Las fuerzas ortodóncicas activan vías inflamatorias y actividad osteoclástica. Acelerar la tasa de resorción ósea y favorecer el remodelado óseo mediante micro-traumas controlados realizados en el hueso alveolar trabecular, en forma de micro-osteoperforaciones, puede amplificar la presencia de marcadores de la expresión inflamatoria que normalmente se expresan durante el tratamiento ortodóncico como las quimiocinas, citoquinas y prostaglandinas, lo que a su vez aumenta el reclutamiento de osteoclastos. Las micro-osteoperforaciones constituyen así, un método alternativo poco invasivo y seguro para acelerar el movimiento dentario de manera efectiva y con ello, reducir la duración del tratamiento ortodóncico.
Palabras clave: Micro-osteoperforaciones, aceleración, movimiento ortodóncico dentario.
Orthodontic forces activate inflammatory pathways and osteoclastic activity. Accelerating the rate of bone resorption and favoring bone remodeling through controlled micro-traumas performed in the trabecular alveolar bone, in the form of micro-osteoperforations, can amplify the presence of markers of inflammatory expression that are normally expressed during orthodontic treatment such as chemokines, cytokines and prostaglandins, which in turn increases the recruitment of osteoclasts. The micro-osteoperforaciones constitute thus, an alternative, safe and less invasive method to accelerate the dental movement of effective way and with it, reduce the duration of the orthodontic treatment.
Key words: Micro-osteoperforations, acceleration, orthodontic tooth movement.
Cuando los pacientes asisten a la consulta ortodóncica, una de sus mayores preocupaciones es la duración del tratamiento, especialmente en el caso de adultos. La duración media del tratamiento ortodóncico activo es de 24 meses, pudiendo extenderse.1-7 Es un gran reto la búsqueda de métodos que disminuyan dicho tiempo de tratamiento.
Conocer acerca de la respuesta pro y anti-inflamatoria del hueso alveolar, ligamento periodontal y las células inflamatorias a las fuerzas ortodóncicas, permite idear mecanismos para alterar o manipular los procesos de manera favorable para disminuir el tiempo de tratamiento.
Es ampliamente conocido que fuerzas ortodóncicas desencadenan vías inflamatorias y actividad osteoclástica, por ello se supone que micro-traumas controlados podrían amplificar los marcadores de expresión inflamatoria que normalmente se expresan durante el tratamiento ortodóncico y esa respuesta ampliada podría acelerar tanto la resorción ósea como el movimiento dentario.8,9,10
Es así como surgen las micro-osteoperforaciones (MOPs), como una alternativa terapéutica innovadora; constituyen una serie de perforaciones selectivas en forma de puntos realizadas en hueso trabecular, sin necesidad de levantamiento de colgajo, con la finalidad de acelerar el movimiento dentario y reducir el tiempo del tratamiento, es un método que busca mejorar la tasa y la eficacia del movimiento dentario durante el tratamiento ortodóncico de manera efectiva y poco invasiva. 8,9
El movimiento dentario ortodóncico resulta de las fuerzas aplicadas que generan respuestas celulares en los dientes y sus tejidos circundantes, incluyendo el hueso alveolar, el ligamento periodontal y la encía.
Las bases biológicas del movimiento dentario están dadas por las reacciones inflamatorias que ocurren asociadas al proceso de remodelado óseo que se desencadena en respuesta a las fuerzas mecánicas aplicadas. Sin embargo, por la variedad de tejidos y células involucradas en estos procesos, existe una gran cantidad de factores que pueden influir en el remodelado óseo, alterando el rango y velocidad de movimiento dentario. El efecto de las fuerzas mecánicas combinadas con uno o más factores externos puede resultar inhibitorio, aditivo o sinérgico.
Los tipos de células óseas identificadas a nivel molecular que el ortodoncista debe conocer son:
Las respuestas biológicas a las fuerzas ortodóncicas se desencadenan por la compresión y tensión en el ligamento periodontal. La compresión y tensión, obliteran los vasos sanguíneos, disminuyendo el flujo sanguíneo a través del ligamento periodontal, afectando las células en los tejidos periodontales, continuando con la diferenciación de los osteoclastos que reabsorben el hueso de la pared del alvéolo del lado en que se efectúa la presión, marcada por el incremento de quimiocinas y citoquinas de células localizadas, como osteoblastos, fibroblastos y células endoteliales que agudizan la repuesta inflamatoria. Al mismo tiempo, se presenta remodelado de las fibras colágenas del ligamento periodontal permitiendo el desplazamiento dentario del mismo a una nueva posición.13-18
El hueso alveolar consta de una capa cortical formada por hueso compacto, de difícil remodelación y otra capa de hueso esponjoso o trabecular, que es la zona donde se produce la mayor expresión del movimiento dentario ortodóncico, permitiendo un mejor desplazamiento dentario y una mejor remodelación ósea.
Cuando hablamos de la aceleración del movimiento dentario, estamos en la búsqueda de facilitar el tránsito del diente por el hueso alveolar, es por ello que las técnicas quirúrgicas para la aceleración ortodóncica del movimiento dentario han sido probadas durante más de 100 años en la práctica clínica. Dado que los métodos iniciales han sido extremadamente invasivos y asociados con una gran morbilidad dentaria, actualmente las técnicas más recientes buscan procedimientos menos invasivos y crear una sinergia entre los múltiples recursos disponibles.
Siendo así, muchas modificaciones de las técnicas quirúrgicas han evolucionado, sin embargo, se presentan como opciones de tratamientos que suelen ser realizadas por el cirujano e involucran, en su mayoría, levantamiento de colgajos de espesor completo para exponer el hueso alveolar bucal y lingual, seguido de cortes interdentales a través del hueso cortical, necesidad de instrumental quirúrgico, dolor y discomfort para el paciente y necesidad de antibioticoterapia, entre otras consideraciones.
Debido a que movimiento ortodóncico está influenciado por el aumento del metabolismo del hueso alveolar y la disminución de la densidad ósea, es por ello, que una forma de acelerar la velocidad del movimiento dentario, es aumentar la expresión de los marcadores inflamatorios tales como citoquinas, quimiocinas y prostaglandinas. Esto es debido a que la regulación transitoria de dichos marcadores inflamatorios, juegan un papel clave en la tasa de osteoclastogénesis, reclutando precursores de osteoclastos desde la microvasculatura hacia el espacio extravascular del ligamento periodontal y estimulando la diferenciación y activación de osteoclastos. (Fig.1)
Las células inflamatorias migran a los ligamentos periodontales del torrente sanguíneo debido a dichas fuerzas ortodóncicas, así como a las células locales como los osteoblastos, expresan el ligando del factor nuclear κB (RANKL) que se une al receptor (RANK) en la superficie del osteoclastos, células precursoras tales como monocitos. Esta unión inicia la adhesión de estas células entre sí para formar osteoclastos que inician la reabsorción ósea. 18-26
Las quimiocinas juegan un importante papel en el reclutamiento de células precursoras de osteoclastos y citoquinas, directa o indirectamente, a través de la vía de prostaglandinas E2 y la vía RANK/RANKL que lleva a la diferenciación de osteoclastos desde las células precursoras hasta osteoclastos maduros.18-26
Adicionalmente, muchas de las citoquinas tienen funciones proinflamatorias que ayudan a amplificar o mantener la respuesta inflamatoria y la activación de la maquinaria de resorción ósea. En contraste, algunas proteínas tienen funciones antiinflamatorias, controlando de manera restrictiva el progreso de la respuesta inflamatoria.10
Las citoquinas que pueden influenciar la remodelación del tejido conectivo, incluyen las interleuquinas, factor de necrosis tumoral, interferón y factores polipeptídicos de crecimiento. Es por ello que, se ha demostrado en diferentes estudios realizados tanto en animales experimentales, específicamente en ratas, como también en humanos, que la adición de micro-osteoperforaciones aumenta esa expresión de citoquinas inflamatorias y quimiocinas, tales como: como CCL-2, CCL-3, CCL-5, IL-8, IL-1, TNF-α e IL-6, lo que a su vez aumentará el reclutamiento de osteoclastos y, por tanto, la tasa de reabsorción ósea.8,9,18-26
La importancia de las citoquinas en el control de la tasa de movimiento dentario se puede apreciar a través de los resultados dramáticos obtenidos de los estudios que bloquean sus efectos. Por ejemplo, las inyecciones de antagonista del receptor de interleuquina-1 (IL-1) o antagonista del receptor del factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α-RI) dan como resultado una reducción del 50% en la velocidad del movimiento dentario.18-26
Por su parte, las prostaglandinas E2 (PGE2) incrementan la tasa de movimiento dentario, como mediadoras de la reacción inflamatoria, ellas se derivan del metabolismo del ácido araquidónico y se caracterizan por estimular la reabsorción ósea y radicular, disminuyendo la síntesis de colágeno y aumentando el AMPc. Incluso estudios revelan también el papel de prostaglandinas PGE1 como influencia en el movimiento dentario cuando es administrada durante el tratamiento.
Del mismo modo, es bien sabido que los fármacos antiinflamatorios no esteroideos (AINEs) reducen la velocidad del movimiento de los dientes al inhibir la síntesis de prostaglandinas. Las cuales son productos de la conversión del ácido araquidónico a través de la vía de la ciclooxigenasa.
La creciente comprensión de la naturaleza del efecto de los marcadores de las vías inflamatorias en el remodelado óseo, ha hecho que se tomen en cuenta no sólo los factores propios de paciente durante el tratamiento ortodóncico, sino que ha llevado a desarrollar nuevos medios para acelerar el movimiento dentario y facilitar el desarrollo de mecánicas ortodóncicas, debido a que las células son capaces de responder a una amplia gama de estímulos físicos, como son las micro-osteoperforaciones, las cuales logran alterar el ritmo de remodelado óseo de manera sencilla y poco invasiva para el paciente, permitiendo un movimiento dentario más eficiente y con pocas secuelas para los tejidos dentarios y periodontales.8,9,29-30
Las micro-osteoperforaciones fueron desarrolladas con base en estudios donde demostraron que aumentaban la tasa de movimiento dentario sin necesidad de colgajos, injertos óseos o suturas e incrementaban la expresión de marcadores inflamatorios. Pueden convertirse en una opción fácilmente disponible y eficiente para acortar el tiempo de tratamiento ortodóncico con una mejor aceptación del paciente, bien sea realizadas con dispositivos Propel®, fresas quirúrgicas o micro-implantes. Ya que las mismas son perforaciones realizadas a través del hueso cortical hasta llegar al hueso trabecular o esponjoso, con anestesia tópica y no amerita levantamiento de colgajo, medicación antibiótica o tiempo de recuperación posterior al procedimiento. (Fig.2)
El alto recambio óseo aumenta significativamente la tasa de movimiento dentario. Siendo así, se busca la mínima alteración del hueso esponjoso, trabecular o medular mediante un procedimiento sencillo que influencia la tasa de remodelación ósea y en consecuencia acelerar el movimiento dentario. Con ello, al disminuir el tiempo de tratamiento ortodóncico, hay menor posibilidad de efectos secundarios: periodontales, articulares, descalcificaciones dentarias, entre otros. Adicionalmente, debido a la actividad osteoclástica aumentada junto con la disminución de la densidad ósea del hueso alveolar, nos permite realizar con mayor facilidad los movimientos usualmente difíciles de alcanzar biomecánicamente tales como: intrusiones, cierre de espacios, enderezamiento molar, etc. Puede evitar la necesidad de cirugías, restauraciones protésicas e implantológicas y reducir costo del tratamiento.
En un estudio realizado por Alikhani et al.3, publicado en el año 2010, demostraron que pequeñas perforaciones realizadas con fresas y pieza de mano en el hueso cortical de ratas witstar, aumentaba significativamente la tasa de remodelado óseo y movimiento dentario, al estimular la expresión inflamatoria de las citoquinas. En un estudio de seguimiento, realizado por Texeira et al.,9 publicado en el año 2013, usaron un dispositivo diseñado para realizar las micro-osteoperforaciones (Propel Excellerator®) y demostrar en humanos, la aceleración en la tasa de movimiento dentario de manera segura y efectiva durante el tratamiento de ortodoncia. Sin embargo, fue un estudio clínico donde no se observó estudios de corte histológicos pero sí presentaron resultados del aumento en los marcadores inflamatorios.
Yang et al.29 demostraron que el movimiento dentario facilitado con micro-osteoperforaciones, resultaba en la disminución de la resorción radicular, realizado a través del estudio histológico con hematoxilina y eosina. Igualmente, Hong et al.30 demostraron en su estudio, que al análisis de tomografía volumétrica, no se presentaba a nivel radicular, efectos adversos ni aumento significativo de la resorción radicular en aquellos casos tratados con micro-osteoperforaciones realizadas con micro-implantes. Igualmente, demostraron la inducción del remodelado óseo como evidencia del aumento de la cantidad de osteoclastos y la disminución de la densidad y volumen óseo.
Según Yang et al.29 demostraron que la tasa de movimiento ortodóncico dentario al comparar la corticision y MOPs, en ambas intervenciones quirúrgicas mínimamente invasivas, aumentaron el remodelado óseo y la actividad osteoclástica e indujeron un movimiento ortodóncico dentario más veloz por al menos 2 semanas en el estudio realizado en ratas.
Es así como las diferentes investigaciones demuestran que el movimiento ortodóncico está influenciado por el aumento del metabolismo del hueso alveolar y la disminución de la densidad ósea. Por lo tanto, que una forma de acelerar la velocidad del movimiento dentario, es aumentar la expresión de los marcadores inflamatorios mediante las micro-osteoperforaciones, debido a la regulación transitoria de dichos marcadores inflamatorios juega un papel clave en la tasa de osteoclastogénesis. El alto recambio óseo aumenta significativamente la tasa de movimiento dentario. Siendo así, se busca la mínima alteración del hueso esponjoso o medular, con un procedimiento sencillo que influencia la tasa de remodelación ósea, y en consecuencia acelerar el movimiento dentario durante el tratamiento ortodóncico.
Los ortodoncistas buscan maneras de tratar más eficientemente a sus pacientes. Terminar casos de manera más rápida y con mayor predictibilidad es por ello que la especialidad de ortodoncia continúa innovando y evolucionando. La comprensión de los cambios bioquímicos y celulares que ocurren a partir de un estímulo como la fuerza ortodóncica o en casos tratados con uso de las micro-osteoperforaciones, abren nuevas vías de investigación, tanto a nivel clínico, celular e histológico, así como la posibilidad de disminuir el tiempo de tratamiento ortodóncico. Sin embargo, aún permanecen gran cantidad de interrogantes referentes a la relación entre el estímulo físico y los marcadores de expresión inflamatoria tales como citoquinas, quimiocinas y prostaglandinas.