Papel de las especies reactivas del oxígeno en la enfermedad periodontal (página 2)

    En la época actual se han identificado numerosos factores de riesgo para las enfermedades gingivales y periodontales. La Placa Dentobacteriana y la microbiota del surco gingival están fuertemente relacionadas con el origen y ulterior desarrollo de la gingivitis, la que puede evolucionar hacia la enfermedad periodontal y es más destructiva y crónica. Este hecho ha generado en algunos autores la concepción errónea de una relación causa efecto entre la Placa y la gingivitis, lo que introduce confusión acerca del papel de la higiene bucal (bacterias) como factor de riesgo determinante. Otros factores de riesgo son: el tabaquismo, el estrés, la diabetes mellitus, el bruxismo, las prótesis mal ajustadas, el factor socioeconómico, el nivel de instrucción, la dieta, los estilos de vida y muchos otros; la interacción de estos se asocia con el origen y la evolución de las enfermedades gingivales y periodontales.(14)     La Enfermedad Periodontal Inflamatoria (EPI) engloba a un conjunto de enfermedades que se caracterizan por afectar a los tejidos que sostienen y protegen al diente: encía, ligamento alveolo-dentario, cemento radicular y hueso alveolar.(15) Constituye la segunda causa de la pérdida de dientes y en su forma más destructiva afecta aproximadamente al 10 % de la población mundial.(16)     La EPI como proceso inflamatorio, a pesar de tener sus particularidades, comparte muchas de las características de otras entidades inflamatorias que afectan el resto del organismo. Otro aspecto que contribuye al incremento de la atención sobre esta enfermedad en el campo de la medicina, es su posible implicación en la etiopatogénesis de otras entidades no orales como es el caso de los eventos trombóticos y la enfermedad cardiovascular,(17,18) así como las neumonías bacterianas.(19,20)   Estas relaciones son explicadas a través de estrecha interconexión de la EPI con los elementos involucrados en la respuesta del huésped, ya que la respuesta de los tejidos periodontales a los microorganismos (m.o.s) no resulta de la invasión bacteriana, sino más bien de la difusión de los productos microbianos (inmunógenos) dentro de los tejidos gingivales a través del epitelio de unión, la pared blanda del surco gingival y la bolsa periodontal. La ulterior destrucción de los tejidos periodontales parece deberse a fenómenos defensivos del huésped. La sobre activación de polimorfo nucleares (PMN) con la consecuente formación de Especies Reactivas del Oxígeno (ERO)(21,22), el efecto de proteasas y citocinas y la disminución de la capacidad antioxidante sistémica(23) y de la saliva(23,24) inciden decisivamente en la gravedad de las periodontopatías que tienden a aumentar en su evolución, y en ausencia de tratamiento, progresan y destruyen los tejidos periodontales, lo que ocasiona importantes mutilaciones de las arcadas dentales (14)

A continuación veremos los principales elementos que involucran la generación de ERO y el desbalance redox con la EPI y sus complicaciones.La respuesta del huésped.

 La EPI generalmente comienza con una infección de la encía denominada «gingivitis» que puede o no extenderse a los tejidos más profundos y dar lugar a la «periodontitis». Esta última se caracteriza por pérdida ósea y movilidad, que pueden conducir finalmente a la pérdida del diente, si no se establece a tiempo una terapéutica adecuada. Pero este concepto de terapia adecuada ha sufrido modificaciones en los últimos años. Anteriormente los procedimientos terapéuticos se basaban fundamentalmente en el uso de técnicas quirúrgicas como el raspado y alisado radicular y el control bacteriológico.(25) Sin embargo, se han acumulado suficientes datos que avalan el concepto de que las EPI constituyen infecciones específicas (producidas por determinadas bacterias periodontopáticas) que se desarrollan en un huésped apropiadamente susceptible y por lo tanto la Academia Norteamericana de Periodontología ha recomendado el «control de la respuesta del huésped» como coadyuvante a las dos anteriores.(26,27).   No obstante, dado el hecho de que una vez establecido el daño, rara vez se logra la restitución total de los tejidos periodontales, el enfoque preventivo gana terreno. Por esto existe un creciente interés por definir aquellos elementos de la respuesta del huésped que aumentan la susceptibilidad a la EPI. En primer lugar trataremos sobre el papel del estrés oxidativo en esta enfermedad.

 Si bien todas las formas de peridontitis en humanos son producidas por bacterias predominantemente mótiles, anaerobias y Gram negativas, que colonizan el diente cerca del margen gingival, las bacterias y las sustancias que ellas producen provocan reacción inflamatoria en el tejido gingival subyacente y una gran cantidad de PMN son atraídos a la zona de interacción entre las bacterias y la superficie tisular. Existen mecanismos de defensa local ante el ataque de estas bacterias: barrera epitelial, saliva (acción de lavado, aglutininas y anticuerpos), fluido crevicular (acción de lavado, opsoninas, anticuerpos, sistema del complemento y otros componentes del plasma), producción local de anticuerpos, recambio tisular elevado, migración de PMN y otros leucocitos.(28) Aunque todos estos son importantes en la defensa local, ninguno es tan importante como la acción de los PMN, como lo demuestra el hecho de que mínimas alteraciones en los neutrófilos resultan en periodontitis de comienzo temprano y rápida progresión.(29)

Por otra parte, la enfermedad periodontal activa los mismos mecanismos de defensa sistémicos que cualquier otra infección en el organismo, como cambios en el lecho vascular que resultan en la formación de infiltrado inflamatorio, activación del sistema inmune, quimiotaxis de fagocitos, activación de la cascada del complemento y el sistema generador de quininas. Mientras su activación proporciona defensa contra los m.o.s los mismos sistemas participan en la destrucción de los tejidos del huésped. A medida que avanza la enfermedad periodontal se forma el exudado inflamatorio (neutrófilos, macrófagos, linfocitos y células plasmáticas) y son destruidos el tejido conectivo de la encía, el ligamento y el hueso alveolar.

Papel de las especies reactivas del oxígeno

Se considera que la fuente primaria de ERO en esta enfermedad es el «estallido respiratorio» de los PMN activados. Estos son los leucocitos predominantes en el epitelio del surco gingival y el tejido conectivo adyacente.(30,31) Bajo ciertas condiciones los factores locales (depósito dental, placa, m.o.s) conducen la migración de los neutrófilos de la gíngiva y el fluido gingival y provocan una ruptura de los tejidos blandos del periodonto; esta ruptura es inducida por las ERO generadas por PMN activados (HOCl, radical anión superóxido, entre otros). El procesos de peroxidación lipídica,(32) la oxidación de grupos funcionales de aminoácidos de componentes de la matríz extracelular y la despolimerización las cadenas constituidas de glucosaminoglicano por la acción de las ERO, representa el mecanismo desencadenante en el desarrollo de cambios morfofuncionales en el periodonto y sus vasos sanguíneos, como resultado final tienen lugar la destrucción del colágeno y la reabsorción del tejido óseo. (33)

Muchas células inflamatorias, fibroblastos, células endoteliales vasculares y osteoclastos también producen ERO. El superóxido generado es convertido al potente peróxido de hidrógeno, radical hidroxilo y oxígeno. La expresión de la óxido nítrico sintetasa inducible (iNOS) en respuesta a un estímulo inflamatorio produce un gran cúmulo de óxido nítrico (NO) que puede actuar como molécula citotóxica contra la invasión de m.o.s y puede estar relacionada con efectos tanto beneficiosos como perjudiciales sobre los tejidos, al estudiar cuantitativamente la actividad de la iNOS en células de muestras de tejidos gingivales normales, en gingivitis por placa dentobacteriana y en periodontitis crónica localizada, se encontró un incremento significativo del número de células positivas a esta enzima en las muestras de gingivitis y periodontitis en comparación con las normales. En todos los grupos los PMN mostraron inmunorreactividad intensa para la iNOS independientemente del estadio de la enfermedad, y el porcentaje de PMN positivos a la iNOS creció significativamente en la enfermedad periodontal comparado con el grupo control, por lo que se concluyó que la iNOS se incrementa en la enfermedad periodontal y además se sugiere que los PMN representan una vía de activación adicional de la iNOS y probablemente una fuente importante de NO en la EPI.(34,35) El NO en la saliva de pacientes con periodontitis es significativamente más alto que en individuos sanos. Una relación muy significativa se encuentra entre la presencia de bolsas y las concentraciones de NO.36 La reacción del NO con el superóxido produce peroxinitrito que es también capaz de dañar las moléculas biológicas. (30,37)No existen dudas de que una alteración de la función de los PMN conduce a un incremento en la incidencia y progresión de la EPI. Otras evidencias que apoyan este planteamiento son:

1) Pacientes con enfermedad periodontal muestran incremento de PMN en número y actividad.(21)

2.) Sustancias eficaces en la terapéutica periodontal poseen propiedades antioxidantes. Este es el caso de las tetraciclinas cuya utilidad en el tratamiento periodontal es clásica, pero se ha descubierto que no se debe sólo a su poder antimicrobiano, sino también a su poder antioxidante e inhibidor de proteasas leucocitaria

leucocitarias.(19) 3.) Sustancias con propiedades antioxidantes son eficaces en la terapéutica periodontal. Con estos fines se encuentra patentado el uso de las vitaminas A, E y C, el ácido retinoico, la coenzima Q, la enzima superóxido-dismutasa y flavonoides de diferentes extractos de plantas. (20)

Los PMN del fluido gingival y también los periféricos de los pacientes con diferentes formas de periodontitis producen una mayor cantidad de radical superóxido y por lo tanto tienen una respuesta oxidante incrementada con relación a los de los controles sanos. Algunos estudios han demostrado que paralelamente existe un nivel de defensa antioxidante similar al de los controles y por tanto el efecto protector o destructivo de los PMN pudiera asociarse a la capacidad de respuesta antioxidante de los tejidos frente a un estrés oxidativo. (38, 39)

    El incremento en la producción de ERO que se ha encontrado, depende del estímulo. De forma más consistente los estudios demuestran que la estimulación del receptor Fcy con bacterias ozonizadas con IgG provoca esta respuesta tanto en pacientes con periodontitis de aparición temprana como con periodontitis del adulto. Con otros estímulos los resultados son contradictorios. Se ha propuesto que este efecto se debe no a un incremento del número de los receptores Fcg sino a un incremento de su afinidad provocada por una mayor movilidad en la membrana o por interacciones con otros receptores que afloran desde la misma, como por ejemplo moléculas de adhesión.(31)    La enzima mieloperoxidasa (MPO) en el fluido gingival de pacientes con periodontitis presenta una actividad incrementada.(31) Esta es una enzima que se encuentra en los gránulos de los PMN y que es responsable de la producción de ERO (ácido hipocloroso) de manera secundaria al sistema NADPH-oxidasa. La MPO en contacto con células epiteliales y fibroblastos gingivales es capaz de provocar la lisis de los mismos(40) mientras las ERO producidas por los PMN son capaces de degradar los glicosaminoglicanos de la matriz extracelular del tejido que forma la encía. Ambos efectos evidencian el poder destructor de los PMN.(31)

 Las ERO también son capaces de incrementar la reabsorción ósea. Estudios recientes sugieren que no están directamente involucradas en la reabsorción, sino que juegan un papel importante en la activación de los osteoclastos fundamentalmente a través del incremento de su formación.(41)    En su conjunto estos datos permiten plantear de que la participación del estrés oxidativo en esta enfermedad es un hecho. De una parte, los factores etiológicos generales provocan una disminución de las defensas antioxidantes y por otra parte, los factores etiológicos locales en íntimo contacto con la encía, provocan la migración y activación de los PMN. En estas condiciones, la liberación de ERO que provienen de PMN y otras células inmunológicas conduce a daños oxidativos a biomoléculas que desencadena en cambios morfofuncionales en el tejido que conforma el periodonto y sus vasos.

En los PMN hay un incremento de la producción de radical superóxido. Esto puede deberse a los defectos en las vías de señalización que conducen entre otros al incremento de la actividad de la proteína cinasa C la cual está a su vez involucrada en la activación de la NADPH-oxidasa. Si se tiene en cuenta que este PMN será incapaz de arribar al sitio de infección y se quedará adherido al endotelio, este incremento de la producción de ERO en esa localización potenciará entonces su capacidad destructiva.(11)

La respuesta inmunoinflamatoria, conduce a la liberación de numerosos mediadores, dentro de los cuales se encuentran las especies reactivas del oxígeno (ERO).Si sucede que la liberación de estos metabolitos potencialmente tóxicos supera los mecanismos de defensa antioxidante encargados de contrarrestarlos, entonces puede producirse el daño oxidativo de los tejidos periodontales. (15,16)

Existen medicamentos con propiedades antioxidantes y antinflamatorias que se utilizan en el tratamiento de la enfermedad periodontal entre ellos se encuentran:

El Vimang y el Oleozón

EL Vimang se obtiene a partir de la corteza del árbol Mangifera indica L. Su composición química, caracterizada por la presencia de polifenoles, terpenoides, polialcoholes, ácidos grasos y microelementos, le confiere un elevado efecto protector antioxidante. También se ha descrito su poder inmunomodulador. Extractos de las hojas y tallo de esta planta han mostrado efecto antinflamatorio, así como actividad antibacteriana contra la microbiota oral anaeróbica, frecuentemente, vinculada con la enfermedad periodontal (EPI).( 14,16)

El Oleozón se obtiene a partir de la ozonización del aceite de girasol. Está formado por hidroperóxidos y ozónidos, sustancias que poseen carácter germicida, pueden favorecer el metabolismo y regular la defensa celular. El Oleozón, posee la propiedad de estimular determinados sistemas enzimáticos antioxidantes, lo cual se debe a una importante activación de reacciones oxígeno dependiente del metabolismo y del ciclo de Krebs y a una influencia directa sobre la función redox de la cadena respiratoria mitocondrial. En estomatología se ha empleado en el tratamiento de variadas afecciones en la GUNA , la GEHA , la Estomatitis Aftosa , conductos radiculares infectados y en alveolitis con buenos resultados.

El empleo de estas sustancias es una forma de tratamiento más inocua, eficaz y económica. Y lo más importante, beneficiar la salud periodontal de nuestro pueblo incrementando el grado de satisfacción y la calidad de nuestros servicios estomatológicos.(42)

Referencias bibliográficas

1. Liljemark WF, Bloomquist C. Human oral microbial ecology and dental caries and periodontal diseases. Crit Rev Oral Biol Med 1996;7:180-98.

2. Offenbacher S, Salvi GE, Beck JD, Williams RC. The design and implementation of trials of host modulation agents. Ann Periodontol 1997;2:199-212.

3. Salvi GE, Lawrencw HP, Offenbacher S, Beck JD. Influence of risk factors on the pathogenesis of Periodontitis. Periodontology 1997;14:173-201.

4. García BE, García JC, Broche F, Rodríguez P, Rodríguez V, Saldaña A. La peroxidación lipídica en la enfermedad periodontal inflamatoria experimental. Rev Cubana Estomatol 1998;35:25-9.

5. Scannapieco FA. Periodontal disease as a potential risk factor for systemic diseases. J Periodontol 1998;69:841- 50.

6. Sacannapieco FA, Genco RJ. Association of periodontal infections with atherosclerotic and pulmonary diseases. J Periodont Res 1999;34:340-5.

7. Scannapieco FA, Ho AW. Potentiel Associations between chronic respiratory disease and periodontal disease: analysis of national health and nutrition examination survey III. J Periodontol 2001;72:50-6.

8. Kato C, Suzuki M, Saito K. Chemiluminescence response and phagocytic activity of murine polymorphonuclear leukocytes to various species of oral bacteria. Shigaku 1989;77:76-87.

9. Gustafson A, Asman B. Increased of free oxygen radicals from peripheral neutrophils in adult periodontitis after Fcg-receptor stimulation. J Clin Periodontol 1996;23:38-44.

10. Miyasaki KT, Nemirovskiy E. Myeloperoxidase isoform activities released by human neutrophils in response to dental and periodontal bacteria. Oral Microbiol Immunol 1997;12:27-32.

11. Moseley R, Waddington RJ, Embery G. Degradation of glycosaminoglycans by reactive oxygen species derived from stimulated polymorphonuclear leukocytes. Biochim Biophys Acta 1997;1362:221-31.

12. Agarwal S, Piesco NP, Peterson DE, Charon J, Suzuki JB, Godowski KC et al. Effects of sanguinarium, chlorhexidine and tetracycline on neutrophil viability and functions in vitro. J Periodontal Res 1997;32:335-44.

13. Firatli E, Unal T, Onan U. Antioxidant activities of some chemotherapeutics. A possible mechanism in reducing gingival inflammation. J Clin Periodontol 1994;21:680-3.

14. González ME, Toledo B, Nazco C. Enfermedad periodontal y factores locales y sistémicos asociados. Rev Cubana Estomatol. 2002;39:193-202.

15. Martínez G, Delgado R, Pérez GD, Garrido G, Núñez-Sellés AJ, León OS. Evaluation of the in vitro antioxidant activity of Mangifera indica L.extract (Vimang). Phytother. Res 2000;14:424-7.

16. Sánchez GM, Giuliani A, León OS, Pérez-Davison GD, Núñez-Sellés AJ. Effect of Mangifera indica L. extract (Vimang) on protein and hepatic microsomes peroxidation. Phytother Res. 2001;15:581-5.

17. Sánchez GM, Re L, Giuliani A, Núñez-Sellés AJ, Pérez-Davison G, León OS. Protective effect of Mangifera indica L. extract, mangiferin and selected antioxidants against TPA-induced biomolecules oxidation and peritoneal macrophage activation in mice. Pharmacol Res. 2000;.42:565-73.

18. Guha S, Ghosal S, Chattopadhyay U. Antitumor, inmunomodulatory and anti-HIV effect of mangiferin, a naturally occurring glucosylxanthone. Chemother Basel. 1996;42:443-9.

19.Garrido G, González D, Delporte C, Backhouse N, Quintero G, Núñez-Sellés AJ, et al. Analgesic and anti-inflammatory effects of Mangifera indica L. extract (Vimang). Phytother Res. 2001;15:18-21.

20. Bairy I, Reeja S, Siddharth I, Rao PS, Bhat M, Shivananda PG. Evaluation of antibacterial activity of Mangifera indica on anaerobic dental microphlora based on in vivo studies. Indian J Pathol Microbiol. 2002; 45:307-10.

21.Carranza SA, Sznajder NG. Compendio de Periodoncia. 5ta. ed. Buenos Aires Panamericana; 1996, p. 22-9.

22.Zacca G, Sosa M, Mojáiber A. Situación de salud bucal de la población cubana. Estudio comparativo según provincias, 1998. Rev Cubana Estomatol. 2001;38:90-110.

23.Sánchez GM, Rodríguez MA, Giuliani A, Núñez-Sellés AJ, Rodríguez NP, León OS, et al. Protective effect of Mangifera indica L. extract (Vimang) on the injury associated with hepatic ischemia reperfusion. Phytother Res. 2003;17:197-201.

24. Novak MJ, Donley TG. Using host response modifiers in the treatment of periodontal disease. Pract Proced Aesthet Dent. 2002;14:suppl 3-10.

25. Gemmell E, Yamazaki K, Seymour GJ. Destructive periodontitis lesions are determined by the nature of the lymphocytic response. Crit Rev Oral Biol Med. 2002;13:17-34.

26. Okuda K, Kato T, Ishihara K. Involvement of periodontopathic biofilm in vascular diseases. Oral Dis. 2004;10:5-12.

27. Garlet GP, Martins W Jr, Ferreira BR, Milanezi CM, Silva JS. Patterns of chemokines and chemokine receptors expression in different forms of human periodontal disease. J Periodontal Res. 2003;38:210-7.

28.Novak MJ, Johns LP, Miller RC, Bradshaw MH. Adjunctive benefits of subantimicrobial dose doxycycline in the management of severe, generalized, chronic periodontitis. J Periodontol. 2002;73:762-9.

29. Lindberg P, Kinnby B, Lecander I, Lang NP, Matsson L. Increasing expression of tissue plasminogen activator and plasminogen activator inhibitor type 2 in dog gingival tissues with progressive inflammation. Arch Oral Biol.2001;46:23-31.

30.Grayson R, Douglas CW, Heath J, Rawlinson A, Evans GS. Activation of human matrix metalloproteinase 2 by gingival crevicular fluid and Porphyromonas gingivalis. J Clin Periodontol. 2003;30:542-50.

31. Kinane DF, Darby IB, Said S, Luoto H, Sorsa T, Tikanoja S, et al. Changes in gingival crevicular fluid matrix metalloproteinase-8 levels during periodontal treatment and maintenance. J Periodontal Res. 2003;38:400-4.

32.Liu RK, Cao CF, Meng HX, Gao Y. Polymorphonuclear neutrophils and their mediators in gingival tissues from generalized aggressive periodontitis. J Periodontol. 2001;72:1545-53.

33. Shibutani T, Imai K, Kanazawa A, Iwayama U. Use of hyaluronic acid binding protein for detection of hyaluronan in ligature-induced periodontitis tissue. J Periodont Res. 1998;33:265-73.

34. Marklund S, Marklund G. Involvement of the superoxide anion radical in autoxidation of pirogallol as a convenient assay for superoxide dismutase. Eur J Biochem. 1980;47:469-74.

35. Breis R, Fand Sizer IW. A spectrophotometric method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase. J Biol Chem. 1982;195:137-40.

36. Ozturk O, Gumuslu S. Changes in glucose-6-phosphate dehydrogenase, copper, zinc-superoxide dismutase and catalase activities, glutathione and its metabolizing enzymes, and lipid peroxidation in rat erythrocytes with age. Exp Gerontol. 2004;39:211-6.

37. Sobaniec H, Sobaniec-üotowska ME. Morphological examinations of hard tissues of paradontium and evaluation of selected processes of lipid peroxidation in blood serum of rats in the course of experimental periodontitis. Med Sci Monit. 2000; 6: 875-81.

38. González-Flecha B. Demple B.Genetic responses to free radicals. Homeostasis and gene control. Ann N Y Acad Sci. 2000;899:69-87.

39.Mates JM, Sánchez-Jiménez F. Antioxidant enzymes and their implications in pathophysiologic processes. Front Biosci. 1999; 4:D339-45.

40. Stadtman ER, Levine RL. Protein oxidation. Ann N Y Acad Sci. 2000;899:191-208.

41.Morel Y, Barouki R. Repression of gene expression by oxidative stress. Biochem J. 1999;342:481-96.

42. Slots J, Jorgensen M G. Effective, safe, practical and affordable periodontal therapy: where are we going, and are we there yet? Periodontol 2000;12(4):32

Autor:

Dra. Yoleisy Marante Alonso.

Especialista de 1er Grado en EGI.

Dra. Vilma Acosta Morales.

Especialista de 1er Grado en EGI.