células progenitoras a células periodontales

Fig. 1. Diagrammatic view of a developing tooth at the cap stage
Development and general structure of the periodontum. Periodontology 2000. Vol 24, 9-27.Development and general structure of the periodontum. Periodontology 2000. Vol 24, 9-27.
MOON-IL CHO & PHILIAS R. GARANTMOON-IL CHO & PHILIAS R. GARANT

Tejidos que revisten y brindan soporte
a los dientes
Encía
Ligamento periodontal
Cemento radicular
Hueso alveolar
Los tejidos periodontales se desarrollan con la
formación radicular y durante la erupción dentaria.
Tienen un origen del folículo dental que es derivado de la cresta neural

Desarrollo del LP
Proliferación del Epitelio del
esmalte interno y externo
Forma la región cervical
Crece apicalmente Vaina radicular epitelial de Hertwitg
La papila dental y separándola externamente
de las células del folículo dental
LEIK P. McCULLOCH C.A.G. periodontal ligament cell populations: the central role of fibroblasts in creating a unique
tissue. The anatomical record. 1996. 245: 327-341.
JAN LINDHE, Periodontología clínica e implantología. 2000 3ª edición Editorial médica panamericana, p19-67.

Periodontology 2000, vol 13 de 1997 pags 20-40The periodontal ligament: a unique, multifuncional
connective tissue

 Responsables del metabolismo de los componentes de la
MEC
 Subpoblación de fibroblastos ricos en fosfatasa alcalinaSubpoblación de fibroblastos ricos en fosfatasa alcalina
 Tienen la capacidad de originar células óseas y cementoblastosTienen la capacidad de originar células óseas y cementoblastos
 Producen cemento acelular de fibras extrínsecas en el LP maduroProducen cemento acelular de fibras extrínsecas en el LP maduro
“Los fibroblastos del LP también son necesarios
para mantener el espacio y ancho normal del LP,
para prevenir la injuria del hueso alveolar y el cemento radicular”.

Células activas tienen:Células activas tienen:
 Un citoplasma polarizado en contacto con fibras colágenas.Un citoplasma polarizado en contacto con fibras colágenas.
 Abundante RERAbundante RER
 Desarrollado complejo de GolgiDesarrollado complejo de Golgi
Síntesis deSíntesis de
proteínasproteínas
““Determina su forma, actividad de síntesis e interacciónDetermina su forma, actividad de síntesis e interacción
adhesiva con la ME que los rodea”adhesiva con la ME que los rodea”
CHRISTOPHER A. G.MCCULLOCH, PREDRAG LEKIC, MARC D. MCKEE, Role of physical forces in regulating the form
and function of the periodontal ligament, Periodontology 2000, Vol. 24, 2000, 56–72.
PITARU S, McCULLOCH C, NARAYANAN S. Cellular origin and differentiation control mechanisms during periodontal
development and wound healing. J. Periodontol Res. 1994; 29: 81-94

 Receptores de superficie:
 El EGF
 FGF
 IL-1
 En L.P la remodelación del
colágeno se logra por síntesis y
degradación (por enzimas
lisosomales ).
 Fase de la degradación:
1) síntesis y degradación de
colagenasa
2) La fagocitosis (fibroclastos)
 Expresan y secretan
osteoprotegrina (OPG) y
activador del receptor ligando
NF-Kappa B (RANKL)
Periodontology 2000, vol 13 de 1997 pags 20-40 The periodontal ligament: a unique, multifuncional
connective tissue

Estudios in vitro
Los fibroblastos son capaces de fagocitar
connective tissue
Fibrillas de colágeno intracelular que son
envueltas en fagolisosomas y fagocitadas
al espacio extracelular.
-Fosfatasa acida
-Las proteinasas lisosomales
(Catepsina B, L y N) degradan
colágeno

Lodish. Biologia Celular y Molecular. 5° edición 2005. Pag 216-218

Colágeno I; Fibras de Sharpey
 Colágeno III; Fibras mayores
Colágeno Tipo V en < cant. asociado a fibrillas
Colágeno VI componente microfibrilar asociado
con el sistema de fibras de oxitalan
 XII asociado a fibras colágenas con interrupción
de la triple hélices que contribuyen a la construcción
del complejo fibrilar. Relaciona con la regeneración
de la función del L.P.
 Las uniones de las células al colágeno por
fibronexos
connective tissue

Tipo I; COL1Α1
Tipo III; COL1A2
P. MARK BARTOLD, PhD A. SAMPATH NARAYANAN, Periodontal conective Tissues. 1998

 Es una sustancia amorfa entre las fibras del tejido conectivo laxo.
 Compuesta de macromoléculas:
Polisacáridos
Líquido tisular
Acido Hialurónico
Glucosaminoglicanos Condroitin sulfato
Dermatan sulfato)
Glicoproteinas
 Determinante ambiental de la división y diferenciación celular.
Su composición química varía de acuerdo con las condiciones fisiológicas:
presión o tensión.
ORSTAVICK D, PORD P. Essential endodontology. Ed. Blackwell Science. 1998: 31-5
HOWARD P, KUCICH U, TALIWAL R, KOROSTOFF J. Mechanical forces alter extracellular matrix synthesis by
human periodontal ligament fibroblasts. J. Periodontol Res. 1998; 33: 500-50

Compuesta por;
Proteínas colágeno tipo I
colágeno tipo III
 El ligamento también contiene un componente elástico que clásicamente
ha sido atribuido a la presencia de fibras de oxitalán.
 Otras proteínas no colágenas; Fibronectina
Undulina
Vitronectina
Decorita
connective tissue
SIBLINGS

La > fibras principales del LP se dirigen en sentido coronal de
cemento a hueso .
Apariencia
ultraestructural
fibras
• Dirección de la migración celular hacia c/u de
estas superficies
• Deposición de colágeno y MEC rica en
proteoglicanos
• Una GAP favorece la adhesión del cemento del
fibroblasto del LP al cemento
Development and general structure of the periodontum. Periodontology 2000. Vol 24, 9-27.
MOON-IL CHO & PHILIAS R. GARANT
Excepción;Excepción;

 Fibras principales del LP:
-Fibras de la cresta alveolar
-Fibras horizontales
-Fibras oblicuas
-Fibras apicales
-Fibras Interradiculares
connective tissue

 Compuesta por:Compuesta por:
Elastina
(glicina, prolina, AA, desmosina, isodesmosina)
 Rodeado por:Rodeado por:
Microfibrillas (glicoproteína fibrilina)
Los AA forman E. cruzado de molec. De elastina
 Es sintetizada por la tropoelastina y el gen de la elastina y es
regulada por el factor de crecimiento insulínico-I,
glucocorticoides que promueven la transcripción en cambio el
TNF-α la disminuye.

 Capacidad de unión al
colágeno, ricas en leucina
y contienen Queratan
sulfato y Dermatan sulfato.
 Los GAG se encuentran
unidos covalentemente a
una proteina,
constituyendo los
proteoglucanos

Cuando un proteoglucano se
une a una proteína puede:
 Inmovilizar la proteína, restringiendo su alcance de acción
 Proporcionar un almacenamiento de proteínas, para su
posterior liberación.
 Proteger las proteínas de degradación proteolíticas.
 Alterar la concentración de las proteínas.

 Los principales proteoglicanos
identifican en el tejido
conectivo del ligamento
periodontal:
Versicano
Decorin
Byglicano
 Proteoglicanos ricos en leucina
como la
Fibromodulina
Perlencano
 Sindencan 1 y 2 ambos del
desarrollo del ligamento
periodontal.
P. Mark,, Molecular and cell biology of healthy and diseased. Periodontal tissues. Periodontology
2000

 Formas :
DIMÉRICA SOLUBLE Plasma
DIMÉRICA O MULTIFERICA Fibras
 Producida por el gen de la fibronectina
 La molécula de fibronectina puede ser;
GlicosiladaGlicosilada FosforiladaFosforilada SulfatadaSulfatada
La unión de la fibonectina al colágeno
No
Tiene actividad de adhesión celular
Más sensible para la proteolisis

 Derivados de la vaina epitelial de
Hertwig
 Rodeadas por una cápsula fibrilar y a
veces hialina, están separados por una
lámina basal definida.
 Separadas del T.C. adyacente por una
membrana basal, compuesta por varios
componentes de la matriz extra celular;
colágeno tipo IV, laminina y heparin
proteoglycano.
 Contribuye a la síntesis de colágeno
tipo IV y laminina
SHIMONISHI M, SATO J, TAKAHASHI N, KOMATSU M. Expresión of type IV collagen and laminin at
the interface between epithelial cells and fibroblasts from human periodontal ligament. Euro J Oral
Sci 2005; 113:34-40.

LIGAMENTO PERIODONTALLIGAMENTO PERIODONTAL
En células mesenquimales en el
ligamento periodontal expresan
ciertos marcadores
Stem cells in the periodontal ligament.S Ivanovski1, S Gronthos2, S Shi3, PM Bartold. Oral Diseases (2006) 12, 358–363
CD90
CD90
CD13
CD13
CD29
CD40
CD90,CD29,CD40,CD166,
CD165, CD 44, CD13.

UNIDAD DENTOGINGIVALUNIDAD DENTOGINGIVAL
. 9-38
P. Mark bartold, Laurence J. Walsh & A. Sampath Narayan. Molecular and cell biology of the
gingiva. Periodontology 2000, Vol. 24, 2000, 28–55.

ENCIA (libre. papilar y adherida)ENCIA (libre. papilar y adherida)
Thomas M hasell., Tissues and cells of the periodontium; perodontology 2000; vol3, 1993

Fibras PrincipalesFibras Principales::
Dentogingivales.
Alveologingivales
Dentoperiosticas.
Circulares.
Fibras Secundarias:
Interpapilares
Transgingivales
Intercircular
Intergingival
Semicircular
P. Mark bartold, Laurence J. Walsh & A. Sampath Narayan. Molecular and cell biology of the
gingiva. Periodontology 2000, Vol. 24, 2000, 28–55.

EPITELIO ORALEPITELIO ORAL
• Epitelio queratinizado
escamoso estratificado
• Hace parte encía libre y
encía adherida
• Rete pegs  interfase
con tejido conectivo

EPITELIO ORALEPITELIO ORAL
La unión de cada célula epitelial con el tejido
conectivo esta mediada por la presencia de:
 Hemidesmosomas
 Lamina basal: colágeno tipo IV,
laminina y en menor proporción otras
moléculas como perlecan, entactin,
colágeno tipo VII.
 Fibrillas del tejido conectivo

LAMINA BASALLAMINA BASAL
www.pubmed.com

EPITELIO SULCULAREPITELIO SULCULAR
Extensión del epitelio
gingival en el surco
gingival
Escamoso estratificado
no queratinizado
ESTRATOS:
◦ Basal
◦ Espinoso
◦ Granular

EPITELIO DE UNIONEPITELIO DE UNION
• Capa delgada de epitelio
que une el tej conectivo
gingival con la superficie
dentaria
• Epitelio simple
estratificado no
queratinizado

EPITELIO DE UNIONEPITELIO DE UNION
Mecanismos de unión epitelial
consisten:
◦Una lámina basal
◦hemidesmosomas
◦Polisacáridos

BIOLOGIA MOLECULARBIOLOGIA MOLECULAR
DE LOS EPITELIOSDE LOS EPITELIOS

 Tight junctions: (Zonula occludens)
Fusión de las membranas celulares como “cremallera”.
Previenen el movimiento de material entre las células.
 Adhering junctions: (Zonula / Macula)
- Se conserva un espacio de 20 nm entre membranas opuestas
- Ocupado por material filamentoso anclados al lado
citoplásmico de la unión (Zonula adherens)
- Desmosomas, hemidesmosomas (Macula adherens)
 Gap junctions:
Región de unión de 2 membranas opuestas, en donde se conserva un
espacio de 3 nm.
Permite el paso de iones / moléculas hidrofilicas
UNIONES INTERCELULARES
Las uniones intercelulares se clasifican según su forma y extensión:
Zonula (Zonula adherens, zonula occludens)
Macula (Macula occludens, macula adherens)
Lodish, Berk, Matsudaira. Biologia celular y molecular.edit Panamericana S.A 5ª edc. 2005

DESMOSOMASDESMOSOMAS
www-pubmed.com

UNIONES ADHERENTESUNIONES ADHERENTES
www.pubmed.com

UNIONES GAPUNIONES GAP
ww.pubmed.com

Las moléculas de adhesión celular están unidas a
elementos del citoesqueleto.
 Red de filamentos proteicosRed de filamentos proteicos que presenta
funciones mecánicas;
1. Mantener la forma celular.
2. Movimiento celular.
3. Desplazamiento intracelular organélos.
CITOESQUELETO
Lodish, Berk, Matsudaira. Biologia celular y molecular.edit Panamericana S.A 5ª edc. 2005

Sus estructuras principales son:
◦ Microtúbulos
◦ Filamentos intermedios
◦ Microfilamentos
CITOESQUELETO
DESMOSOMAS
SEÑALIZACION
Superficie celular - Núcleo
Lodish, Berk, Matsudaira. Biologia celular y molecular.Edit Panamericana S.A 5ª edc. 2005

INTEGRINASINTEGRINAS
www.pubmed.com

MICROTUBULOS
Tubulina, (alfa-tubulina y beta-tubulina) protofilamento, y
cada microtúbulo consta de 13 protofilamentos paralelos
que forman un cilindro
Se encuentran dispersos en el citoplasma, o formando
estructuras estables como cilios, flagelos o centríolos.
Pueden formarse y destruirse según las necesidades de
la célula.

MICROTUBULOSMICROTUBULOS
 Brindan rigidez y conservan la forma celular
 Regulan el movimiento intracelular de organelas y vesículas
 Contribuyen a formar los compartimentos intracelulares
 Constituyen el huso mitótico, responsable de organizar el
movimiento de los cromosomas durante la división celular
 Distribuyen el retículo endoplásmico y aparato de Golgi en los
lugares apropiados
 Son los elementos estructurales y generadores del movimiento
de cilios y flagelos (MOVIMIENTO CELULAR)

FILAMENTOS INTERMEDIOSFILAMENTOS INTERMEDIOS
 FUNCIONES:
° brindar sostén estructural a la célula.
° protección celular contra las presiones y las tensiones.
 Específicos de líneas celulares. (Marcadores)
‫ق‬ Queratina (células epiteliales),
‫ق‬ Vimentina (células mesenquimatosas),
‫ق‬ Desmina (células musculares)
‫ق‬ Filamentos de la lámina nuclear (Refuerzan la membrana
nuclear)
‫ق‬ Neurofilamentos (ubicados en células nerviosas), etc.
Lodish, Berk, Matsudaira. Biologia celular y molecular. Edit Panamericana S.A 5ª edc. 2005

CITOQUERATINASCITOQUERATINAS
• Mejores marcadores de la diferenciación
epitelial en la cavidad oral
• El diámetro oscila entre 8 y 10 nm, y el peso
molecular varía entre 40 y 70 kDa
• 19 tipos de queratinas (humanos)

CITOQUERTAINA DISTRIBUCION
EN TEJIDOS
1,5, 6,8,17 y 19 EEE
10 Suprabasal EEEQ
14 Basal Q
4 y 13 Suprabasal EEENQ
8, 18 y 19 Epitelio simple
19 Basal EEENQ
A.W. Barrett, S. Selvarajah. Interspecies variations in oral epithelial cytokeratin expression.J. Anat. (1998)185 -93.

MICROFILAMENTOSMICROFILAMENTOS
Filamentos delgados
(microfilamentos)
Formados por dos
cadenas de
subunidades
globulares, actina G,
enrolladas entre sí para
formar una proteína
filamentosa o actina F.

ACTINAACTINA
Contracción muscular, al asociarse a filamentos
de miosina y otras proteínas.
Fagocitosis mediante la formación de
seudópodos
Citocinesis: forman el anillo contráctil que
finalmente da lugar a la separación de las células
hijas durante la mitosis
Refuerzan la membrana plasmática, formando
justo por debajo de la misma una densa red de
filamentos conocida como cortex celular

TEJIDO CONECTIVOTEJIDO CONECTIVO
Origen
mesodérmico
Células
Fibras
Nervios
Vasos sanguíneos
Matriz
extracelular
P. MARK BARTOLD, LAURENCE J. WALSH & A. SAMPATH NARAYANAN, Molecular and cell biology of the gingiva. Periodontology 2000
Vol. 24, 2000, 28-55
54

MATRIZ EXTRACELULARMATRIZ EXTRACELULAR
“El Tejido conectivo Gingival está
constituido por células y componentes
extracelulares asociados a ellas”
Sustancia Fundamental y Fibras
55
P. MARK BARTOLD, LAURENCE J. WALSH & A. SAMPATH NARAYANAN, Molecular and cell biology of the
gingiva. Periodontology 2000 Vol. 24, 2000, 28-55

56
P. MARK BARTOLD, LAURENCE J. WALSH & A. SAMPATH NARAYANAN, Molecular and cell biology of the
gingiva. Periodontology 2000 Vol. 24, 2000, 28-55

Fibras proteicas insolubles.
Proteoglicanos.
Diversas proteínas multiadhesivas
Glicosaminoglicanos
57
P. MARK BARTOLD, LAURENCE J. WALSH & A. SAMPATH NARAYANAN, Molecular and cell biology of the gingiva.
Periodontology 2000 Vol. 24, 2000, 28-55

FIBRASFIBRAS
Resistencia tensil y elasticidad a esta
sustancia.
tipos:
58

FIBRAS COLAGENASFIBRAS COLAGENAS
Sirven para resistir estiramientos y están
presentes en todo tipo de tejido conjuntivo
59

FIBRAS RETICULARESFIBRAS RETICULARES
 Forman parte de una red de soporte, son
inelásticos presentes envolviendo órganos.
 Colágeno tipo III.
60
LODISH, BERK, MATSUDAIRA, KAISER, KRIEGER, SCOTT, ZIPURSKY, DARNELL, Biology Celular y Molecular 2006 V

FIBRAS ELASTICASFIBRAS ELASTICAS
 Elastina
 Fibrilina
Son fibras más delgadas que las fibras
colágenas y abundan en tejidos conectivos
laxos.
61

PROTEOGLICANOSPROTEOGLICANOS
 60%: Dermatan Sulfato (fibras colágenas )
 30% Condroitin Sulfato
 10% Hialuronan
 10% Heparan Sulfato (membrana basal , capilares del
endotelio)
62

PROTEINAS MULTIADHESIVASPROTEINAS MULTIADHESIVAS
“Fijan e interconectan los receptores de
adhesión de la superficie celular y otros
componentes de la matriz extracelular”
63

GLICOSAMINOGLICANOSGLICOSAMINOGLICANOS
GAG sulfatados:
Queratán sulfato
Heparán sulfato
Heparina se unen a iones carga +: atrapan agua ,
Condroitin-4-sulfato geles hidratados- soporte mecánico M.E
Condroitin-6-sulfato
Dermatán sulfato
64

COLAGENOCOLAGENO
65

TIPOS DE COLAGENO DE LA MATRIZTIPOS DE COLAGENO DE LA MATRIZ
66

LA LAMINA BASALLA LAMINA BASAL
Red laminar de
componentes de
la matriz
extracelular.
60-120 nm.
Estructurada de
manera diferente
en los tejidos.
LODISH, BERK, MATSUDAIRA, KAISER, KRIEGER, SCOTT, ZIPURSKY, DARNELL, Biology Celular y Molecular
2006 V
67

FUNCIONFUNCION
Da sostén al
epitelio
Deja pasar ciertas
moléculas
Adhesión celular
Influye sobre la
diferenciación
celular y la
reparación de los
tejidos
68

LA LAMINA BASALLA LAMINA BASAL
Lamina Lucida:
es menos
electrodensa y
primera capa en
contacto con la
membrana
plasmática del
tejido epitelial
Lamina Densa: es
más electrodensa,
presenta unos
delgados y
pequeños
filamentos de
colágeno tipo IV y
es más gruesa
Lamina Reticular: con fibras más
densas reticulares de colágeno tipo
III y gran cantidad de glucoproteínas
y glucopolisacaridos
69

TABLA DE CONTENIDOTABLA DE CONTENIDO
1. ORIGEN EMBRIOLOGICO
2. CEMENTOGENESIS
3. COMPOSICION
4. PROPIEDADES
5. CLASIFICACION
6. ESTRUCTURA Y ULTRAESTRUCTURA
CELULAS
M.E.C.
7. FUNCIONES DEL CEMENTO
8 . BIOLOGIA MOLECULAR
9. GENERACION DE CEMENTO

Ectodermo
Mesodermo
Endodermo
El cemento es un tejido conectivo mineralizado
derivado del ectomesenquima del saco dentario
que rodea al germen dentario
ORIGEN EMBRIOLOGICO
Wise GE, the biology of tooth eruption J Dent Res 1998: 77: 1576-1579

GENERALIDADES
LA
CEMENTOGENESIS
»Roedores
»Perros
»Humanos
¿Eventos
moleculares?
Formación
radicular
Ady. Ápice en desarrollo
» 2 poblaciones
celulares
Folículo
dental
Zona
Perifolicular
CEMENTOCITO
Diferenciación

GENERALIDADES
CEMENTOGENESIS
» En el ápice radicular
encontramos: Vaina Radicular de Hertwig
FORMACION
RADICULAR
Vaina epitelial
Lámina basalLámina basal
internainterna
No está en contacto con la
superficie radicular
CEMENTOCITO
Diferenciación
Diferenciación de
odontoblastos
Entre preodontoblastos
y folículo dental
2 capas celulares
paralelas
Lámina basalLámina basal
externaexterna
Wise GE, Lin E the molecular biology of iniciation of tooth eruption . J Dent Res 1995

Lámina interna
Lámina externa

CEMENTOGENESISCEMENTOGENESIS
Folículo
dental
Morfología LargasLargas
prolongacionesprolongaciones
celularescelulares
 Semejantes al
fibroblasto
(elongadas)
 Paralelas entre sí.
 Interface celular
continúa.
Área
perifolicular  Semejantes al
fibroblasto
(estrelladas)
 Orientadas al azar.
 Muy separadas
entre sí.
Las proyectan dentro de la vaina radicular

CEMENTOGENESISCEMENTOGENESIS
78

RESTOS EPITELIALES DE MALASSEZRESTOS EPITELIALES DE MALASSEZ
www.google.com

COMPOSICION QUIMICA DELCOMPOSICION QUIMICA DEL
CEMENTOCEMENTO
PARTE ORGANICA
22%
PARTE INORGANICA
46%
20 %
Fosfato Ca +
(hidroxiapatita)
Carbonato de Ca+
< sodio, potasio,
magnesio, flúor,
hierro.
Colágeno
Proteoglicanos
a.a. :glicina, prolina,
hidroxiprolina,
hidroxilisina.

COMPOSICION QUIMICA DELCOMPOSICION QUIMICA DEL
CEMENTOCEMENTO
PARTE ORGANICA

CEMENTO
Definición
Tejido mineralizado avascular que recubre
la superficie radicular.
Interface entre dentina radicular y LPClassification
Cemento celular
Cemento acelular
Dependiendo de la presencia
o ausencia de cementocitos
Cemento de fibras intrínsecas
Cemento de fibras extrínsecas
Dependiendo de la presencia
de fibras colágenas
Fibroblastos
Cementoblastos
82

CLASIFICACION DEL CEMENTOCLASIFICACION DEL CEMENTO
CEMENTO ACELULAR
AFIBRILAR
UNION
AMELOCEMENTARIA
CEMENTO ACELULAR
FIBRILAR
OCUPA LA MITAD DE LA
SUPERFICIE DE LA RAIZ

CEMENTO CELULAR
CON FIBRAS
INTRINSECAS
CEMENTO CELULAR
CON FIBRAS
INTRINSECAS Y
EXTRINSECAS
Dispuestos de manera circular en
la raíz del diente
Se encuentra en sitios de fractura
radicualr y en dientes recién erup
Cubre del 40 -70 %
raíz
Anclar la raíz al Lig.
Periodontal

CEMENTO CELULAR
MIXTO ESTRATIFICADO
Localizado a nivel apical y en el tercio radicular
Area de furcaciones en dientes multiradiculares
Cemento. Acel de fibras Extrinsecas. E Intrinsecas
Cemento Cel de fibras Extrinsecas e Intrinsecas
Reforma la Superficie Radicular Compensando
cambios fisiológicos
Development and general structure of the periodontum. Periodontology 2000. Vol 24, 9-Development and general structure of the periodontum. Periodontology 2000. Vol 24, 9-
27.27.

86
ESTRUCTURA &ESTRUCTURA &
ULTRAESTRUCTURA DEL CEMENTOULTRAESTRUCTURA DEL CEMENTO
Courtesy of Professor S.J. Jones.

Courtesy of Professor S.J. Jones.

RELLENO DE LOS INTERSTICIOS O ESPACIOS ENTRE LAS CÉLULAS
1. CONFERIR RESISTENCIA MECÁNICA ( A LA COMPRESIÓN,
ESTIRAMIENTO) A LOS TEJIDOS
2. CONTRIBUIR AL MEDIO HEMOSTÁTICO, NUTRICION Y METABÓLICO
3. PARA LAS CÉLULAS
4. PROVEER FIJACIÓN PARA EL ANCLAJE CELULAR
5. COMUNICACIÓN CELULAR; SER EL MEDIO POR EL CUAL SE
TRANSPORTAN LAS DIFERENTES SEÑALES ENTRE LAS CÉLULAS
FUNCIONES DE MATRIZ
EXTRACELULAR

DUREZA
COLOR
RADIOPACIDAD
PERMEABILIDAD
PROPIEDADES FISICAS DEL CEMENTOPROPIEDADES FISICAS DEL CEMENTO

 Sostener el diente en el alveolo
 Compensación del desgaste del diente por atrición
 Función en los procesos eruptivos
 Reparación de las reabsorciones radiculares
FUNCIONES DEL CEMENTOFUNCIONES DEL CEMENTO

BIOLOGIA CELULAR YBIOLOGIA CELULAR Y
MOLECULAR DEL CEMENTOMOLECULAR DEL CEMENTO
CONSTITUCION
 Los extractos proteicos del cemento maduro
promueven
adhesión celular
migración
estimulan síntesis de proteínas de los fibroblastos
gingivales y las células del ligamento periodontal
50% hidroxiapatita
50% proteínas colágenas
(tipos de colágeno)
No colágenas (moléculas)

FACTORES QUIMIOTACTICOS Y DE
ADHESION
Entre estos factores encontramos:
 Proteoglicanos
 Osteopontina
 Sialoproteina
 Laminina
 Fibronectina
 Factores de crecimiento provenientes de la
vaina epitelial radicular de Hertwig.
FACTORES MOLECULARES
ASOCIADOS EN EL DESARROLLO
DEL CEMENTO
Mac Neil RL, Berry J, D`Errico J, Strayhorn C, Piotrowski B, Somerman MJ. Role of two mineral- associatedMac Neil RL, Berry J, D`Errico J, Strayhorn C, Piotrowski B, Somerman MJ. Role of two mineral- associated
adhesion molecules, osteopontin and bone sialoprotein, during cementogenesis. Connect tissue Res 1995 : 33: 1-7adhesion molecules, osteopontin and bone sialoprotein, during cementogenesis. Connect tissue Res 1995 : 33: 1-7

 Complejos gigantes por
unión de proteínas
centrales a una
molécula de ácido
hialurónico GAGGAG
sulfatadosulfatado.
 Forman gel hidratado
poroso que llena el
espacio extracelular
como material de
empaque.
 Fuerza y resistencia a
deformación
PROTEOGLICANOS
Bartold Pm Narayanan AS . Biology of the periodontal connective tissues. Chicago, IL:
quintessence, 1998: 173-195

Glicoproteína conformada por
dos polipéptidos similares unidos
por dos puentes disulfuro cerca de
COOH.
Cada subunidad esta plegada en
una serie de dominios semejantes
a un rodillo, funcionalmente
distintos.
Biological mediators for periodontal regeneration. Periodontology 2000 Vol 19 1999, 40-58
FIBRONECTINA

OSTEOPONTINA
•Formación ectópica de
cristales.
• Controla nucleación y
crecimiento de los cristales de
hidroxiapatita.
• Inhibe los fenómenos
apoptóticos asociados con la
inflamación, regulando de esta
forma la formación de cemento
durante la reparación de los
tejidos.
ASOCIADOS EN EL DESARRLLO
DEL CEMENTO
HA
N-linked
olisacchari
de
T
h
r
D
G
R
N
C
adhesion molecules, osteopontin and bone sialoprotein, during cementogenesis. Connect tissue Res 1995 : 33: 1-adhesion molecules, osteopontin and bone sialoprotein, during cementogenesis. Connect tissue Res 1995 : 33: 1-
77

SIALOPROTEINAS
 Expresadas por células, a
los largo de la superficie
radicular.
 Sirve como una molécula
de adhesión que mantiene
células viables sobre la
superficie radicular y es una
de las iniciadoras de la
mineralización a lo largo de
la raíz.
DEL CEMENTOSer-
PO4
Thr-
PO4
Tyr-
SO4
N
HA
C
D
G
R
O-linked
oligosacc
haride

LAMININA
 Se encuentra en la
superficie dentinal, en
inicio de la formación de
cemento.
DEL CEMENTO
Extracellular matrices and polypeptides growth factors as mediators of functions of cells of the
periodontium.
Terranova y Wikesjo. J periodontol jun 1987 Vol 58 No 6.
Histología de Gartner.

N C
c
s
Leucin
e-rich
repeat
s
• Tipo de condroitín
sulfato
• En tejido conectivo
• Rico en leucina
• Ubicado en regiones gap
del colágeno fibrilar
• Mas prominente durante
el desarrollo del cemento
DECORI
N
N C
c
s
c
s
Leu
cin
e-
rich
• Tipo de condroitin
sulfato
• se encuentra en tejido
conectivo
• Rico en leucina
• Mas prominente
durante el desarrollo
• Localizado en áreas
pericelulares
BIGLYCAN

COLAGENO I, III, XII
DEL CEMENTO
FOSFATASA ALCALINA
-Regula la maduración de los tejidos mineralizados (el cemento)
- juega un papel importante en la formación del cemento
acelular, más que del cemento celular.
Extracellular matrices and polypeptides growth factors as mediators of functions of cells of the
periodontium.
Terranova y Wikesjo. J periodontol jun 1987 Vol 58 No 6.
Histología de Gartner.

MITOGENESIS
DEL CEMENTO
•HORMONA DE
CRECIMIENTO
•FC TRANSFORMANTE
BETA
•FC DE INSULINA 1
DIFERENCIACION
•PROTEINA RELACIONADA
CON LA H. PAROTIDA
•FC TRANSFORMANTE BETA
•PROTEINAS
MORFOGENETICAS OSEAS
•FC VAINA EPITELIAL DE
HERTWIGS
•FACTOR DE TRANSCRIPCION
ESPECIFICO DE
OSTEOBLASTOS
MINERALIZACION
SIALOPROTEINAS
OSEAS
OSTEOCALCINA
OSTEOPONTINA
COLAGENO I, XII
PROTEOGLICANOS
Chen Q, Kinch MS, lin TH , Burridge K , Juliano RL. Integrin – mediated cell
adhesion activates mitogen-activated protein kinases, J Biol Chem 1994: 269

IGF-1
FACTOR DE CRECIMIENTO
DE TIPO INSULINA
REALIZA SU ACCIÓN
TRAS UNIRSE A SU
RECEPTOR ESPECÍFICO
QUE ACTIVA LA PROTEIN
QUINASA “B “
O “PKB “
ASI ESTIMULA EL
CRECIMIENTO Y
DIVISIÓN CELULAR, E
INHIBE LA APOPTOSIS
ADEMÁS ESTIMULA LA
PROLIFERACIÓN CELULAR
DE CONDROCITOS
Giannobile WV, Whitson SW, Lynh SE. Non – coordinate control of bone formation
displayed by growth factor combinations with IGF-1, J Dent Res 1997 : 76

El efecto depende en
gran
Actúa estimulando o
inhibiendo la
proliferación de los
odontoblastos
Estimula la producción
de colágeno tipo I
fibronectina y
osteonectina
TGF-B
FACTOR TRNSFORMANTE BETA
displayed by growth factor combinations with TGF_B, J Dent Res 1997 : 76

 Estimula la proliferaciónEstimula la proliferación
de muchos tiposde muchos tipos
celularescelulares
 Inhiben la diferenciaciónInhiben la diferenciación
de varios tipos de célulasde varios tipos de células
madremadre
 Actúan como señalActúan como señal
inductora durante elinductora durante el
desarrollo embrionariodesarrollo embrionario
 dental: está involucradodental: está involucrado
en la determinación yen la determinación y
diferenciación de losdiferenciación de los
odontoblastos.odontoblastos.
FGF-2
FACTOR DE CRECIMIENTO FIBROBLASTICO
displayed by growth factor combinations with FGF-2, J Dent Res 1997 : 76

REGULACION DE LA CEMENTOGENESIS:REGULACION DE LA CEMENTOGENESIS:
EVENTOS, CELULAS & FACTORESEVENTOS, CELULAS & FACTORES
ASOCIADOSASOCIADOS
ACTIVIDADES TISULARES, CELULARES,ACTIVIDADES TISULARES, CELULARES,
MOLECULARESMOLECULARES
REGENERACION TISULARREGENERACION TISULAR
Amar S. Implication of cellular and molecular biology advances in
periodontal regeneration . Anat rec 1996 : 245
EL INTERES DE LA COMPRENSION DE LASEL INTERES DE LA COMPRENSION DE LAS
INTERACCIONES ENTRE LOS FACTORES SOLUBLES EINTERACCIONES ENTRE LOS FACTORES SOLUBLES E
INSOLUBLES IMPLICADOS EN LA REGENERACIONINSOLUBLES IMPLICADOS EN LA REGENERACION
TISULAR.TISULAR.

(1) Sintesís de la molécula señal.
(2) Liberación de la molécula señal
(3) Transporte de la señal a la célula blanco
(4) Deteccción de la señal por una proteína receptora
especifica.
(5) Cambio en el metabolismo celular, en la función, o
desarrollo desencadenado por el complejo señal – receptor.
(6) Remoción de la señal, lo cual termina usualmente la
respuesta celular
ETAPAS DE LA COMUNICACIÓN CELULAR POR
SEÑALES EXTRACELULARES
Amar S. Implication of cellular and molecular biology advances in periodontal regeneration . Anat
rec 1996 : 245

libera
Respuesta
metabolismo
señalización
Síntesis
moléculas
Molécula
(factor soluble /
insoluble)
Receptor
(proteína)
ETAPAS DE LA COMUNICACIÓN CELULAR POR
SEÑALES EXTRACELULARES
Amar S. Implication of cellular and molecular biology advances in periodontal
regeneration . Anat rec 1996 : 245

Amar S. Implication of cellular and molecular biology advances in periodontal regeneration .
Anat rec 1996 : 245

Concentración citoquinas
quimiotaxis proliferación
n
diferenciaciónn
Formación de
matriz
Célula
Stem
Runx2
Pluripotencial
Multipotencial
precursora
cementoblastoo
fibroblasto
Diferenciada
odontoblasto
hueso
cemento
LP

PREGUNTASPREGUNTAS
Cual es la constitución del cemento?
Cuales son las Moléculas implicadas en la
formación del cemento?

Tejido de origen mesenquimal.
Especializado en: Sostén, nutrición, formación,
distribución y absorción de las fuerzas.
Composición:
 Agua 5 - 8%.
Fracción inorgánicas: 60 - 70%.
Fracción orgánicas: 20 - 35%.
HUESO ALVEOLARHUESO ALVEOLAR
Thomas M Hasell., Tissues and cells of the
periodontium; Perodontology 2000; Vol3, 1993. 9-38

COMPONENTES DEL HUESOCOMPONENTES DEL HUESO
Matriz orgánica u osteoide:
90% es colágeno tipo I y otras porteínas no colágenas
como osteocalcina, osteonectina, osteopontina.
Matriz mineral: calcio y fosfato en forma de
hidroxiapatita.
Células:
Osteoblastos, osteoclastos
Osteocitos, células de revestimiento
JARO SODEK; Molecular and cellular biologyof alveolar bone; Periodontology 2000, Vol. 24, 2000,
99–126

COMPOSICIÓN DEL HUESOCOMPOSICIÓN DEL HUESO
SUSTANCIAS
ORGÁNICAS
 Células óseas: Osteoblastos
(OB), Osteocitos (OC) y
osteoclastos (OCL).
 Matriz ósea: Fibras de
colágeno y proteoglicanos.
SUSTANCIAS
INORGANICAS:
 Cristales de hidroxiapatita
Ca10(PO4)6(OH)2
 Ca++
, P-
,Na+
, K+
, Mg++
, F-
,
Citrato, CO3, Sr++
.
JARO SODEK; Molecular and cellular biology of alveolar bone; Periodontology 2000, Vol. 24, 2000, 99–
126

CÉLULAS ÓSEASCÉLULAS ÓSEAS
Osteoprogenitoras
Osteoblastos (OB).
Osteocitos (OC).
Osteoclastos (OCL).
Células de
revestimiento.

OSTEOBLASTOSOSTEOBLASTOS
Funciones:
 Síntesis y procesamiento de colágeno tipo I
 Maduración de la matriz colágena
 Crecimiento de los cristales de hidroxiapatita y síntesis de las
proteínas no colágenas (mineralización)
receptores Estrógenos, vitamina D3, andrógenos y
glucocorticoides, PTH e IL 6
 PGE2 junto con PTH incrementa la captación de calcio por los
huesos y la producción de IGF-I factor de crecimiento de la JARO
SODEK; Molecular and cellular biology of alveolar bone; Periodontology 2000, Vol. 24, 2000, 99–
126insulina

 Secretoras de matriz
orgánica
 citoplasma rico en
organelos de síntesis de
secreción como aparato de
golgi, RER, gránulos
secretores y microtúbulos.
 Vesícula matricial
 Organelo intracelular
membranoso
 Sintetiza fosfatasa alcalina
JARO SODEK; Molecular and cellular biology of alveolar bone; Periodontology 2000, Vol. 24, 2000,
99–126

Membrana basal:
Gran cantidad de la
enzima fosfatasa
alcalina, Importante
en la mineralización y
es una glicoproteína
tetramérica que se
encuentra en la
superficie de los
osteoclastos.
McKee MD, Nanci A. Ultrastructural, cytochemical and
immunocytochemical studies on bone and its interfaces.
Cells Mater 1993: 3: 219–243.

expresan moléculas de adhesión: ICAM-1,
V-CAM-1, LFA-3,
TGFβFactor de crecimiento
transformador atrae por quimotáxis a
células osteoprogenitoras  Maduración
de osteoblastos.
BMP (proteína morfogenética)
estimula diferenciación de osteoblastos
McKee MD, Nanci A. Ultrastructural, cytochemical and
immunocytochemical studies on bone and its interfaces.
Cells Mater 1993: 3: 219–243.

 Marcadores de
diferenciación:
 RUNX2
 osteopontina (OPN)
 Fosfatasa alcalina (ALP)
 sialoproteína ósea (BSP)
 osteocalcina (OCN)
La expresión de estas proteínas
es útil como marcadores
osteogénicos en los estadíos
finales de la diferenciación
osteoblástica.
BSP
Zarb G ,Mesenchymal stem cells and their involvement in bone remodeling,
repair, and regeneration. Osteoporosis, and Dental Implants. Quintessence
Publishing Co.; 2002. p. 17-23.
OCN
OPN

Sintetizan
 RANKL: Rank ligando
 Citoquina sintetizada en OB, LT activados, médula
ósea y tejido sinovial.
 Se une a RANK (Receptor transmembrana de células
hematopoyéticas precursoras y de OCL).
Scherft JP, Groot CG. The electron microscopic structure
of the osteoblast. In: Bonucci E, Motta PM, ed. Ultrastructure
of skeletal tissues: bone and cartilage in health and
disease. 1990: 209–22
2.

Sintetizan
 Osteoprotegerina
(OPG).
 Actúa como
decodificador en la
regulación de la
activación de osteoclasto
y efectos intracelulares
de glucocorticoides
(Apoptosis de
Osteoblasto).
 Inhibe la unión RANK-
RANKL
JARO SODEK; Molecular and cellular biologyof alveolar bone;
Periodontology 2000, Vol. 24, 2000, 99–126
OPG

OSTEOCITOOSTEOCITO
10 al 20% de los %
OB - osteocitos.
Poca cantidad de
organelos (menos
secreción) núcleo
grande
Se une por uniones
tipo GAP
Se destruyen cuando
ocurre remodelación
ósea.
Marotti G, Cane V, Palazzini S, Palumbo C. Structurefunction
relationships in the osteocyte. Ital J Miner Electrolyte
Metab 1990: 4: 93–106.

OSTEOCITOOSTEOCITO
 Factor estimulante de las
colonias de macrófagos (M-
CSF)
 Control remodelado óseo
por mecanotrans-ducción
 Marcador de membrana
diferente CD44
 Estadio final del osteoblasto
Marotti G, Cane V, Palazzini S, Palumbo C. Structurefunction
relationships in the osteocyte. Ital J Miner Electrolyte
Metab 1990: 4: 93–106.
CD44

OSTEOCLASTOSOSTEOCLASTOS
 Células gigantes
multinucleadas para
resorción o degradación de
hueso.
 Derivan de fusión de
células mononucleares
inmaduras.
 Secretan enzimas
lisosomales (Fosfatasa
ácida): pH= 4, ATPasa
que bombea H+
).
Reddy SV, Roodman GD. Control of osteoclast differentiation.
Crit Rev Eukaryot Gene Expr 1998: 8: 1–17.

 Produce y presenta receptores para Calcitonina  Ca++
 Produce Fosfatasa ácida tartrato resistente-
desfosforilación de las proteínas.
 catepsina B y anhidrasa carbónica
 Contienen actina (Zona libre de organelas) proporciona
fuerza para la adhesión de “PODOSOMAS”
Reddy SV, Roodman GD. Control of osteoclast differentiation.
Crit Rev Eukaryot Gene Expr 1998: 8: 1–17.

Los osteoclastos dos
especializaciones en
la membrana:
Borde en cepillo:
ocurre reabsorción
Zona clara:
Microfilamentos con
integrinas que sirven de
anclaje a la matriz.
JARO SODEK; Molecular and cellular biology of alveolar bone;
Periodontology 2000, Vol. 24, 2000, 99–126

 Los osteoclastos reabsorben el hueso en dos fases.
 RANKL y M-CSF activan a RANK en células hematopoyéticas
 Bombeando hacia el hueso iones H+.
 Anhidrasa carbónica cataliza la reacción entre el Co2 y el H2O
dando lugar a CO3H2 que se disocia en HCO3 y H+.
 El H+ es bombeado hacia la matriz ósea.
 Intercambio con CL eliminación de mineral.
JARO SODEK; Molecular and cellular biology of alveolar bone; Periodontology 2000, Vol. 24,
2000, 99–126

CÉLULAS DECÉLULAS DE
REVESTIMIENTOREVESTIMIENTO
 Constituyen con la lámina limitante, la
barrera entre hueso y médula.
 Son remanentes de OB, con morfología y
función diferentes.
 Se comunican con los OC a través de
canalículos osteocíticos.

CÉLULAS DE REVESTIMIENTOCÉLULAS DE REVESTIMIENTO
 Contraen su citoplasma y
secretan enzimas para
degradar capa delgada de
osteoide.
 Involucradas en el flujo de Ca++
a través de la barrera sangre-
hueso.
 Homeostasis para el
metabolismo del calcio y el
fosfato
 Menor capacidad secretora
(matriz orgánica)
Matthews JL, VanderWeil C, Talmage RV. Bone lining cells
and the bone fluid compartment, an ultrastructural study.
Adv Exp Med Biol 1978: 103: 451.

 Producción de IL6, IL11
control del remodelado óseo,
activando a los osteoclastos
IL6
IL11
Miller SC, Jee WSS. Bone lining cells. In: Hall
BK, ed.
Bone: bone metabolism and mineralization.
Vol.4Raton, 1992: 1–19.

CUESTIONARIOCUESTIONARIO
QUE IL PRODUCEN LAS CELULAS DE
REVESTIMIENTO DEL HUESO?

DIGA UNA FUNCION DEL OSTEOBLASTO?

CUALES SON LOS TIPOS DE CEMENTO?

¿ CUALES SON LOS GENES QUE
CODIFICAN PARA CADENAS
MONOMERICAS COLAGENO TIPO I Y III?

CUAL ES LA PROTEINA QUE FORMA
LOS MICROFILAMENTOS?

NOMBRE DOS MARCADORES DE LAS
CELULAS MESENQUIMALES?

QUE SON LOS CONEXONES?

¿Cómo SE LLAMA LA TRIPLE HELICE
SINTETIZADA A NIVEL INTRACELUAR A
PARTIR DE CADENAS PROα ?

QUIEN IRRIGA AL CEMENTO?

¿ QUE TIPO DE COLAGENO ESTA
PRESENTE EN EL LIGAMENTO
PERIODONTAL?

BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR DEL PERIODONTO

BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR DEL PERIODONTO

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (20)

Similar a BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR DEL PERIODONTO

Similar a BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR DEL PERIODONTO (20)

Más de Juan Carlos Munévar

Más de Juan Carlos Munévar (20)

Último

Último (20)

BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR DEL PERIODONTO

Notas del editor