Descubrimientos sobre la mineralización del esmalte dental

Dental Tribune International

sáb. 24 abril 2021

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La hidroxiapatita es un componente importante de los tejidos duros. El esmalte dental, por ejemplo, tiene la mayor concentración del mineral. Dado que la mineralización disfuncional de hidroxiapatita puede conducir a problemas médicos tales como caries dental, la comprensión de la vía de mineralización de la hidroxiapatita ha sido de gran interés.

Investigadores de la Universidad de Illinois en Chicago realizaron nuevos hallazgos sobre la nucleación y el crecimiento de la hidroxiapatita que esperan ayuden a desarrollar nuevos tratamientos para la curación de caries dentales y óseas.

"Hasta ahora, estas vías, particularmente en las primeras etapas cuando las moléculas comienzan a organizarse en una estructura, no se han entendido con claridad", dijo el coautor, el profesor Reza Shahbazian-Yassar, del Departamento de Ingeniería Mecánica e Industrial de la universidad, en un comunicado de la universidad.

En sus experimentos, los investigadores capturaron imágenes de alta resolución en tiempo real del proceso de mineralización en un modelo de saliva artificial, utilizando un microdispositivo que hizo posible el uso de microscopía electrónica con un modelo líquido. Este método les permitió monitorear las reacciones químicas en el modelo en la escala más pequeña.

Observaron que las formaciones tanto directas como indirectas de cristales de hidroxiapatita se pueden lograr mediante variaciones locales en las vías energéticas para la nucleación y el crecimiento.

“El control sobre la disolución del fosfato de calcio amorfo afecta el ensamblaje de los cristales de hidroxiapatita en agregados más grandes”, dijo Shahbazian-Yassar. La coexistencia simultánea de estas vías explica por qué diferentes grupos han informado resultados aparentemente diferentes o opuestos, continuó.

Además, los investigadores ahora comprenden cómo los materiales de hidroxiapatita se nuclean y crecen en un sustrato de fosfato de calcio amorfo. Shahbazian-Yassar comentó sobre los resultados del estudio: “Al comprender mejor estas vías, los científicos están un paso más cerca de diseñar formas de tratar mejor las enfermedades dentales y las lesiones óseas, como las de lesiones traumáticas, o prevenir afecciones médicas que pueden desarrollarse cuando los procesos de mineralización son normales en el cuerpo salen mal".

Según Shahbazian-Yassar, el equipo tienen la intención de investigar cómo los modificadores moleculares pueden afectar el proceso de biomineralización, que es crucial en el desarrollo de fármacos eficaces.

El estudio, titulado “Revelación de las vías de mineralización a nanoescala de la hidroxiapatita mediante microscopía electrónica de transmisión de células líquidas in situ”, se publicó en Science Advances.