Innovación en ortodoncia

La mayoría de nosotros pensamos que la ortodoncia es una especie de ingeniería mecánica dentro de la boca con placas y alambres. Pero ¿cuántos de nosotros somos conscientes de las diferentes ciencias implicadas en este área de la odontología? Actualmente, los ortodoncistas tienen que entender y aplicar grandes dosis de ciencia especializada, desde la genética a la metalurgia.

¿Qué es la ortodoncia?

La ortodoncia es la rama de la odontología que diagnostica y corrige irregularidades de dientes y mandíbulas. Se aplica para mucho más que una sonrisa de Hollywood perfecta; si empleamos las mandíbulas y los dientes para hablar y masticar, la ortodoncia se ocupa del impacto de la anatomía facial en esas funciones y la mejora cosmética.

Como ortodoncistas siempre estamos buscando las últimas ideas y técnicas en determinados ámbitos científicos para aplicarlos a nuestro trabajo. Algunos ejemplos figuran en la tabla 1. En este artículo examinaremos varias de estas áreas con detalle.

Genética y biología molecular en la ortodoncia

Algunos de los problemas que tratan los ortodoncistas tienen un origen genético (figura 2). Aunque la mayoría de estos son de menor importancia, otros resultan de anormalidades en el desarrollo de la cabeza y la cara antes del nacimiento^w1. En el embrión el desarrollo de estructuras faciales comienza con las células de la cresta neural que se forman en el cerebro. Estas células emigran para formar un tejido que se diferencia en osteoblastos, condroblastos y células odontogenéticas, que se desarrollan para formar los tejidos duros de la cabeza y el cuello - los huesos, cartílagos y dientes.

Durante este proceso, factores de señalización y de transcripción juegan un papel importante. Los factores de señalización permiten la comunicación intercelular, mientras que los factores de transcripción participan en la expresión genética. Por ejemplo, ahora se sabe que si el factor de señalización TGF-β está inactivo produce hendiduras palatales^w2 y malformaciones en el maxilar superior. Mutaciones en los receptores del factor de señalización FGF también ocasionan un gran número de anomalías craneofaciales.

Otro ejemplo son los factores de transcripción asociados a los genes homeobox. Estos factores son especialmente importantes para permitir que las células de la cresta neural originen las estructuras esqueléticas de la cabeza y la cara; defectos en la transcripción de estos genes origina anormalidades en el desarrollo facial.

Otro ejemplo de la importancia de la biología molecular en ortodoncia es el reciente descubrimiento que la pulpa dental (el área de tejido conectivo en el centro de un diente) contiene células madre adultas, inducibles para formar otros tipos de células. Así, después de la extracción o caída de un diente, las células madre pueden ser cultivadas y almacenadas para un tratamiento futuro. Las células madre ya se emplean en oncología y otras aplicaciones podrían ser inminentes. Por ejemplo, ya se estudia su utilización para formar un sustituto natural de un diente que falta.

Biomecánica y ortodoncia

La cantidad de fuerza necesaria para mover un diente depende de su tamaño y el tipo de movimiento (giro o deslizamiento). La fuerza en movimiento también necesita un anclaje para el que se seleccionan un grupo de dientes y aparatos (figuras 3 y 4).

Como ortodoncistas nuestra tarea consiste en decidir la mejor combinación de fuerzas y anclaje para lograr movimientos correctos, sin efectos adversos. Revisamos cada etapa del tratamiento para asegurarnos que esto está sucediendo, y si no, cambiar el plan de tratamiento.

En ortodoncia tradicional aparatos como cascos y elásticos intraorales se utilizan para reforzar el anclaje, que implica una gran cooperación del paciente. En la actualidad se utilizan mini-tornillos de titanio (figura 4).

Metalurgia y ortodoncia

Las fuerzas en ortodoncia provienen de los arcos de alambre (figura 5). Al comienzo del tratamiento, los cables tienen que ser bastante elásticos para iniciar el movimiento de dientes individuales. Más tarde, los cables tienen que ser más rígidos para asegurar la estabilidad, mientras que un bloque entero de dientes se mueve.

Los ortodoncistas pueden elegir alambres de distintos materiales metálicos:

• acero inoxidable: fácil de configurar y alta rigidez que proporciona estabilidad.

• aleaciones de Nitinol: estas aleaciones de níquel-titanio tienen mucha elasticidad; producen una fuerza débil pero constante adecuado para las fases iniciales de la alineación; sin embargo, no se pueden soldar.
• aleaciones con memoria^w3: estos metales tienen elasticidad variable en función de la temperatura. Pueden ser doblados para su inserción en la boca y una vez allí recuperan su forma inicial, ejerciendo una fuerza sobre los dientes.

Una disciplina dinámica

Como puede verse, los ortodoncistas necesitan ser buenos científicos todo el año para mantenerse al día con el conocimiento cambiante y las innovaciones tecnológicas en su disciplina. Por lo tanto, si un estudiante en vuestra clase pierde una clase de ciencias por una cita con el ortodoncista, no os preocupéis, porque podría ser la oportunidad perfecta para aprender los últimos hallazgos de la biología molecular o, servir de inspiración a un científico de materiales en potencia.