Innovación en ortodoncia Understand article

Traducido por Mónica González. Muchos de nosotros hemos corregido la posición de los dientes con ortodoncia. Pocos sabemos, sin embargo, que la ortodoncia requiere gran cantidad de ciencia fundamental e innovación.

Imagen cortesía de Jenn y Tony
Bot, origen de la imagen: Flickr

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?

Imagen cortesía del US National
Archives and Records
Administration; origen de la
imagen: Wikimedia Commons

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.

 
Tabla 1: Ejemplos de últimos avances científico-técnicos aplicables a la ortodoncia
Genética Necesitamos ser capaces de diagnosticar si un problema tiene una causa genética para un tratamiento más eficaz.
El crecimiento y el desarrollo Las caras cambian con la madurez y la edad por alteración en los tejidos del cuerpo. La comprensión de estos procesos nos permite influir positivamente en ellos.
Fisiología Cada persona es diferente en su forma de respirar, masticar, tragar y hablar. Función y forma están estrechamente relacionadas; estos procesos formarán parte del diagnóstico de cada paciente y de su plan de tratamiento (figura 1).
Microbiología La educación de nuestros pacientes para la salud oral y la eliminación de la placa ayuda a prevenir la caries dental y la enfermedad de las encías.
Biomecánica Aplicamos las leyes de la mecánica para ajustar la posición de los dientes. Tenemos que asegurarnos que que las fuerzas resultantes de nuestro trabajo sólo producen los movimientos necesarios.
Metalurgia y Ciencia de Materiales Además de metales utilizamos alginatos y siliconas para la toma de impresiones, composites y cemento ionómero de vidrio para el sellado y pegado, yeso para la fabricación de moldes y resinas para la creación de aparatos removibles. Tenemos que entender las propiedades físicas y químicas de cada material para utilizarlas de la mejor manera en cada paciente.
Física Muchas resinas ortodónticas pueden ser polimerizadas utilizando la luz. Disponemos de cuatro tipos principales de fuentes de luz para polimerización: lámparas halógenas, lámparas de arco de plasma, láser de iones de argón, y los diodos emisores de luz.
Radiología Las radiografías nos ayudan al diagnóstico de problemas complejos. Utilizamos muchos tipos diferentes de radiografías para proporcionar vistas desde diferentes ángulos (frontal, perfil o panorámica) y empleamos diferentes técnicas de imagen (escáneres, imágenes de resonancia magnética y tomografía computarizada de haz cónico).

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 nacimientow1. 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.

Figura 1: Estos alambres de última generación son casi invisibles, incluso cuando la persona sonríe, ya que quedan ocultos en el interior de los dientes. En esta técnica -ortodoncia lingual- cada alambre está hecho a medida y se adapta a los dientes con tecnología informática y robótica.
Imagen cortesía de Sophie y Georges Rozencweig

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 palatalesw2 y malformaciones en el maxilar superior. Mutaciones en los receptores del factor de señalización FGF también ocasionan un gran número de anomalías craneofaciales.

Figura 2: El paciente tiene prognatismo mandibular (mandíbula inferior sobresaliente) por causa genética.
Imagen cortesía de Sophie y Georges Rozencweig
Human embryonic stem cells.
Researchers are investigating
whether stem cells can be
encouraged to grow into
teeth.

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Benvenisty; image source:
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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).

Figura 3: Quitamos el canino superior izquierdo (anormalmente rígido) y cerramos el espacio resultante usando un mini-plato. Este sistema nos ha permitido cerrar el espacio sin desplazamiento de la línea media de su sonrisa.
Izquierda: Una radiografía tomada después de la extracción, que muestra el agujero de donde se extrajo el canino superior izquierdo, y el mini-plato que se utiliza para cerrar la brecha.
Derecha: El resultado: el primer premolar superior izquierdo se ha adelantado para reemplazar el perro perdido
.
Imágenes cortesía de Sophie y Georges Rozencweig
Figura 4: Hemos eliminado de este paciente el primer molar inferior izquierdo, y luego cerrado la brecha con un mini-tornillo como un anclaje fijo, temporal. El resorte de fijación del mini-tornillo al segundo molar izquierda es el mecanismo activo que tira de ese diente hacia adelante.
Medio: Fase temprana en el tratamiento, que muestra el vacío dejado por la extracción del diente.
Derecha: La brecha se ha cerrado con éxito.

Haga clic sobre la imagen para ampliarla.
Imágenes cortesía de Sophie y Georges Rozencweig

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).

Figura 5: Los arcos conectan
los alambres, actuando como
un motor para guiar y mover
los dientes. Sin el alambre los
dientes no se moverían
.
Imagen cortesía de bluebike;
origen de la imagen: Flickr

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 memoriaw3: 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

Una visita al dentista no
estaría completa sin haber
explorado todos los rincones
de la boca con un pequeño
espejo circular
.
Imagen cortesía de ben
matthews :::; origen de la
imagen: Flickr

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.

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Resources

Author(s)

Sophie y Georges Rozencweig se han formado en ortodoncia en París, Francia; a continuación, han cursado el Máster en Ortodoncia de la Universidad de Case en Cleveland, Ohio, USA. Desde 1991, son compañeros de profesión en Grenoble, Francia.

Tanto Georges y Sophie participan en formación continua: dan clases en la universidad, escriben artículos especializados y son miembros del consejo de redacción en varias revistas de ortodoncia francesas. Georges es editor de la revista l’Orthodontie Française.


Review

Todo el mundo tiene la experiencia de visitar al dentista; para algunos, estas visitas incluyen sólo incluyen una revisión rápida y una limpieza, para otros, puede ser una experiencia muy traumática.

Sin embargo ¿hasta qué punto entendemos el papel de un dentista? En el Reino Unido, todos los dentistas deben pasar por un período de 5 años de estudio para obtener una cualificación dental primaria. Para aquellos que deseen especializarse en ortodoncia será necesaria la experiencia en odontología y un título de especialista de más de 3 años. Además de la formación y la práctica clínica, el estudiante dental aprenderá acerca de la biología molecular, anatomía y fisiología, ciencia de los materiales y de las enfermedades humanas. Como expresó un estudiante de odontología en la universidad «Todo está conectado, ¿sabes?»

La odontología es una carrera que muchos jóvenes optan por estudiar en la universidad. Sin embargo, en escuelas del Reino Unido se dedica poco tiempo al estudio de la boca, los dientes o la ciencia dental. Este artículo proporciona un excelente material de lectura para los estudiantes que están valorando una carrera en odontología. Podría ser utilizado por los maestros para proporcionar una introducción a la odontología y sus subespecialidades, y para ayudar a los estudiantes a tomar una decisión informada sobre sus posibles carreras.

Además, el artículo ofrece un contexto alternativo para lecciones de biología molecular, señalización celular , diferenciación celular, y células madre totipotentes. Los profesores podrían utilizar el artículo para una discusión de grupo o proyecto de investigación; alternativamente, pueden recomendar como material de partida antes del comienzo de la enseñanza. Para Física y clases de ciencia de los materiales, el artículo informa sobre las aplicaciones de la vida real de aleaciones, materiales compuestos y materiales inteligentes. En un contexto social, el artículo puede servir de base para discutir la asistencia sanitaria en los países en desarrollo con el ejemplo del tratamiento de paladar hendido.


Jonathan Schofield, McAuley High School secundaria católica, Doncaster, Reino Unido




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