Efectos locales de la melatonina

EFECTOS LOCALES DE LA MELATONINA SOBRE LA PULPA
DENTAL EXPUESTA
ANTECEDENTES:
La molécula de melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina), fue descubierta por
Aaron B. Lerner y colaboradores en la universidad de Yale en 1958, es
secretada principalmente por la glándula pineal se creyó al principio que solo
tenía efecto sobre los sistemas endocrino y reproductivo. En la última década
las investigaciones han definido también que dicha molécula también tiene
efecto modulador sobre el sistema inmune. Actúa sobre la infección,
inflamación, y auto inmunidad, la respuesta inmune puede ser modificada y
manipulada terapéuticamente a través de su utilización.
Formación de la molécula de melatonina
La melatonina tiene dos tipos de acciones: acción receptor-mediada, y acción
receptor-independiente, quiere decir esto que actúa sobre cada célula con la
cual entra en contacto, no existen barreras morfo-fisiológicas para la
melatonina (ej. sangre-cerebro)
Además de esto, la síntesis de la melatonina se lleva a cabo ampliamente en
numerosos tejidos, no está relegada solo a la glándula pineal. Entre la acción
receptor-mediada tenemos: control de la reproducción estacional, modulación
del proceso del sueño, e influencias en crecimiento óseo y osteoporosis. Entre
las acciones receptor-independientes tenemos: capacidad de neutralizar
radicales libres, reducción del stress oxidativo, disminuir la toxicidad de la
sepsis y del shock séptico1,2
La melatonina in vivo directamente produce la contracción de las arteriolas
cerebrales en ratas, y disminuye el límite inferior del flujo sanguíneo cerebral lo
que puede disminuir el riesgo de isquemia por hipoperfusión disminuida. 3
La melatonina acelera el proceso de reparación de heridas incisionales como
se demostró en experimentos mediante la administración de melatonina
(1.2mg/kg intra-dermico) en ratas a las que se practicó una incisión de espesor
completo en la dermis, dicha aplicación mejoraba la calidad de la cicatriz, la
madurez y orientación de las fibras colágenas. Un incremento de la actividad
de la oxido nítrico sintetasa, (ONS) y por consiguiente un incremento del óxido
nítrico es perjudicial durante la inflamación, pero es favorable durante la
formación del tejido de granulación. La melatonina disminuye significativamente
la actividad de la ONS, durante la fase inflamatoria aguda y la incrementa
durante el proceso de resolución de la inflamación. La ciclooxigenasa-2 (que
tiene efectos antiinflamatorios) se vio elevada en las ratas tratadas con
melatonina.
Se aceleró el proceso angiogénico incrementando la formación de nuevos
vasos sanguíneos y elevó la expresión de la proteína de factor de crecimiento
endotelial (FCE) durante la formación del tejido de granulación.
También incrementó la actividad de la arginasa ( que genera prolina, necesaria
para la síntesis de colágeno) desde los primeros instantes. 4
Tiene un efecto positivo en la cicatrización de heridas y angiogénesis.5
Múltiples investigaciones in vivo han mostrado que la melatonina tiene un
efecto neuroprotector en el tratamiento de lesiones de la médula espinal, en un
estudio hecho en ratas a las que se producía lesión de la médula espinal fue
inyectada melatonina intraperitoneal 45ml/kg , 15 minutos después de la injuria.
Se encontró que disminuía la inflamación, el daño axonal, y la muerte neuronal
indicando su efecto neuroprotector.6
Otras propiedades de la melatonina son: hipnótica, anticonvulsiva y
antinociceptiva, haciendo que esta neurohormona tenga el perfil de un agente
hipnótico-anestesico. Administrada sublingualmente es una efectiva
premedicación en niños y adultos, como el midazolam lo es para la sedación y
ansiólisis pre-operatoria, sin los efectos secundarios de este. Su administración
está asociada a una tendencia a la rápida recuperación de la sedación, y una
baja incidencia de excitación. En ratas la melatonina y más especialmente la
bromo-melatonina tienen propiedades anestésicas similares a las del thiopental
y del propofol, además de un potente efecto antinociceptivo. Por la activación
de efectos GABA érgicos de la melatonina.7
Acciones generales de la melatonina
Melatonina
SNC: Efectos
antiexcitatorios, evita la
sobrecarga de Ca++
Regula ciclos
circadianos:
Acción sobre núcleo
supraquiasmático
Captador de especies
de oxígeno reactivo
(ROS), especies de
nitrógeno reactivo
(RNS), y radicales
orgánicos
Regula apetito
estacional:
Actúa sobre el
hipotálamo y otros
órganos relevantes a la
reproducción
Oxidación primaria de
productos c3OHM,
AFMK
Control vasomotor:
Constricción vía MT1 y
Dilatación vía MT2
Eliminación de quinonas
toxicas:
uniéndose a la 2quinona reductasa
Regulación al alza de
antioxidantes y
regulación a la baja de
enzimas prooxidantes
Efectos sobre el
citoesqueleto:
Uniones a calmodulina,
activavión de la proteína
C quinasa
Inhibición directa de
productos de mtPTP
Atenuación del escape
de eletrones
mitocondriales
Efectos sobre el sistema
inmune:
Células B, Células
Natural Killer, Timocitos
y médula ósea
Disminución de
radicales libres y otros
oxidantes
AMK
Prevención de
apoptosis
Inhibición y
regulación a la
baja, de COX2
Fig 2. Tomado de Rüdiger Hardeland*1 and SR Pandi-Perumal2. Nutrition
& Metabolism 2005, 2:22 doi:10.1186/1743-7075-2-22
ANTECEDENTES A NIVEL ORAL:
A nivel de la cavidad oral se han realizado estudios principalmente sobre los
efectos de la melatonina en el periodonto, hueso, y respuesta inflamatoria
después de intervenciones quirúrgicas, además de efecto protector de la
mucosa del tracto gastrointestinal.
Se ha estudiado la relación entre enfermedad periodontal y niveles de
melatonina. Para valorar el estado periodontal se utilizó el índice periodontal
comunitario, los niveles de melatonina en plasma sanguíneo y saliva se
determinaron mediante radioinmunoensayo.
Los pacientes con enfermedad periodontal tenían niveles más bajos de
melatonina en saliva y en plasma. Lo que quiere decir que los valores de
melatonina en saliva y plasma van paralelos. La melatonina tiene un papel
protector frente a la enfermedad periodontal.8
La aplicación local de melatonina en alvéolos post-extracción de perros
disminuyó el stress oxidativo. En la cavidad bucal la melatonina es secretada
por la saliva, y protege las mucosas y tejidos gingivales de el daño producido
por radicales libres. Se evaluó el papel de la melatonina en concentración de
2mg, aplicada en los alvéolos post-extracción sobre la respuesta inflamatoria
aguda, la realización de la extracción aumentaba el stress oxidativo, pero no en
donde se administró la melatonina. Donde los valores de oxido nítrico eran
significativamente menores.9
La melatonina se incrementa cuando no hay enfermedad periodontal y
disminuye cuando esta está presente, como lo demostraron en un estudio de
pacientes con diferentes grados de afectación periodontal. Dado las
propiedades de la melatonina que promueven la actividad de los fibroblastos, y
la regeneración ósea se considera de utilidad para el tratamiento de la
enfermedad periodontal.10
Dentro de las funciones potenciales de la melatonina dentro de la cavidad oral
recientemente se han descrito: papel protector frente al stress oxidativo y daño
de los tejidos, regeneración del hueso alveolar a través de la estimulación de la
producción de fibras de colágeno tipoI, y modulación de la actividad
osteoblástica y osteoclástica.11
En un reciente experimentos de casos-control, se evaluó el efecto de la
aplicación tópica de 1,2 mg de polvo liofilizado de melatonina en los alvéolos
post-extracción de premolares en perros beagle, en el momento de la
colocación de implantes post-extracción, mediante un estudio
histomorfométrico a las dos semanas, se encontró: incremento del perímetro de
hueso que estaba en contacto con los implantes que recibieron melatonina,
mayor densidad ósea, mayor formación de hueso nuevo, y hueso inter espiras,
comparado con los controles, lo que confiere un efecto biomimético de la
melatonina en los casos sonde se aplicó.12
Melatonina intraperitoneal más factor de crecimiento de fibroblastos inyectado
alrededor de implantes, incrementó el crecimiento óseo, produjo mayores
contactos hueso implante, y aceleró la maduración del hueso nuevo,
comparado con los controles en ratas.13
A nivel del tracto gastrointestinal protege a la mucosa del efecto de irritantes y
ayuda a la cicatrización de las lesiones del tipo mucositis en la cavidad oral y a
la cicatrización de lesiones de esofagitis y úlcera péptica en el resto del tracto.15
JUSTIFICACIÓN:
No existen estudios que evalúen el comportamiento de la melatonina sobre la
pulpa dental.
A tenor de los siguientes efectos de la melatonina demostrados en numerosos
estudios, como: inmunomodulador, capacidad de disminución del óxido
nítrico, capacidad angiogénica, capacidad reparadora, capacidad
antiinflamatoria, capacidad protectora frente a las infecciones, capacidad de
antinocicepción y ante la ausencia de estudios realizados sobre la acción
directa de la melatonina sobre la pulpa dental expuesta.
(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15)
Es necesario investigar los efectos de la melatonina a nivel local, aplicada
como recubrimiento directamente sobre la pulpa dental expuesta y determinar
los cambios histopatológicos. Como un posible nuevo agente terapéutico en
odontología conservadora.
OBJETIVOS:
1. Describir los cambios histológicos que produce la melatonina aplicada
sobre la pulpa dental expuesta. (CASOS)
2. Comparar los efectos de la melatonina con los efectos del hidróxido de
calcio puro aplicados sobre la pulpa dental expuesta. (CONTROLES)
3. Describir una técnica de aplicación de la melatonina sobre la pulpa dental
expuesta en exposiciones pulpares de pequeño tamaño (<de 1mm) y en las
exposiciones pulpares mayores ( >1mm)
4. Valorar la hipótesis de que la melatonina tiene una potencial utilidad
terapéutica sobre la pulpa dental expuesta comparada con el uso del hidróxido
de calcio puro como control.
MATERIALES Y METODOS:
Sobre un total de 10 conejos New Zealand adultos, con un peso entre 2,0 y 3,0
Kg cada uno.
Se experimentará sobre los premolares PM1 y PM2, de cada cuadrante, en
cada conejo, para un total de 80 premolares.
Se realizará anestesia general intramuscular en los musculos posteriores del
muslo con Ketamina 35mg/kg + Xilacina 5mg/kg . Lo que nos dará un efecto
anestésico y sedativo de 20-60minutos. Se podrá repetir 1 vez si es necesario.
Se realizará anestesia local infiltrativa con Articaína (1/100.000), en la zona
operatoria, en la mucosa vestibular de PM1 y Pm2 de cada cuadrante.
Se dividirán en dos grupos casos 40, controles 40 asignados de manera
aleatoria mediante una tabla de números aleatorios
Se realizará desinfección de todos los dientes mediante la limpieza con gasas
humedecidas en una solución de clorhexidina al 0,2%.
Se realizará desinfección de los dientes y encía adyacente en casos y controles
con povidona yodada al 0,7% justo antes de cada procedimiento.
(CASOS). En la cara vestibular de 40 dientes, se realizará una cavidad con una
fresa cilíndrica de punta redondeada, con un tamaño aproximado de 4mm de
base x 2mm de altura, para obtener una cavidad rectangular o arriñonada. La
cavidad se profundizará hasta apreciar un color rosa en el fondo, con la punta
de un explorador se realizará la exposición, perforando la dentina y exponiendo
de 1-2 mm de pulpa. Se procederá a lavado con abundante suero fisiológico
durante 60 segundos , hasta obtener la hemostasia, se repetirá el
procedimiento si no se obtuviera la hemostasia en el primer lavado, con bolitas
de algodón previamente esterilizadas se procederá a retirar el coágulo
superficial si se hubiera formado. Se procederá a la aplicación de Melatonina
2mg en polvo, mezclada con agua destilada para formar una pasta manejable,
que se aplicará como recubrimiento directo de la pulpa expuesta,
cuidadosamente con bolitas estériles de algodón se compactará la pasta de
melatonina y se absorberá el exceso de agua destilada, sobre dicho
recubrimiento se colocará una base de ionómero de vidrio Fuji II(Fuji-GC) se
polimerizará, y sobre esta se realizará la técnica de grabado ácido del esmalte
, con ácido fosfórico al 35% durante 30 segundos. Se aplicará el adhesivo
correspondiente
( Excite ®) y una restauración en resina fotopolimerizable (Tetric evo-ceram®) y
se polimerizará.
(CONTROLES). En la cara vestibular de 40 dientes, se realizará una cavidad
con una fresa cilíndrica de punta redondeada, con un tamaño aproximado de
4mm de base x 2mm de altura, para obtener una cavidad rectangular o
arriñonada. La cavidad se profundizará hasta apreciar un color rosa en el
fondo, con la punta de un explorador se realizará la exposición, perforando la
dentina y exponiendo de 1-2 mm de pulpa. Se procederá a lavado con
abundante suero fisiológico durante 60 segundos , hasta obtener la
hemostasia, se repetirá el procedimiento si no se obtuviera la hemostasia en el
primer lavado, con bolitas de algodón previamente esterilizadas se procederá
a retirar el coágulo superficial si se hubiera formado. Se procederá a la
aplicación de una capa de hidróxido de calcio en pasta ( Life®), que se
aplicará como recubrimiento directo de la pulpa expuesta, se eliminarán una
vez fraguado con una cucharilla estéril los sobrantes del material que cubran
las paredes cavitarias, sobre dicho recubrimiento se colocará una base de
ionómero de vidrio Fuji II (Fuji-GC) que se polimerizará, y sobre esta se
realizará la técnica de grabado ácido del esmalte , con ácido fosfórico al 35%
durante 30 segundos. Se aplicará el adhesivo correspondiente ( Excite ®) y
una restauración en resina de foto polimerización (Tetric evo-ceram®) y se
polimerizará.
Se controlará el posible dolor post-operatorio mediante analgésico
( paracetamol 500 mg ). Los animales tendran libre acceso a agua y alimento.
CASOS
A.
B.
C.
D.
Pulpa dental expuesta
Melatonina 2mg en pasta
Ionómero de vidrio
Resina do fotocurado
CONTROLES
A.
B.
C.
D.
Pulpa dental expuesta
Hidróxido de calcio en pasta
Ionómero de vidrio
Resina de fotocurado
Se procederá a los 30 días a la extracción de los premolares bajo el mismo
protocolo de anestesia.
Para su procesamiento y análisis histológico. Una vez extraídos se identificarán
claramente y se fijarán en una solución de formalina neutra al 10% durante 72
horas, luego los dientes serán desmineralizados en una solución de 88% de
ácido fórmico y 20 % de citrato de sodio, los dientes desmineralizados se
embeberán en parafina y se realizaran los cortes en micrótomo en una
orientación vestíbulo-palatina a un espesor de 8 micrometros, y se teñirán en
una solución de hematoxilina-eosina, para su análisis al microscopio óptico.
El análisis estadístico de los resultados se realizará con el uso del programa
estadístico SPSS.
BIBLIOGRAFIA
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6:23-52
.
SOLICITUD DE AUTORIZACIÓN DE
EXPERIMENTACION ANIMAL
COMITÉ DE ETICA
UNIVERSIDAD DE MURCIA
Fecha: Septiembre 9 del 2008
Investigadores a cargo del proyecto:
Prof. Fernando Chiva García
Prof. José Luis Calvo Guirado
Prof. Rafael Delgado Ruíz
Prof. José Eduardo Maté Sánchez
Prof. Ana Belén Rodríguez Espín
Prof. Ana Isabel Nicolás Silvente
Prof. Juan Carlos Baguena
Título del proyecto:
Efectos locales de la Melatonina
sobre la pulpa dental expuesta.
Estudio de casos control en conejos.
FACULTAD DE ODONTOLOGIA
UNIVERSIDAD DE MURCIA