BIOQUIMICA

PROTEÍNAS MORFOGENÉTICAS

Las proteínas morfogenéticas de hueso son un grupo de péptidos, que pertenecen a la gran familia de los fac- tores de crecimiento transformante-ß (TGF-ß), con excepción de la BMP 1. Sin embargo el TGF-ß, es una citoquina cuya acción es únicamente mitogénica, puede inducir a las células mesenquimales a convertirse en fibroblastos, importante para la reparación de los tejidos blandos, pero no es capaz de formar hueso, pues su función primaria es la de inducir las células mesenquimales a mitosis no a cambios morfogenéticos.

La familia de los TGF-ß, dentro de la cual se encuentran las proteínas morfogenéticas de hueso, se caracteriza por tener una secuencia de aminoácidos terminal hidrofóbico y dominios de variable tamaño. La secuencia terminal es la que se cree que guía al precursor hacia un patrón secretorio, el prodominio asiste en envolver, dimerización y regulación de la actividad.

De ellas, la más estudiada es la rhBMP-2, la cual muestra un alto poder morfogenético con pequeña actividad mitógena. BMP-2 actúa en embriogénesis, localizada en el puente ectodérmico apical, formación de patrones, también en la diferenciación de osteoblastos, adipositos y condrocitos, puede influenciar la actividad osteoclástica, diferenciación neuronal, influye en la reparación de huesos largos, paladar hendido, fusión de espina bífida y se ha utilizado en elevación de seno maxilar.

Otras BMP estudiadas son la BMP-3, llamada también osteogenina, la cual es osteoinductiva , promotora del fenotipo condrogénico y está localizada en pulmón, riñón, intestino y cerebro.

La BMP-4, se ha encontrado que influencia en embriogénesis: gastrulación y formación de mesodermo sobre todo en ratones, producida por la aorta dorsal, diri- ge la diferenciación de neuronas simpáticas.

La BMP-5 , igualmente osteoinductiva, actúa en embriogénesis y se ha localizado en pulmón, riñón e hígado. La BMP-7, llamada también proteína osteogénica-1 (OP-1), es osteoinductiva, actúa en reparación de huesos largos, hueso alveolar, fusión de espina bífida, diferenciación de osteoblastos, condroblastos y adipositos.

REGULACIÓN DE LAS BMPs

Un regulador candidato es el complejo de genes reguladores de los vertebrados, los Hox/Hom, los cuales desempeñan un papel esencial en comandar las señales que orquestan la expresión fenotípica, formación tisular y localización de un tejido específico.

Además, se ha encontrado la relación con los genes hedgehog o shh que se interrelacionan con el factor de crecimiento de fibroblasto (FGF) y tejidos tanto ectodérmicos como mesodérmicos en el embrión, para la formación de los tejidos, en íntima relación con las BMP.

Las acciones biológicas de las BMP, son mediadas por receptores específicos en la membrana celular, que son del tipo serina/treonina cinasas, las cuales fosforilan proteínas intracitosólicas llamadas Smads, activándolas y así enviando las señales hacia el núcleo a los genes que responden a las BMP.

Los factores de transcripción Smad son las proteínas principales transductoras de las vías de señalización TGF-β (transforming growth factor-beta) y BMP (bone morphogenic protein). Las TGF-β y BMP transmiten información hasta la proteína Smad para que esta frene la división celular y controle que el crecimiento de los tejidos sea ordenado y coordinado.

Las BMPs interactúan con receptores específicos que se encuentran en la superficie celular, conocidos como bone morphogenetic protein receptors (BMPRs),lo que provoca una transducción de la señal que provoca la movilización de proteínas de la familia de Smad,concretamente Smad 1, 5 y 8. Las rutas de señalización en las que participan BMPs, BMPRs y Smads son importantes en el desarrollo del corazón, el sistema nervioso central, y el cartílago, además de participar en el desarrollo post-natal del hueso. Las BMPs tienen un papel importante durante el desarrollo de los patrones embrionarios y la formación temprana del esqueleto.Cualquier disrrupción de la señalización por BMPs puede afectar al plan corporal del embrión. Por ejemplo, BMP4 y sus inhibidores nogina ( noggin ) y cordina ( chordin ) participan en la determinación de la parte posterior y anterior del embrión.Las mutaciones en otras BMPs (como la a esclerostina) están asociadas a varias enfermedades esqueléticas.Se conocen dieciséis proteínas morfogenéticas del hueso, algunas de las cuales también se conocen como proteínas morfogenéticas derivadas de cartílago (CDMPs) y factores de crecimiento (GDFs).

Las BMP intervienen, aparte de en la morfogénesis del hueso y corazón, en la determinación del área ventral de vertebrados, en la del área dorsal en tubo nervioso y en la determinación en el origen de la cresta neural. En animales con simetría bilateral, los factores de crecimiento dpp/BMP definen el eje dorso-ventral.

Su expresión determina la diferenciación de la epidermis si se encuentra a altas concentraciones o de la placa neural si esta en bajas. Niveles intermedios de BMP promueven la diferenciación de las crestas neurales.

Proteínas Morfogenéticas y Oseointegración

La deficiencia de hueso es el mayor problema que representa la rehabilitación del paciente edéntulo, por lo que cualquier estrategia que ayude a aumentar rebordes,

(Wikesjö et al 2001) calidad ósea, oseointegración, eficacia de la elevación de seno maxilar, previa a la colocación

de implantes dentales intraóseos regeneración de segmentos óseos completos en pacientes post

trauma o cirugía oncológica, va a ser de ayuda incuestionable. La importancia de estas técnicas en oseointegración, estriba, en que el paciente cada vez quiere ser rehabilita- do en menos tiempo. Branemark estableció en su protocolo original, normas de espera para el sanado del tejido óseo en los distintos sitios del maxilar y la mandíbula, que oscilaban entre seis y cuatro meses. Si se pueden manipular los tiempos de reparación ósea y la calidad del hueso resultante, para favorecer una oseintegración temprana, esto equivale a poder rehabilitar un implante en menos tiempo, lo cual beneficia al paciente. Otra ventaja es la de evitar cirugías de injertos de tejidos más agresivas como los de cresta iliaca, en que hay morbilidad del sitio donador además del riesgo de la anestesia general.

Metabolismo Óseo, BMP y Oseointegración

El ideal es colocar implantes en un lecho óseo adecuado, y que, a través de los mecanismos de regeneración propios del organismo, se produzca la oseointegración. En el hueso, la reparación está dada por una cascada de eventos que involucran, desde la formación del coágulo de fibrina posterior a la injuria o trauma, por medio

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