Mecanismos de mineralización, rol de las proteínas estructurales
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Robinson (1923)
Observó que la fosfatasa alcalina era activa en áreas
de los huesos en proceso de calcificación y propuso que
la enzima producía iones suficientes para producir la
precipitación espontánea de fosfato de calcio
Neuman y Neuman (1958)Demostraron que el LEC estaba supersaturado, por lo tanto debía haber un mecanismo de nucleación
Dijeron que…En la matriz existen lugares donde se forman
racimos de iones calcio y fosfato, los cuales sirven como núcleo para el crecimiento de cristales
Nucleación homogénea, producto del aumento local de calcio, fosfato e iones hidróxilo
…yAlgún componente en la matriz proporciona una
plantilla sobre la cual pueden crecer los cristales de apatita
Nucleación heterogénea, sobre algún sustrato preexistente
En adaptaciones posteriores a la “teoría de la nucleación del colágeno” se indica que la
nucleación iniciaría por moléculas no colágenas, eso sí, asociadas al colágeno, constituyentes de la
matriz orgánica
Nucleadores (posibles)
• Colágeno • Proteínas no colágenas • Glucosaminoglicanos (GAGs) • Proteoglicanos • Fosfolípidos
Composición orgánica: DentinaPROTEÍNAS ESPECÍFICAS:
• Fosfoforina dentinaria • Glucoproteínas poco ácidas • Glucoproteínas aniónicas • Proteoglucanos ácidos de bajo peso molecular
Composición orgánica: CementoPROTEÍNAS ESPECÍFICAS:
• Sialoproteínas • Osteocalcina o BGP • Osteonectinas: Fosfoproteínas ácidas
Proteínas no colágenasTienen capacidad de atraer iones calcio:
▫Carácter ácido (por sus aminoácidos ácidos) ▫Afinidad por el colágeno ▫Presencia de fosfatos que esterifican aminoácidos
GlucosaminoglicanosCapacidad de captar calcio, debido a su alta
reactividad con el ion
Aún no esta dilucidado
ProteoglicanosCuya porción proteica interacciona con el colágeno
Decorina
Posee un dominio rico en leucina con afinidad por el
colágeno tipo I
Fosfolípidos
Presentes en los primeros estadíos de mineralización
Forman complejos en las vesículas de la matriz (Fosfolípido – ion calcio – fosfato)
El esmalte tiene un origen embrionario ectodérmico, a diferencia del hueso, dentina y
cemento (mesodérmico)
Proteínas Específicas• Amelogeninas:
Glucoproteínas hidrofóbicas Abundantes en el esmalte inmaduro
• Enamelinas: Glucoproteínas hidrofílicas. Se encuentran en la periferia de los cristales (proteínas de la cubierta)
Proteínas Específicas• Amelinas o ameloblastinas:
En las capas superficiales del esmalte • Esmalteinas (tuftelina):
Similares a la queratina. Aparecen en la unión amelodentinaria
• Parvalbúmina: Proteína transportadora de calcio intra y extracelular
Los ameloblastos no producen colágeno, sino una mezcla compleja de amelogeninas y esmaltinas
que no parecen formar ningún patrón similar al colágeno de hueso y dentina que pudiera generar la
nucleación
La nucleación se origina por el lado de la dentina.
Es posible que un cristal ya formado crezca de manera continua desde el LAC hacia la superficie
del esmalte