Química de fosfatos y composición química del diente.

2. Componentes orgánicos
PROTEINAS
CARBOHIDRATOS
LÍPIDOS
ACIDOS
NUCLEICOS

4. Monosacáridos
• Pentosas: Ribosa, desoxirribosa
• Hexosas: Glucosa

5. Disacáridos
•Sacarosa
•Lactosa

6. Polisacáridos
•Glucógeno

8. Lípidos
• En la célula:
• Reserva energética
• Estructura

9. Proteínas
• Macromoléculas compuestas por aminoácidos.
Grupo amino (NH2) y un grupo carboxilo (COOH)
- Estructura celular
- Funciones celulares
Enlace
peptídico

11. Ácidos nucleicos
• DNA ó ADN
• RNA ó ARN
• Macromoléculas que tienen las características
hereditarias en su base química

13. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE
LOS TEJIDOS DENTARIOS

14. ESTRUCTURAS DENTARIAS
TEJIDOS DUROS
ESMALTE
DENTINA
CEMENTO
TEJIDOS BLANDOS
PULPA

16. Química de los fosfatos de Ca
• Ortofosfatos de Ca
Sales de ácido fosfórico H3PO4 pueden formar sales:
H2PO4
HPO4
PO4
Fosfatos de Calcio que presentan en hueso, tejidos dentarios y cálculo
dental

17. • Sólidos blancos
• Poco solubles en agua
• Asociados al pirofosfato en pH neutro tienen un
efecto en la cristalización
Moléculas de
fosfatos

18. Fosfato octacálcico
• Ca8(HPO4)2(PO4)4.5H2O
• Monetita y brushita
• Fosfato ácido
• Precursor (hidroliza)
de la hidroxiapatita
• Inestable en el agua

19. Apatitas
• Es un mineral de cristales hexagonales dureza 5 Mohs.
• Ca10(PO4)6 X2
• F, Cl u OH.
• Forma parte de depósitos orgánicos
(tejidos mineralizados)
Importante en el control acidobásico y así como almacén de Ca.

20. Disposición
hexagonal

21. Variables
Hidroxiapatita
• Fosfato de Ca cristalino
• Blanco a gris amarillo
• Semitransparente
• Tiende a formar cristales prismáticos hexagonales
• 5 Mohs
• Soluble en HCl

22. • Sólo un OH, por el acomodo hexagonal monocíclico (impureza mínima
para desordenar los OH) tiende a cambiarse por F

23. Whitlockita
• Fosfato anhidro de Ca
• Pequeñas cantidades de Mg
• β-Ca3(PO4)2
• Mineral raro que se puede encontrar en los cálculos dentales. Puede
obtenerse calentado fosfato tricálcico hidratado a 900°C.
Fosfatos cálcicos amorfos

24. Monetita y brushita
CaHPO4
CaHPO4 2H2O - cálculo dental
+ soluble en pH menor a 6
Inestable en el agua, acidificándola.
Al final se pueden hidrolizar a hidroxiapatita.

25. Odontogénesis

26. ESMALTE

27. Esmalte
• Es el tejido más altamente mineralizado de los tejidos humanos
• 95-97% material inorgánico variabilidad 80 – 90%
• 5 – 10% material orgánico

28. Biomineralización
• Formación de depósitos minerales por un proceso de nucleación y
crecimiento de cristales

29. Formación de cristales
• Sobresaturación de iones
• Nucleación de cristales – asociación en racimos formando un núcleo más estable
• Cristales y su crecimiento – Adicionamiento de iones en arreglos tridimensionales
• Control del proceso de deposición

30. Teorías de la calcificación
• Mecanismo reforzador – pH local y concentraciones de Ca y P sean elevadas,
activando la Fosfatasa alcalina lo que produce precipitación y crecimiento de
Hidroxiapatita (teoría de tensión de Robinson)
• Inhibición – Sitios determinados inhibidos por el pirofosfato, evitando la
enucleación

32. Esmalte
• Provee una superficie dura, apta
para la masticación.
• Ayuda a transformar el alimento en
partículas pequeñas.
• Facilita el ataque enzimático.

33. • Deriva del ectodermo.
• A partir del órgano del esmalte
• Materia orgánica sin colágenas.
• Cristales densamente
empaquetados.
• Los ameloblastos desaparecen
en la erupción.
Características distintivas del esmalte

34. • Amelogénesis

36. Esmalte aprismático
• Periferia de la corona y CAD. Dientes
temporales 70%, permantentes 30%.
• La disposición de los cristales es
perpendicular.
• Espesor 30 µm
• Menor microretención al ácidograbar.

37. Esmalte prismático
Prismas del esmalte
• Unidad estructural básica del esmalte compuesta por cristales de
hidroxiapatita
• 4 micrómetros de espesor
Cristales dentro
del prisma

38. Cristales de 25 a 50 nm

40. Componente orgánico del esmalte maduro
• Agua – 4%
• 1 – 2 % matriz orgánica
• Fracción protéica 0.35%
• Carbohidratos (monosacáridos): Galactosa, glucosa y manosa.
• Ácidos grasos (palmítico, esteárico, oleico).
• Lactatos y citratos

41. Fracción protéica (esmalte en desarrollo)
Otras:
Fosfatasa alcalina, serina-proteasa, metalo-proteasa, sialofosfoproteína dentinaria, albumina, Ig.
4 CLASES DE PROTEÍNAS
AMELOGENINAS 90%
ENAMELOBLASTINAS
10%ENAMELINAS
TUFTELINAS

42. Amelogenina
• Proteína hidrofóbica producida en la amelogénesis
• 90% y disminuye en la madurez del esmalte
• Ubicado en el cromosoma X
• Uso de determinación del sexo

43. Fosforiladas y glicolisadas de 25kD.
Rica en prolina, glutámico, histidina y leucina.
Regula la nucleación de cristales de
hidroxiapatita durante la mineralización del
esmalte.

45. Enamelina
• Proteína hidrofílica, glicosilada
• 70kD
• Serina, aspártico y glicina
• Periferia de los cristales, proteína de cubierta
• 2-3% del esmalte en desarrollo.
• Componente mayor de esmalte maduro

46. Ameloblastina (amelina)
• Glicoproteína
• Cromosoma 4
• 5% esmalte en desarrollo
• Regula la diferenciación ameloblástica.
• Controla y promueve la mineralización.
• Proteína de la vaina del prisma.
62kD

48. Tuftelina (de los flecos)
• Glicoproteína fosforilada localizada en el cromosoma 1
• 55kD (Glu, Asp y Cys)
• Unión amelodentinaria
• 1 a 2%
• Actúa como un punto focal para el inicio de la formación de los
cristales
• Amelogénesis imperfecta autosómica

49. Parvalbumina
• Identificada en el polo distal del proceso de Tomes
• Asociada al transporte de Ca del medio intra al extracelular.
Otras proteínas
Proteasas – Encargan de la remoción de las diversas
proteínas encargadas de la mineralización.

50. Dentina
• Eje estructural del diente constituyendo el mayor volumen de la pieza
dentaria.
• COMPOSICIÓN QUÍMICA
• 70% Inorgánico
• 18% orgánico
• 12% Agua

51. • Ectomesénquima
• Complejo dentino-pulpar.
• Elaboración de la matriz
orgánica.
• Maduración de la matriz.
• Precipitación de las sales
minerales.
Ciclo vital

52. Inorgánica
• Cristales de hidroxiapatita, Mg, F, CO3
• 36 nm
• Se colocan de forma paralela en la colágena

54. Componente Orgánico
• Colágenas
• I – 90% scaffold
• III, IV, V y VII
• No colágenas
• Osteonectina
• Osteopontina
• Proteína Gla
• DPP (Fosfoproteína dentinaria)
• DSP (Sialoproteína dentinaria)
• DMP (proteína de la matriz dentinaria)
• Proteoglicano biglucano
• Metaloproteinasas.

55. RER - Preprocolágena
Procolágena
1.5 nm – Tropocolágena
Fibrillas – subunidades 3 cadenas α
Tropocolágena
Glicina
Prolina
Hidroxiprolina
Hidroxilisina

56. La mineralización
comienza en la zona
Gap de las fibrillas de la
colágena
La mineralización
comienza
Fosfatasa alcalina
Proteínas no
colágenas

57. Controlan orientación, deposición y
nucleación

58. Osteonectina
• Fosfoproteína interacciona con el Ca(dominio terminal extracelular C) y colágena.
• Proteína de matriz, de unión de la fase mineral a la matriz.
• 303 aa
• 43 kD
Osteonectina

59. Osteopontina
• Sialoproteína ósea 1 cromosoma 4
• Glicoproteína – remodelación ósea
• 321 aa
• 36.2 kD

60. Proteína gla de matriz
• Cromosoma 12
• Proteína de unión al Ca
• Organización del tejido mineralizado, regulación de la calcificación
• 98 aa
• 11.8 kD

61. Fosfoproteína dentinaria
• Altamente fosforilada, ácida
• Carga negativa
• 50% de la matriz dentinaria
• 20 a 26% fosfatos
• Contribuye en el proceso de cristalización

62. Proteína de matriz dentinaria
• Gly, ser, asp.
• Fosforilada
• Estabiliza la formación de fosfatos de Ca
• Nucleadora – Inhibidora (regulación) de la mineralización
(predentina).

64. Sialoproteína dentinaria
• 4q21
• Mineralización
• Nucleación de cristales de Hidroxiapatita
• Mutaciones pueden
Provocar D. imperfecta

66. (circumpulpar)
Primaria: Fibras de colágena
débilmente empaquetadas,
matriz menos mineralizada.
Manto y circumpulpar
Secundaria: Durante la vida.
Reducción de la cámara pulpar
(fisiológica)
Terciaria: Reparativa.

67. Cemento
• Composición similar al hueso
• 50% inorgánico – Hidroxiapatita
• Fosfatos de Ca,Mg,Cu,Zn
• 50% orgánico
• Colágena I – 90%
• III – 5%
• Sialoproteína ósea
• Osteopontina
• Osteonectina
• Fosfatasa alcalina
• Factores de crecimiento – FGC, FGF, IGF1, BMP2
• CAP y CEMP

69. • Cromosoma 16
• Mr 50,000 D
• Proliferación y
diferenciación celular
• Proc. mineralización
Carmona RB, Álvarez PMA, Narayanan AS, Zeichner DM, Reyes GJ, molina GJ, García HA, Suárez FJ, Chavarría I, Villareal E, Arzate H. Human cementum protein 1 induces
expression of bone and cementum proteins by human gingival fibroblast. BBRC 2007, 358: 763-769.
Romo AE, Villareal RE, Chávez PJ, Piña BC, Aguilar FM, Arzate H. In vitro effects of cementum protein 1 on calcium phosphate cristal formation and its role during the

70. Cromosoma 10p13-p14
Splicing alternativo del gen PTPLA
Mr 54-57000 D
MGRLTEAAAAGSGSRAAGWAGSPPTLLPLSPTSPR
CAATMASSDEDGTNGGASEAGEDRE 60
APGERRRLGVLATAWLTFYDIAMTAGWLVLAIAMV
RFYMEKGTHRGLYKSIQKTLKFFQT 120
FALLEVSFPSCCFSIAVIFM
Se ha sugerido:
Adhesión celular
↑ ALP
Cristales Hidroxiapatita in vitro
•Wu DY, Ikezawa K, Parker T, Saito M, Narayanan SA. Characterization of a collagenous cementum-derived attachment. J Bone Mineral Res, 1999:11;686-692.
•Barkana I, Narayanan AS, Grosskop A, Svion N, Pitaru S. Cementum attachment protein enriches putative cementoblastics populations on root surfaces in vitro. J Dent Res 2000;79:10:1789-93
•Montoya A, Arzate H. La proteína recombinante del cemento radicular induce la diferenciación de células troncales derivadas del ligamento periodontal humano y regula el proceso de mineralización in vitro. Tesis
2011, FO.

71. Película adquirida
• Revestimiento insoluble en la superficie del esmalte
• Se forma a partir de la saliva
• Depósito selectivo de glucoproteínas
PROTECTORA
DESTRUCTIVA
http://www.actaodontologica.com/ediciones/2007/3/pelicula_adquirida_salival.asp

72. Cristales de Hidroxiapatita con carga
negativa
Neutralizan con Ca iónico
Unión electrostática con proteínas
con grupos aniónicos
MUCINAS
PROTEÍNAS ÁCIDAS RICAS EN
PROLINA
ESTATERINAS
HISTATINAS
CISTATINAS
IgA
AMILASA
AZÚCARES NEUTROS
GLUCOLÍPIDOS
Regulan arribo de ácidos.
Provee un medio de intercambio
iónico (remineralización)
Reduce el desgaste

73. Placa dentobacteriana
• A partir de la PA y colonización de microorganismos
1. Formación de película adquirida
2. Adherencia bacteriana –
coagregación
3. Multiplicación y colonización
4. Crecimiento y maduración
5. Formación de la matriz
6. Mineralización

74. • Glucoproteínas – porción glúcida interactúan con los
microorganismos
• AMILASA – Glucosa – Ácido láctico

77. Cálculo dental
• Depósito calcificado (placa dental mineralizada)
• Elementos inorgánicos 70 a 90%
• Orgánicos
• Depósitos de sales de Ca y P
• Hidroxiapatita, Silice, Witlockita, brushita, Fosfato octacálcico.
• Proteínas salivales
• Agregaciones bacterianas

78. Clasificación
• Supragingival
• Subgingival