Cambios en la Expresión de Glicanos durante una Gingivitis

ESTUDIO HISTOQUÍMICO DE LOS CAMBIOS EN LA EXPRESIÓN DE GLICANOS DURANTE UNA GINGIVITIS EXPERIMENTAL EN HUMANOS*

Félix Alejandro Mejía Madrid1, Julio Roberto Garzón Sánchez2, Gabriel J. Cadavid Velásquez3,
John Santiago Mejía Tobón4, Rodrigo Restrepo Molina5.

*Investigación para optar al título de Especialistas en Prótesis Periodontal.
1. Odontólogo CES 1990; estudiante del programa de Prótesis Periodontal, CES, Medellín, 1995.
2. Odontólogo Escuela Colombiana de Medicina 1989; estudiante del Programa de Prótesis Periodontal, CES, 1995.
3.M.Sc., U. De Illinois, USA; Jefe, División de Investigaciones, Facultad de Odontología, CES.
4. Master en Ciencias, Instituto Politécnico Nacional, México D.F.; Profesor CES.
5. Médico Patólogo, Universidad de Caldas, Manizales; Clínica Medellín.

RESUMEN

Mejía FA, Garzón JR, Cadavid GJ, Mejía JS, Restrepo R. Estudio histoquímico de los cambios en la expresión de glicanos durante una gingivitis experimental en humanos. En tres voluntarios sanos se indujo un modelo de gingivitis en la hemiarcada superior derecha (14 días sin ninguna medida de higiene oral); la hemiarcada superior izquierda sirvió como control. Se tuvo el propósito de demostrar los patrones de expresión de diferentes residuos glicosídicos usando un grupo de ocho lectinas biotiniladas en encía sana y enferma. Se tomaron biopsias por congelación en los días 0, 7 y 14 del experimento y se procesaron con la técnica histoquímica de la inmunoperoxidasa.- Fue posible determinar la adhesión selectiva de las lectinas a las diferentes estructuras de los tejidos epitelial y conectivo de la encía y se observó un cambio en la expresión de residuos sacáridos a medida que avanzaba la inflamación experimental, posiblemente atribuible a la creación de criptoepítopes mediante el clivaje del azúcar terminal de los glicanos, a la posible acción de una transferasa y a la especificidad de las lectinas por el grupo sanguíneo del paciente al que pertenecía el tejido bajo examen.

Palabras clave: Lectinas, Inflamación gingival, Inmunohistoquímica.

ABSTRACT

Mejía FA, Garzón JR, Cadavid GJ, Mejía JS, Restrepo R. Glycan expression in healthy and diseased periodontium: A histochemical comparative pilot study. An experimental gingivitis model achieved by the supression of all oral hygiene methods during 14 days was induced int he rigth maxillary quadrant of three male healthy volunteers. The left maxillary quadrant was used as a control site. The objective of the study was to reveal the expressiion patterns of the different glycosidic residues with the use of eight biotinized lectins in healthy and diseased periodontium. Biopsies werw taken and immersed in liquid nitrogen on days 0,7 and 14 of the esperiment and were processed with teh immunoperioxidase histochemical technique.- It was possible to determine lectin seletive adhesion to different structurres of the epithelial and connective tissues of the periodontium. Additionally, a change in the expressión of sacarose residues as teh experimental inflammation progressed was observed. This was possibly due to the creation of cryptoepitopes through cleavage of glycan terminal sugars, to the action of a transferase and to lectin specificity for the blood type group of teh individual.

Key Words: Lectins, Gingival inflammatiion, Histochemistry.

INTRODUCCIÓN

La gingivitis, definida simplemente como la inflamación de la encía, es el preámbulo de la periodontitis, la mayor causa de pérdida de dientes en adultos a nivel mundial. La gingivitis se inicia por la acción de sustancias tóxicas e irritantes sobre la encía, las cuales son liberadas por la flora de la placa bacteriana supragingival y por mediadores de la respuesta inflamatoria del huésped1.

La enfermedad se ha dividido en tres estadios, de acuerdo con los eventos histopatológicos que ocurren: lesiones inicial, temprana y establecida2. La lesión inicial (4 días) se caracteriza por una reacción inflamatoria aguda (aumento del fluido crevicular, migración de PMN), que no es evidente clínicamente3. La lesión temprana sigue a la inicial después de siete días de acumulación de placa, puede persistir durante 21 días o más y es clínicamente detectable como gingivitis4, 5; el infiltrado es dominado por linfocitos (75%), macrófagos y algunas células plasmáticas6. Después de un período variable, la lesión temprana evoluciona a una lesión temprana evoluciona a una lesión establecida, caracterizada por un incremento adicional en el tamaño de la encía, con predominio de células plasmáticas y linfocitos B en el infiltrado; los signos clínicos de inflamación son evidentes y pueden ser severos7,8. El paso del tiempo y el aumento del acúmulo de placa conducen a una periodontitis, en la que es mucho más evidente la formación de una bolsa periodontal y se aprecia la destrucción del soporte óseo de los dientes9.

El depósito de una delgada película sobre la superficie del diente y sobre la encía es el primer paso para la formación de placa13, cuyo crecimiento resulta de la colonización bacteriana sobre la película adquirida.

La flora bacteriana comensal de la cavidad por las propiedades del medio. El establecido de la placa bacteriana comensal sigue las etapas de adquisición, distribución y adherencia de los microorganismos. En estado de salud esta flora está constituida principalmente por cocos y bacilos grampositivos, algunos anaerobios facultativos y, en menor proporción, por bacteriodes y espiroquetas. Para la iniciación de la gingivitis se requiere un cambio en la flora, principalmente de miembros de género Actinomyces y estreptococos y de especies gramnegativas como F. Nucleatum, V. Parvula y Treponema sp.10,11

La interacción entre las bacterias y el huésped puede desencadenar la síntesis y la expresión de diferentes moléculas y ligandos que determinan la intensidad de la respuesta inmunológica en defensa contra el microorganismo. Las interacciones que ocurren en los procesos de adhesión celular, bacteriana, o ambas, son controladas por las moléculas de adhesión celular (MAC), de las cuales se reconocen cuatro grupos principales, a saber: integrinas, superfamilias de las inmunoglobulinas, moléculas de adhesión tipo lectina y las del grupo Cd44 o grupo Hermes. Todas están ampliamente distribuidas, no solamente en las células del sistema inmune, sino también en otros tejidos, como el endotelio. La selectividad de las MAC por sus ligandos específicos es un determinante fundamental de la naturaleza de la respuesta inflamatoria, facilitando la migración selectiva de PMN, linfocitos o macrófagos hacia el tejido afectado; Pueden igualmente mediar los procesos de adherencia e invasión de diversos microorganismo. La estimulación de las células inflamatorias (macrófagos principalmente) aumenta la secreción de mediadores inflamatorios como la interleuquina1 (IL-1), el interferón gamma (IFN-g ) y el factor de necrosis tumural alfa (TNF-a ), que amplifican la respuesta inflamatoria. Este ciclo de retroalimentación positiva sólo se logra controlar cuando el agente agresor es eliminado12.

Se han postulado dos mecanismos que explican la colonización microbiana de las mucosas:

1. Producción de polisacáridos extracelulates por microorganismos14,15, los cuales son viscosos y forman una matriz intermicrobiana gelatinosa que atrapa bacterias16,
2. Expresión de adhesinas con especifidad por ligandos de naturaleza sacarídica o protéica17.

Muchas de estas adhesinas son lectinas con especificidad por diversas estructuras sacáridas. Con frecuencia las lectinas expresadas por los microorganismos son específicas para sacáridos, que en condiciones normales no son accesibles, por lo que se hace necesaria la expresión simultánea de una proteasa y/o glicosidasa (de origen bacteriano o de células inflamatorias) que hacen que se exponga el residuo sacárido correspondiente (criptoepítope). Este es uno de los eventos más importantes en la fisiopatología de la gingivitis, ya que simultáneamente se remueve el sacárido ligando de las bacterias no patógenas y se expone otro ligando para bacterias patógenas18. En pacientes con enfermedad periodontal se ha detectado en el fluido crevicular un elevado número de enzimas de tipo de las proteasas (tripsina, colagenasa) y de varias glicosidasas (neuraminidasas), las cuales alcanzan sus mayores niveles en los sitios de máxima colonización bacteriana18.

El objetivo del presente estudio fue investigar la expresión de diferentes residuos sacáridos por medio de lectinas en la encía humana en un modelo de gingivitis experimental, para tratar de definir si en realidad se generan criptoepítopes de naturaliza sacarídica en las inmediaciones del sitio de colonización bacteriana. Las lectinas son proteínas de origen no inmune con capacidad de reconocer con alta estereoespecificidad los glicanos asociados a lípidos o proteínas; han sido ampliamente usadas en pruebas histoquímicas para localizar la expresión de determinados glicanos en cortes histológicos19,20,21.

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