Biología Molecular y Celular de Los Tejidos Periodontales Sanos y Enfermos

Copyright © Grupo Ars  XXI  de Comunicación, S.L.

Periodon Peri odontology tology 2000 2000 (Ed Esp), Vo Vol. l. 16, 2007 2007,, 29-4 29-49  9 

Copyright © Blackwell Munksgaard 

PERIODONTOLOGY 2000 (Ed Esp)

PERIODONTOLOGY 2000

ISSN 1695-1808 

ISSN 0906-6713 

Biología molecular y celular de los tejidos periodontales sanos y  enfermos  AMPATH TH N ARAY  ARAYANAN ANAN P. M ARK  B ARTOLD Y  A.  A. S AMPA

El periodoncio puede ser considerado como un sistema de órganos compuesto de dos tejidos duros (cemento y hueso) y dos tejidos blandos (ligamento periodontal y encía), que juntos mantienen la función adecuada de los dientes (13). Cada uno de estos componentes influye sobre las actividades celulares de las estructuras adyacentes, aunque cada uno de ellos tiene una estructura tisular única y una composición bioquímica característica. La matriz extracelular dentro de cada uno de los componentes periodontales comprende elementos tanto fibrosos como no fibrosos, entre los que se incluyen el colágeno, la elastina, la fibronectina, la laminina, la osteopontina, la sialoproteína ósea, varios factores de crecimiento y otras proteínas no colágenas, proteoglucanos, lípidos, minerales y agua. El modo en que estos componentes interactúan no sólo determina la salud del tejido, sino que también refleja los acontecimientos asociados con los daños tisulares, su reparación y su regeneración. En este capítulo se considera, en términos generales, la distribución de estos componentes en los tejidos periodontales sanos  y enfermos, enfermos, y se presen presentan tan alguno algunoss de los último últimoss avanavances en la patogenia molecular de la periodontitis y en el desarrollo de modalidades de tratamiento. Los avances en biología molecular con respecto a la identificación de mediadores moleculares ha tenido como consecuencia la introducción de muchas abreviaturas  y acrónimos, muchos muchos de los cuales pueden ser desconocidas para el clínico lector de este trabajo. Para ayudar a comprender los significados de estos acrónimos  y abreviaturas, abreviaturas, éstos se presen presentan tan en la tabla 1.

El tejido conectivo en el periodoncio sano Durante la última década se ha repasado con sumo detalle la composición bioquímica y la biología molecular de los tejidos conectivos sanos. En este apartado se hará una breve revisión de estos aspectos; para

revisiones más generales se remite al lector a algunos textos recientes (13, 17, 92, 129, 138). La encía 

El tejido conectivo gingival no es distinto de la piel,  y está compuesto compuesto principalmen principalmente te de colágenos, colágenos, proteproteoglucanos, fibronectina, osteonectina, tenascina y elastina. La contribución variable de estas moléculas a la estructura gingival depende en gran parte de su localización. Por ejemplo, inmediatamente subyacente al epitelio se encuentra un área rica en colágeno de tipo I y de tipo III, en la que también se encuentran los pequeños proteoglucanos ricos en leucina, la decorina y  el biglucano. El colágeno de tipo IV se encuentra en las membranas basales localizadas en las uniones del te jido conectivo conectivo con el epitelio y con el cement cemento, o, en redes y alrededor de los vasos sanguíneos y nervios (28, 102, 124). El colágeno de tipo IV se encuentra cerca de la membrana basal y se distribuye en un patrón microfibrilar difuso (124). La elastina está mal distribuida en la encía adherida, pero se encuentra en abundancia en la mucosa alveolar, más movible y flexible. Para un listado más detallado de los componentes gingivales y otros componentes de la matriz extracelular periodontal, véanse refs. 13 y 17. El ligamento periodontal

El ligamento periodontal es predominantemente un tejido fibroso que tiene un ritmo de recambio celular muy alto. Sus elementos fibrosos son en gran parte colágenos de tipo I y III, que atraviesan el espacio del ligamento y se insertan en el cemento y el hueso como fibras de Sharpey. Estos dos tipos de colágeno están distribuidos junto con los colágenos de tipo V (68), XII (68)  y VI, este últi último mo pre present sentee en form formaa de micr microfib ofibrilla rillass (124) (124).. El ligamento también contiene undulina (colágeno de tipo XIV) estrecha estrechamente mente asociada con las fibrillas (172).

29 

Bartold y Narayanan 

Tabla 1. Lista de las abreviaturas más

frecuentemente utilizadas y su nombre completo

Tabla 1. Continuación MIP MI P-1

Proteí eín na inhibitoria de macrófagos 1

 AP-1

Proteína activadora activadora 1

MKK1

Cinasa 1 MAPK  

 ATF-2

Factor activador activador de la transcripción 2

MKK2

Cinasa 2 MAPK  

 ATF-3

Factor activador activador de la transcripción 3

M MP

Metaloproteinasas de la matriz

B-ATF

Factor ac activador de de la la tr transc scrripci ció ón B

MNK

Cinasa integradora de las MAPK  

CCN

CTGF:cef/cyr61:nov  

MSK

CEBP

Proteínas de de un unión a secuencias CC CCAAT  y potenciadoras

Proteincinasas ac activadas po por es estrés  y mitógenos

NFA NF AT

Factor nu nuclear de lilinfocitos T activados

COX-2

Inhibidor de de la la ci ciclooxigenasa 2

NF-κ B NF-κ 

Factor nuclear κ B

CTGF

Factor de de cr crecimien entto de del te tejido co conect ctiivo

ODF DFR R

Radicales libres derivados del oxígen eno o

ER K

Cinasa re regulada po por se señal ex extracelular

PDGF

Factor de de cr crecimiento pl plaquetario

FGF

Factor de crecimiento de los fibroblastos

PRAK

Cinasa regulada/activada por la p38

FGFR

Rec eceeptor del factor de crecimiento de los fibroblastos

Rs k

Cinasa ribosómica S6

SAPK

Fac acttor es esti timu mula lan nte de co colo loni nias as de granulocitos y macrófagos

Cinasa ri rica en en al alanina y prolina rel relaacionada a la Ste20

SAPK

Proteincinasa activada por estrés

GSK3

Cinasa 3 de la glucogenosintasa

sILL6-R sI

Forma soluble del recep epttor de la IL-6

ICAM

Molécula de adhesión intercelular

sos1

Hijo de sevenless 1

IFN-γ  IFNγ 

Interferón γ 

SRF

Factor de respuesta al suero

IGF

Factor de crecimiento insulinoide

STAT

IKK

Cinasa de Iκ B

Transductor de se señales y activador de transcripción

IL-1

Interleucina 1

TAK-1

Cinasa activada por el TGF- β

IL-10

Interleucina 10

TCF

Factor del complejo ternario

IL-18

Interleucina 18

TGF-ββ TGF-

Factor de transformación del crecimiento β

IL-1R

Receptor de interleucina 1

TIMP

Inhibidor tisu sullar de met etaaloproteinasas

IL-1 IL -1Ra RacP cP

Prot Pr oteí eína na acc acces esor oria ia rec recep epto tora ra de de la ILIL-11

TLR

Receptor tipo Toll

IL-4

Interleucina 4

TLR-2

Receptor tipo Toll 2

IL-6

Interleucina 6

TNF-α TNFα

Factor de necrosis tumoral α

TRA TR ADD

IL-7

Interleucina 7

Pro rotteí eína na de do domi min nio de mu muer erte te as asoc ocia iada da al TNFR1

INOS

Sintasa inducible del óxido nítrico

TRAF

IRAK

Cinasa asociada al receptor de la interleucina1

Factor as asociado al al re receptor de del fa factor de necrosis tumoral

 VCAM

Molécula de adhesión celular vascular vascular

JNK

Cinasa N terminal c-Jun

 VEGF

Factor de crecimiento crecimiento endotelial vascular

KGF

Factor de de cr crecimiento de de lo los qu queratinocitos

L PS

Lipopolisacárido

LTα LTα

Linfotoxina α

LTβ LTβ

Linfotoxina β

MAP3K

Cinasa MAPKK  

MAPK

Proteincinasa activada por mitógenos

MAPK MA PKAP AP

Prot Pr otei einc ncin inas asaa ac acti tiva vada da po porr MA MAPK  PK 

MCP MC P-1

Prot oteí eína na qu quim imio iottác ácti tica ca de mo mono noci cito toss tip tipo o1

MEK1

Cinasa MAPK-ERK  

MH C

Complejo ma mayor de de hi histocompatibilidad

GM-C GM -CSF SF

30 

Los principales proteoglucanos identificados en el tejido conectivo del ligamento periodontal son el versicano, la decorina y el biglucano (55). Los estudios inmunohistoquímicos de localización han mostrado que estos proteoglucanos están íntimamente asociados a las fibras de colágeno del ligamento periodontal. Además, varios otros pequeños proteoglucanos ricos en leucina, como la fibromodulina y el perlecano también están presentes en el ligamento periodontal. También se halló que otro proteoglucano, el CD-44, se localiza

Biología molecular y celular de los tejidos periodontales sanos y enfermos 

en la superficie de los fibroblastos residentes (31, 55, 89, 121, 164). El sindecano 1 y el sindecano 2 han sido localizados en el ligamento periodontal en desarrollo  y en del ligamento ya formado de adultos (167, 168). En el ligamento periodontal también se encuentran muchas otras glucoproteínas (90). La tenascina está presente en las zonas de adherencia a lo largo del cemento  y del hueso (80). La fibronectina y la vitronectina se encuentran en las fibrillas de colágeno; la primera se localiza entre las fibrillas de colágeno estriadas cruzadas  y rodeando cada fibrilla. Aunque pequeñas cantidades de elastina y glucoproteínas asociadas están presentes en el tejido conectivo del ligamento periodontal (21, 52), este componente ha sido poco estudiado. El cemento

El cemento ha sido un tejido conectivo difícil de estudiar bioquímicamente, debido a su limitada distribución. La evaluación histológica indica que el cemento tiene una ultraestructura similar a la del hueso  y la dentina (131). Se han descrito varios tipos de cemento en función de su localización, presencia celular y contenido de fibras (65, 130). Aproximadamente el 50 % de la matriz inorgánica del cemento está constituida por hidroxiapatita, mientras que hasta el 90 % de la matriz orgánica está compuesta por los colágenos de tipo I y III, que también constituyen el grueso de las fibras de Sharpey del ligamento periodontal (19). El cemento también contiene los colágenos de tipos V   y VI en localizaciones pericelulares (124), y el colágeno de tipo XIV asociado con las fibras de Sharpey (172). Los proteoglucanos están principalmente asociados a los cementoblastos y cementocitos y han sido identificados como versicano, biglucano, fibromodulina  y lumicano (1, 2, 15, 30, 31, 89, 121). Más recientemente, en el cemento acelular se ha localizado el sindecano 1, pero no el sindecano 2 (167, 168).  Además, también se encuentran en la matriz orgánica del cemento diversas proteínas no fibrosas, como sialoproteína ósea, osteopontina, tenascina, fobronectina, osteonectina y diversos proteoglucanos (140). Cierto número de polipéptidos biológicamente activos que son importantes para la formación de tejido conectivo y la regeneración tisular también están presentes en el cemento como componentes menores (103, 139, 141). El hueso

La composición bioquímica del hueso alveolar ha sido poco estudiada. Al igual que otros tejidos del periodoncio, los colágenos de tipo I y III son los constituyentes orgánicos predominantes del hueso (158).  Además de los colágenos, los análisis bioquímicos de

los extractos de hueso alveolar han revelado la presencia de polipéptidos biológicamente activos, entre los que se incluyen la sialoproteína ósea y la osteopontina (29). Los principales proteoglucanos identificados en el hueso alveolar son ricos en sulfato de condroitina (10, 156) y, muy probablemente, sean un compuesto de decorina y biglucano.

 Alteraciones de los tejidos conectivos periodontales durante el desarrollo de la inflamación periodontal Durante el desarrollo de las enfermedades periodontales ocurren muchos cambios patognomónicos cualitativos y cuantitativos en la composición molecular de los tejidos conectivos periodontales, especialmente en la encía (fig. 1). Casi tan pronto como la placa gingival se acumula adyacente al borde gingival, aparece un infiltrado inflamatorio en el tejido conectivo subyacente. En 3-4 días la respuesta inflamatoria es suficientemente potente para iniciar la destrucción del tejido conectivo, perdiéndose hasta el 70 % del colágeno dentro del foco de inflamación (116). Si no se contiene la respuesta inflamatoria, ésta y la destrucción tisular asociada se expanden más profundamente hacia el ligamento periodontal y el hueso alveolar. Simultáneamente a esta destrucción, se produce una reparación frustrada, que ocasiona la coexistencia de fibrosis y desgarro en el foco de inflamación (13). Durante la lesión inflamatoria en desarrollo, los colágenos gingivales se vuelven más solubles, y las proporciones de los tipos de colágeno empiezan a cambiar, produciéndose un aumento de la cantidad del colágeno de tipo V (104). Puede aparecer un nuevo colágeno, trimer tipo I (102). También se producen cambios cuantitativos y cualitativos en los proteoglucanos gingivales, pero éstos no son tan acusados como los observados en los colágenos (14). En general, durante el desarrollo de una periodontitis hay evidencia de degradación de proteínas centrales de los proteoglucanos y ácido hialurónico y, aunque no hay una disminución cuantitativa global de proteoglucanos dentro de los tejidos periodontales inflamados, hay un significativo cambio en los tipos de proteoglucanos presentes. Por ejemplo, se han registrado importantes cambios en la distribución de decorina y sindecanos en la encía humana inflamada (84, 111). Los cambios bioquímicos que se producen dentro del ligamento periodontal, del cemento y del hueso alveolar durante el desarrollo de la periodontitis han sido poco estudiados. Se han asociado a la periodontitis cambios topográficos en la distribución de glucosaminoglucanos, proteoglucanos y otras macromoléculas de la matriz extracelular en el ligamento periodontal (7174). Además, el cemento puede alterarse debido a su exposición al entorno bucal o al de la bolsa, pues en

31

Bartold y Narayanan 

 Ataque microbiano NSAID

Inhibidores de la sintasa del óxido nítrico

Células del hospedador

Óxido nítrico

Citocinas

Prostaglandinas

 Antagonistas del receptor de la citocina

Osteoclastos

Libración de MMP, desde fibroblastos y monocitos

Destrucción del tejido conectivo Resorción ósea

Tetraciclinas no antimicrobianas Bisfosfonatos

Tetraciclinas no antimicrobianas

Inicio y progresión de síntomas clínicos de la enfermedad Fig. 1. La degradación de la matriz extracelular puede producirse a través de diferentes trayectorias metabólicas, entre las que se encuentran la activación de las metaloproteinasas de la matriz, la liberación de especies de citocinas reactivas al oxígeno, la síntesis de prostaglandinas y la ac-

tivación celular. Todos estos aspectos ofrecen un potencial para el desarrollo de agentes que modifiquen las respuestas del hospedador a los estímulos inflamatorios.MMP: metaloproteinasas de la matriz; NSAID: fármacos antiinflamatorios no esteroides.

éstos hay una pérdida de adherencia de colágeno y cambios en el contenido orgánico e inorgánico (146). Se sabe muy poco sobre los cambios de la matriz del hueso alveolar durante el desarrollo de la periodontitis. Una característica clave de la lesión de periodontitis en desarrollo parece ser la migración apical del epitelio de unión y la formación simultánea del epitelio de la bolsa. Este importante proceso patológico implica tanto la proliferación como la migración de células sobre un sustrato de tejido conectivo significativamente modificado. De particular interés en este proceso es la expresión simultánea y relacionada de integrinas y otras moléculas de adhesión a la superficie celular en la zona de unión entre el tejido epitelial  y el tejido conectivo (56). Específicamente, se producen cambios en la distribución del colágeno de tipo  VII, laminina 5, fibronectina, tenascina e integrinas β1 en los tejidos periodontales inflamados, en comparación con los tejidos sanos.

ferentes, entre las que se encuentran la activación de las metaloproteinasas de la matriz (MMP), la liberación de especies de oxigeno reactivo y la fagocitosis de los componentes de la matriz (fig. 1).

Mecanismos de degradación  y remodelado de la matriz de tejido conectivo La degradación de la matriz extracelular puede producirse a través de cierto número de trayectorias di-

32 

La metaloproteinasas de la matriz

Sobre la base de la secuencia del genoma humano, la familia genética de metaloproteinasas de la matriz codifica un total de 24 proteinasas homólogas, clasificadas –en función de la especificidad del sustrato y  la estructura molecular– en colagenasas, gelatinasas, estromelisinas, metaloproteinasas de la matriz tipo membrana y otras metaloproteinasas de la matriz (153). En general, las metaloproteinasas de la matriz son sintetizadas en una forma latente, inactiva, y requieren ser activadas para ejercer su función enzimática (100). La activación puede ser vía remoción proteolítica del prodominio o mediante una vía no proteolítica, como la exposición a los agentes reactivosfrente a SH Si bien la principal ruta conocida de la activación de las metaloproteinasas de la matriz in  vivo  procede de las proteínas tisulares y plasmáticas, las proteinasas bacterianas o la agresión oxidativa (100), se están acumulando hallazgos que indican que las proformas de algunas metaloproteinasas de la matriz pueden ser activas in vivo  (49).

Biología molecular y celular de los tejidos periodontales sanos y enfermos 

La actividad de las metaloproteinasas de la matriz está controlada in vivo de tres formas. En primer lugar, según ya se ha señalado, las enzimas son sintetizadas  y secretadas como precursores inactivos, y la conversión a la forma activa requiere activación (100). En segundo lugar, la producción de las metaloproteinasas de la matriz puede ser regulada por los factores de crecimiento y las citocinas. Por ejemplo, la interleucina 1 (IL-1) puede aumentar la síntesis de las metaloproteinasas de la matriz, mientras que el factor de transformación del crecimiento β (TGF-β) puede reducir la síntesis de las metaloproteinasas de la matriz en los te jidos inflamados (114). Por último, la actividad de la metaloproteinasa de la matriz puede ser neutralizada por los inhibidores endógenos séricos y tisulares. El principal inhibidor sérico es la α2-macroglobulina, que de forma covalente se entrecruza con las metaloproteinasas que constituyen su objetivo y las inactiva. Los tejidos también contienen otro grupo de inhibidores de la metaloproteinasa de la matriz, denominados inhibidores tisulares de metaloproteinasas (TIMP) (22).  Al menos cuatro inhibidores de las metaloproteinasas (TIMP-1, TIMP-2, TIMP-3, TIMP-4) son expresados por vertebrados, y actúan impidiendo la conversión de las formas precursoras de la metaloproteinasa de la matriz a sus formas activas. Las metaloproteinasas de la matriz desempeñan una función clave en la destrucción del tejido conectivo (18, 20, 123, 143). Hasta la fecha, han sido identificadas las metaloproteinasas de la matriz 1, 2, 3, 8, 9 y 13 en los tejidos periodontales inflamados. No obstante, debe recordarse que muchas de estas enzimas se secretan en una forma inactiva y, por lo tanto, la mera detección no se equipara con la actividad in vivo . Para valorar la enfermedad de los tejidos es más importante determinar las concentraciones relativas de metaloproteinasas de la matriz activadas. Fagocitosis

En el recambio y remodelado fisiológico de los te jidos conectivos periodontales, la fagocitosis es también una importante vía metabólica de la degradación del colágeno (150). Durante la homeostasia tisular normal, la degradación del colágeno puede tener lugar dentro del aparato lisosómico de las células fagocitarias. Se ha propuesto que la fagocitosis del colágeno implica el reconocimiento de las fibrillas de colágeno a través de específicos receptores de unión de membrana específicos (posiblemente las integrinas), lo que es seguido por la digestión parcial de las fibrillas por proteinasas tales como las gelatinasas (MMP-2, MMP9) y la degradación final por enzimas lisosómicas cisteinproteinasas, como la catepsina B o L (47). Las células que carecen de fagocitosis pueden contribuir a la hipertrofia y a la fibrosis gingival así como com-

prometer la reparación y la regeneración tisular normal de la lesión (91). Tipos de oxígeno reactivo

En los años recientes se han acumulado numerosos datos que demuestran la participación de distintas especies de oxígeno reactivo en la patogenia de muchos trastornos inflamatorios crónicos. Los radicales libres derivados del oxígeno, como el radical superóxido y el radical hidroxilo, son productos de reacción integral del metabolismo celular normal, pero están elevados en las células sometidas a estallidos respiratorios activos (8). Las células y los tejidos pueden estar expuestos a los radicales libres derivados del oxígeno, especialmente allí donde hay abundantes leucocitos polimorfonucleares y macrófagos. Los radicales libres derivados del oxígeno son especies moleculares muy reactivas que pueden alterar las proteínas celulares, los ácidos nucleicos y los lípidos de la membrana, así como causar la despolimerización de los componentes de la matriz tales como el colágeno, el hialuronano y los proteoglucanos (51, 162).  Aunque, por lo general, se sostiene que la degradación enzimática de los tejidos conectivos periodontales es el medio principal de destrucción tisular, se dispone de datos acumulados que indican que el papel de las especies de oxígeno reactivo no debería ser desestimado (16, 69, 70, 142, 157). Los estudios realizados sobre el efecto de los radicales libres derivados del oxígeno sobre el hialuronano y los proteoglucanos gingivales han demostrado una sensibilidad de estas moléculas para la despolimerización por tales especies moleculares reactivas (16, 98, 99). Las proteínas centrales de los proteoglucanos y del hialuronano parecen ser particularmente sensibles a la alteración molecular por las especies de oxígeno reactivo. Es posible que la activación de la colagenasa neutrófila constituya otra función realizada por las especies de oxígeno reactivo (126, 142).

Mediadores polipéptidos en tejidos sanos, en tejidos en proceso de curación y en tejidos enfermos Bajo condiciones normales, las células residen en el entramado tridimensional de la matriz extracelular, característico del tejido, y compuesto de colágenos, proteínas no colágenas y proteoglucanos. La homeostasia tisular es mantenida por los factores de crecimiento secuestrados en la matriz extracelular y por las moléculas disponibles de la circulación (66, 128). Estas moléculas son pleyotrópicas y carecen de especificidad celular; sin embargo, el reclutamiento de los progenitores apropiados para reemplazar las células residentes viejas y muertas y la expresión de su función dife-

33 

Bartold y Narayanan 

renciada dependen de la integridad de la matriz extracelular (3). En los tejidos conectivos blandos, los fibroblastos son los responsables de producir y mantener los constituyentes de la matriz, y estas células también se encargan de la reparación de la lesión. Responden a una amplia gama de citocinas, factores de crecimiento  y otros mediadores solubles, y la unión de estas moléculas a los receptores de la superficie celular desencadena una cascada de acontecimientos de señalización, entre los que se incluyen la movilización del Ca++, la fosforilación del receptor, la hidrólisis de inositol fosfato, la activación de la proteincinasa C y la activación de la cascada de la proteincinasa activada por mitógenos (MAPK). Estas respuestas intracelulares se traducen en una variedad de funciones celulares: migración, adhesión, síntesis del ADN y diferenciación. En la tabla 2 se enumeran los principales factores de crecimiento que modulan la función de los fibroblastos y  sus efectos sobre la proliferación y la síntesis del colágeno (165). El factor de crecimiento plaquetario (PDGF) es el principal mitógeno para los fibroblastos; es un homodímero o heterodímero compuesto de cadenas AA,  AB, BB. CC y DD. Las isoformas del PDGF median su función tras unirse a tres diferentes receptores tirosincinasa transmembrana, dímeros que constan de cadenas α  y β. Los factores de crecimiento de los fibroblastos (PGF) constituyen una familia de, al menos, 23 miembros. El PGF-1 y el PGF-2 estimulan la angiogénesis, y la expresión de PGF-1, PGF-2, PGF-7 (también denominado factor del crecimiento de queratinocitos) y PGF-10 (factor del crecimiento de queratinocitos 2) son inducidos inmediatamente después de producirse la lesión (135). Estos factores de crecimiento se unen a cuatro receptores tirocinsinasa de alta afinidad, designados como receptores del factor de crecimiento de los fibroblastos 1-4. El factor de transformación del

crecimiento β (TGF-β) es el principal activador de la síntesis de la matriz extracelular. Se han descrito tres isoformas, TGF-β1, TGF-β2 y TGF-β3. Éstas se unen a un complejo receptor heteromérico que consta de los receptores serincinasa y treonincinasa de tipo I y II. Un receptor no señalizante, de tipo III, presenta el TGF- β al receptor de tipo II. El factor de crecimiento del te jido conectivo es un factor de crecimiento que regula diversas funciones celulares durante la inflamación  y la reparación, y está inducido por el TGF-β. Promueve la proliferación de los fibroblastos y la síntesis de la matriz. Entre otros mediadores polipéptidos que afectan a la función de los fibroblastos y a la síntesis de la matriz se incluyen las citocinas IL-1, IL-4, IL-6, IL-7, IL-10, el factor de necrosis tumoral α (TNF-α) y la linfocina interferón γ (IFN-γ ) (tabla 3). La lesión altera la estructura tisular normal; las células inflamatorias pueblan la lesión y degradan la matriz extracelular, y las células residentes se dañan y pueden ser destruidas. Diversos mediadores polipéptidos regulan las actividades de las células que restauran la estructura tisular normal tras la lesión (135). Estas moléculas manifiestan funciones proinflamatorias y antiinflamatorias, así como funciones profibróticas y antifibróticas, y dirigen el curso de los acontecimientos de curación (tabla 2). El factor de crecimiento plaquetario, secretado por los monocitos y las plaquetas durante la inflamación, es beneficioso para la curación de la lesión. También es secuestrado en el epitelio, y es necesario para la proliferación de fibroblastos y miofibroblastos. La importancia del factor de crecimiento plaquetario en la cicatrización normal es ilustrada por su presencia en concentraciones reducidas en las lesiones cutáneas humanas que no curan y, en mayores concentraciones ,en las cicatrices hipertróficas y queloides. FGF-1, FGF-2, FGF-7 y FGF-10 son responsables

Tabla 2. Factores de crecimiento y principales acciones Molécula

Proliferación de la angiogénesis

Fibroblastos

Síntesis del colágeno

PDGF

+

+

↑

PGF

+

+

↑

TGF-β

+

–

↑

IGF-1, IGF-2

–

+

↑

CTGF

–

+

↑

–

IL-1

–

+

–

↑

TNF-α

–

–

↓

↑

IFN-γ 

–

–

↓

↑

IL-4

–

–

↑

–

+

↑

Il-6

Para la explicación de los acrónimos y abreviaturas, véase la tabla 1

34 

Síntesis de las metaloproteinasas de la matriz

↓

Biología molecular y celular de los tejidos periodontales sanos y enfermos 

Tabla 3. Efecto de las citocinas y de los factores de crecimiento sobre la inflamación y la reparación de la

lesión

Citocinas proinflamatorias

IL-1, TNF-α, IL-6, IFN-γ , IL-8, MCP-1, MIP-2α

Citocinas antiinflamatorias

IL-4, IL-10, IL-13 (antagonistas del receptor de IL-1), TGF- β

Citocinas fibrógenas

TGF-β, CTGF, IL-4, IL-13, FGF-2, IGF-1, PDGF, GM-CSF

Citocinas antifibróticas

IFN-γ , IL-1, IL-10*, IL-12, IL-17

Citocinas angiógenas

FGF-2, VEGF-A, angiogeninas, angiopoyetinas, IL-8, MCP-1

Cicatrización

TGF-β, IGF-1, CTGF, IL-6, activina

*IL-10 también es antiangiogénica y anticicatricial, e inhibe la reepitelización. Para la explicación de los acrónimos y abreviaturas, véase la tabla 1.

de la reepitelización y la angiogénesis, y la aplicación local de estos factores de crecimiento de los fibroblastos facilita la reparación de la lesión. La interferencia con la función del receptor 2IIIB del factor de crecimiento de los fibroblastos, que se une al FGF-7 y al FGF10, afecta la reparación de la lesión. El TGF-β desempeña un papel crucial en el proceso de cicatrización, mediante la activación de la expresión de colágeno y de otros componentes de la matriz extracelular, para reconstituir la matriz tisular (135, 149), y también tiene propiedades antiinflamatorias. Las isoformas TGF-β1 y  TGF-β2 se expresan primero en la lesión, mientras que el TGF-β3 aparece más tarde. La expresión persistente del TGF-β es una propiedad de las quemaduras, y los ratones que carecen del TGF-β muestran una grave deficiencia en la etapa final de la reparación de lesiones. Esta molécula parece ser principalmente responsable de las cicatrices cutáneas, y la ausencia de expresión del TGF-β está considerada como una razón de la curación sin cicatrices en los tejidos fetales. La isoforma TGF-β3 parece antagonizar la cicatriz inducida por TGF-β1 y  TGF-β2. Algunas otras moléculas también participan en la cicatrización de las lesiones; entre ellas, IL-1, TNF-α, IL-4, IL-6, IL-10, IFN-γ  y el factor de crecimiento del te jido conectivo (tablas 2 y 3). Aunque todas estas moléculas afectan directamente a las actividades celulares, también pueden actuar indirectamente a través de otro polipéptido. Por ejemplo, el TGF-β puede incrementar la producción de la matriz extracelular, induciendo la expresión del factor de crecimiento del tejido conectivo  y el factor de crecimiento endotelial vascular, y la IL-12 atenúa la fibrosis induciendo la producción de IFN-γ . La reparación de las lesiones, las enfermedades inflamatorias y las enfermedades fibróticas involucran a los mismos acontecimientos moleculares y celulares. Se cree que la fibrosis es el resultado de una activación anómala del proceso de reparación (7), y puede ser una consecuencia grave –y con frecuencia mortal– de la inflamación y de la exposición a los agentes ambientales tóxicos, y una complicación de la medicación. Por ejemplo, la fibrosis pulmonar es una importante causa de

muerte en la esclerodermia, la fibrosis pulmonar idiopática y la inhalación de polvo de silicio y de carbón. La fibrosis renal y la hipertrofia gingival son efectos secundarios habituales del tratamiento con ciclosporina  A, que se administra para prevenir el rechazo del trasplante y para tratar los trastornos inmunitarios. La fibrosis puede ser el resultado de uno o varios de los siguientes factores: • Liberación anómala de mediadores durante la inflamación. Las moléculas liberadas pueden inducir la producción de otras moléculas (fig. 2) y ejercer múltiples y acumulativos efectos sinérgicos y antagonistas. El resultado podría ser la alteración en la producción  y la proporción de mediadores, cicatrización patológica y fibromas. Por ejemplo, la sobreproducción del TGF-β  y la expresión sostenida del factor de crecimiento del tejido conectivo, que normalmente no es expresado (excepto si es inducido), puede causar fibrosis, y las concentraciones más elevadas del factor de crecimiento plaquetario están asociadas con la cicatriz hipertrófica y los queloides (7, 165). Los cambios sutiles en las proporciones o las acciones de los mediadores pueden dar lugar a variaciones en el tipo de fibrosis. Por ejemplo, el asma está caracterizada por fibrosis subepitelial, mientras que en la esclerodermia la fibrosis pulmonar es intersticial; ello es debido a que la proporción de IL-4, en relación con IFN-γ , es ma yor en el asma que en la esclerodermia (73). • Persistencia de los cambios en el perfil anómalo en la relación factor de crecimiento-citocina. La magnitud de la respuesta celular a estos cambios puede ser pequeña (aproximadamente, 1-5 veces); sin embargo, el efecto prolongado puede ser acumulativo y extenso. • Establecimiento de los fenotipos celulares que caracterizan la fibrosis, como los miofibroblastos. Adicionalmente, las aberraciones en las interacciones entre las subpoblaciones de los mismos subtipos celulares con los mediadores polipéptidos puede conducir a una selección positiva o negativa de las células con fenotipos inhabituales (117).

35 

Bartold y Narayanan 

 A.

Resolución Lesión

Inflamación

Inflamación crónica  Cicatriz Fibrosis

B.

Lesión  Fármacos 

Citocinas proinflamatorias  Factores de crecimiento/citocinas 

 Acontecimientos  de señalización 

Reparación  Factores de  crecimiento  Citocinas 

Inflamación crónica  Fibrosis 

Fig. 2. A) Posibles desenlaces de la lesión. Después de la reacción inflamatoria la lesión puede resolverse o permanecer crónicamente inflamada si el agente perjudicial no puede destruirse o los daños persisten. Más habitualmente, el tejido original no puede ser sustituido, y la lesión se repara con tejido de cicatrización, o las aberraciones en el proceso de reparación pueden conducir a una cicatrización excesiva o fibrosis. B) Acontecimientos moleculares tras los daños. Inmediatamente después de que se produce la lesión, las células inflamatorias y los tejidos lesionados liberan mediadores polipéptidos (factores de crecimiento, citocinas, quimiocinas, linfocinas y otras moléculas). La 

circulación sanguínea también proporciona muchas de estas moléculas. Estas moléculas desencadenan una cascada  de reacciones de señalización como preludio a su acción,  y uno de los resultados es la producción de mediadores adicionales que generan sus propias reacciones de señalización. Estos acontecimientos son fundamentales para determinar el desenlace clínico final.Una secuencia de sucesos parecida puede iniciarse por la presencia de fármacos como la fenitoína y la ciclosporina A, aunque en este caso puede no haber ninguna reacción inflamatoria evidente. La fibrosis es una respuesta a los fármacos; sin embargo, esta  respuesta a menudo es diferente en distintos órganos.

Mediadores polipéptidos en los tejidos periodontales enfermos

8, TGF-β, factor de crecimiento plaquetario, factor de crecimiento de queratinocitos, factor de crecimiento endotelial vascular y prostaglandinas en las células inflamatorias, en los fibroblastos y en las células epiteliales (39, 64, 67, 105, 118, 119, 136, 145, 160, 161, 171). Curiosamente, este aumento parece estar bloqueado en la diabetes (45). La hipertrofia gingival producida por los fármacos está asociada a un aumento de las concentraciones de proteínas y ARNm para el TGF-β, el factor de crecimiento plaquetario, el factor de crecimiento epidérmico y la IL-6, así como para sus receptores (23, 24, 38-40, 42, 86, 105, 127, 166). El TGFβ es responsable del aumento en la síntesis y la acumulación de los componentes de la matriz extracelular y de la reducción en la síntesis de las metaloproteinasas de la matriz (34, 152, 169). El aumento de la producción de TGF-β e IL-6 parece ser también propiedad de la fibromatosis gingival (88). La encía diabética contiene concentraciones del factor de creci-

Se ha detectado la presencia de concentraciones aumentadas de citocinas proinflamatorias y antiinflamatorias y profibrógenas y antifibrógenas en la encía, el líquido crevicular gingival y la saliva en los pacientes que padecen gingivitis, periodontitis, diabetes e hipertrofia gingival inducida por fármacos. Se cree que estas moléculas modulan la función inmunitaria y  afectan a la destrucción tisular, regulando la producción de los componentes de la matriz extracelular y  de las metaloproteinasas de la matriz. El efecto puede ser debido a su acción directa o a la inducción de la producción de otras citocinas y factores de crecimiento. Si el proceso patológico avanza, puede establecerse un patrón de producción de citocinas típico (fig. 2). En la encía inflamada aumentan las concentraciones de las citocinas IL-1α, IL-1β, TNF-α, IL-6, IL-

36 

Biología molecular y celular de los tejidos periodontales sanos y enfermos 

miento endotelial vascular más altas que lo normal (54, 112). Aunque la mayoría de estas moléculas son expresadas de forma constituyente en el tejido conectivo y epitelial gingival sano, su expresión es inducida cuando se exponen a las endotoxinas bacterianas, y se cree que es la causa de que están presentes en mayores cantidades durante la inflamación (160). Entre las moléculas inducidas de esta manera se incluyen las citocinas, especialmente las citocinas proinflamatorias, el TGF-β y el factor de crecimiento de queratinocitos (120). Los fibroblastos gingivales humanos expuestos al lipopolisacárido de la Porphyromonas  gingivalis responden aumentando la concentración de  ARNm y proteínas de las citocinas IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-8 y TNF-α, así como de los receptores CD14, receptor tipo Toll 2 (TLR-2) y receptor tipo Toll 4 (61, 161). Los queratinocitos bucales y el epitelio epidérmico sano actúan como fuentes principales de mediadores proinflamatorios, especialmente la IL-1α. Esta citocina es un regulador clave de la inflamación,  ya que induce la expresión de genes para las moléculas de adhesión, citocinas, quimiocinas, ciclooxigenasa 2, sintasa inducible del óxido nítrico y metaloproteinasas de la matriz (43). También activa los osteoclasos y sus precursores, como un preludio de la resorción ósea. La función central de la IL-1α en la enfermedad periodontal fue convincentemente demostrada recientemente por Dayan et al. (41), que mostraron que los ratones transgénicos que expresaban IL-1α en exceso en la lámina basal del epitelio mucoso bucal desarrollaban todas las características clínicas de la enfermedad periodontal, independientemente de la carga bacteriana. La citocina IL-6 ha sido también implicada en la periodontitis, y activa los osteoblastos y la resorción ósea. La producción de esta citocina por los fibroblastos gingivales es inducida por polisacáridos. En los fibroblastos gingivales, la IL-6 induce la expresión del factor de crecimiento endotelial vascular 165 en presencia de su receptor soluble, el s-IL6-R. El factor de crecimiento endotelial vascular es un regulador clave de la angiogénesis fisiológica y patológica y de la neovascularización en la carcinogenia, y promueve la placa aterosclerótica y la respuesta inflamatoria a través de la activación de monocitos. Induce la expresión del TGF-β1 y de la angiotensina II, inductores de los componentes de la matriz extracelular (112, 159). Otra importante citocina proinflamatoria es la IL18. Esta citocina induce la producción de IFN- γ e IL12 y aumenta la expresión de la molécula de adhesión intercelular 1 (ICAM-1), la molécula de adhesión celular vascular 1 (VCAM-1), y otras moléculas de adhesión celular. Juntamente con la IL-1, desempeña un papel en la formación de tejido de granulación en la artritis reumatoide y en las enfermedades autoinmunitarias (43).

 Acontecimientos de señalización bioquímica activados en la inflamación  y la fibrosis Las alteraciones patológicas típicas de una enfermedad son instigadas por la activación o la supresión de proteínas de señalización y factores de transcripción, por parte de las citocinas y los factores de crecimiento (4, 26, 48, 81). Cuando un agonista se une a su receptor de superficie celular, el enlace inicia una cascada de sucesos que incluyen la oligomerización  y la activación de los receptores, unión de los receptores a las proteincinasas SH, generación de Ca ++  y  diacilglicerol –como segundos mensajeros–, y la activación de cascadas de protecinasas y proteincinasas activadas por mitógenos; estos acontecimientos culminan en cambios en la expresión de genes y en la función celular (fig. 3). Entre las varias cinasas y proteínas de señalización, las proteincinasas activadas por mitógenos desempeñan una función clave al extender a la expresión génica las señales inducidas por la unión al receptor. En las células mamíferas han sido descritas cuatro vías metabólicas de cascadas de proteincinasas activadas por mitógenos: • La cinasa 1 regulada por señal extracelular (ERK-1)  y la cinasa 2 regulada por señal extracelular (ERK2). • La cinasa N terminal c-Jun o protencinasa activada por estrés (JNK/SAPK). • La p38. • La cinasa 5 regulada por señal extracelular (ERK-5), también llamada proteincinasa 1 activada por mitógenos grandes (BMK-1) (26, 77). Estas trayectorias son activadas por estímulos diferentes, y el resultado es la fosforilación y la activación de las proteincinasas activadas por mitógenos y la traducción de cada estímulo en un patrón característico de expresión génica y función celular. Todas las trayectorias de proteincinasas activadas por mitógenos incluyen tres proteincinasas secuencia arriba y una proteincinasa secuencia abajo, activadas en series (fig. 3). Las cinasas secuencia arriba consisten en proteincinasas cinasa cinasa activadas por mitógenos (MAPKKK, o MAP3K), que activan las proteincinasas cinasa activadas por mitógenos (MKK, o MAPZK), también denominadas MAPK-ERK o MEK  (cinasas MAPK reguladas por señal extracelular). Éstas, a su vez, activan las proteincinasas activadas por mitógenos. Los sustratos para las proteincinasas activadas por mitógenos son las proteincinasas, los factores de transcripción y los correguladores transcripcionales localizados en el citoplasma y en el núcleo. Las cinasas activadas por las proteincinasas activadas por mitógenos son la cinasa ribosómica S6 (Rsk), la cinasa integradora de las MAPK (MNK), las proteinci-

37 

Bartold y Narayanan 

Trayectorias moleculares involucradas en la expresión genética mediada por receptores 1. Estímulo Mitógenos

2.

Estrés ambiental Citocinas inflamatorias

Reclutamiento en la membran, oligomerización, fosforilación 

Raf

MEKK-1

MEKK-4, TAO

4. MAPK

MEK 1,2

MKK4/7

MKK3/6

MEK-5

5. MAP2K

ERK1, ERK2

JNK/SAPK

p38

ERK-5

3. MAP3K

6. Cinasas:  Elk, SAP1A MAPKAP1, RSK, MSKs, MNKs  7. Factores de  AP-1 transcripción:  CREB

8.

Elk-1 SAP1A

c-Jun, junD ATF-2, NFAT2, NFAT42 

Expresión génica, Expresión génica proliferación diferenciación, remodelado de cromatina, apoptosis 

Fig.3. Resumen de los sucesos bioquímicos que se producen cuando un agonista se une a su receptor cognado en la superficie celular. 1) El estímulo inicial está proporcionado por un factor de crecimiento,citocina inflamatoria o agresión ambiental como las radiaciones, los radicales oxigenados y las endotoxinas bacterianas. 2) Los factores de crecimiento se unen a los receptores con actividad tirocincinasa (factor de crecimiento plaquetario, PDGF), actividad serintreonina  (TGF-β). El enlace produce la oligomerización de los receptores y su activación.El enlace activa las proteínas SH2, como el Ras, el fosfoinositol-3-cinasa y la fosfolipasa Cγ , y genera  segundos mensajeros, Ca ++ y diacilglicerol.La unión de las ci-

38 

Elk1, SAP1A   MAPKAPK2/3   PRAK, MSK, MNK  

ATF-2, CHOP MEF2C, Max

MEF2C   AP-1

Expresión génica Expresión génica  citoesquelética  

tocinas inflamatorias (IL-1 a IL-1R y proteína accesoria IL1RacP;TNF-α a su receptor, seguido de trimerización) recluta  la proteína adaptadora MyD88 o TRADD; después estas moléculas activan los acontecimientos de señalización corriente abajo. 3-5) Primera y segunda hileras de las cinasas, representando cada cascada que culmina en la activación de la  respectiva proteincinasa activada por mitógenos. 6-7) Las cinasas y los factores de transcripción que son substratos para  las cinasas reguladas por señal extracelular y las cinasas MAP activadas por estrés. 8) Los factores de transcripción median diversas funciones celulares. Para un listado detallado y descripción de estos sucesos, véanse refs. 26, 77.

Biología molecular y celular de los tejidos periodontales sanos y enfermos 

nasas activadas por la MAPK (MAPKAP), la cinasa activada/regulada por la p38 (PRAK) y las proteincinasas activadas por mitógenos y estrés (MSK). Muchas de estas enzimas regulan la transcripción genética a través de la fosforilación de histones y proteínas reguladoras transcripcionales (fig. 3). La ERK-1 y la ERK-2  son activadas principalmente por mitógenos, tales como los factores de crecimiento  y las hormonas, mientras que las cascadas de las cinasas NH2 terminal c-Jun, p38 y ERK-5 son activadas por las citocinas inflamatorias y el estrés ambiental. La tra yectoria de la ERK-1 y la ERK-2 es en gran parte regulada por la superfamilia RAS de las subfamilias de cinasas GTPasas y Rho. Estas cinasas son activadas por señales de crecimiento, y después de su activación reclutan proteincinasas cinasa cinasa activadas por mitógenos, de la familia Raf. Esto culmina en la activación de ERK-1 y ERK-2 (fig. 3). La trayectoria de la cinasa N terminal c-Jun está regulada por los miembros de la subfamilia Rho de las cinasas de la superfamilia Ras. Muchos ligandos que se unen a los receptores de membrana seven-spanning , tales como los receptores de la angiotensina II y endotelina 1, reclutan cinasas N terminal c-Jun. Las proteínas adaptadoras, como el factor asociado al receptor del TNF (TRAF), que participa en la apoptosis y se une al receptor del TNF que está ligado a su ligando, también puede activar la cinasa N terminal c-Jun y la p38. Las cascadas de las cinasas NH 2 terminal c-Jun, p38 y ERK-5 son inducidas predominantemente por el estrés ambiental y las citocinas inflamatorias (fig. 3); no obstante, la ERK-5 no es activada por el TNF-α, como las citocinas inflamatorias. Las proteincinasas activadas por mitógenos afectan a la transcripción genética a través de la activación de los factores de transcripción, y ello puede lograrse afectando su actividad de enlace al ADN o sin afectar dicha actividad. La proteína activadora 1 (AP-1) es un factor de transcripción clave afectado por la cinasa regulada por señal extracelular, la cinasa N terminal cJun, y las proteincinasas p38 activadas por mitógenos. Este factor de transcripción es un interruptor maestro que regula la expresión génica de una diversidad de moléculas involucradas en la proliferación y la diferenciación celular, la inflamación, la reparación de lesiones y las enfermedades (122, 133). Es un dímero compuesto de proteinas bZip ( basic region-leucine zipper ) de las familias Jun (c-Jun, JunB, JunD), Fos (c-Fos, FosB, Fra-1 y Fra-2), y los estrechamente relacionados factores activadores de la transcripción (ATF) ATF-2,  ATF-3 y B-ATF (133). Los dímeros más importantes son el Jun-Jun y Jun-Fos, y éstos actúan como biosensores ambientales para diversos estímulos tóxicos externos. La expresión de c-Jun, JunB, JunD, c-Fos y FosB alcanza su máximo a los 15-30 minutos tras el estímulo, la expresión de Fra-1 y Fra-2 es inducida en 30-60 minutos, alcanza su máximo en 90-180 minutos y permanece elevada durante 2-24 horas. Jun-c-Fos aumenta

con la estimulación mitógena, mientras que los dímeros Jun-Fra-1 y Jun-Fra-2 predominan durante el crecimiento celular exponencial. La AP-1 aumenta la expresión de ciclina D1, pero tiene el efecto opuesto sobre la proteína p53 y sobre el inhibidor p16 de la cinasa dependiente de la ciclina. La actividad de la AP-1 es regulada a diferentes niveles. Las proteínas Jun preexistentes y recién sintetizadas son directamente fosforiladas en el dominio N terminal de c-Jun por las cinasas N terminal c-Jun, mientras que las cinasas reguladas por señales extracelulares fosforilan Fos en las serinas (Ser) del dominio C terminal. Las cinasas reguladas por señales extracelulares activadas también se desplazan al núcleo y fosforilan en las serinas del dominio C terminal de c-Fos (Ser 347) y FosB (Ser 284, 297, 299, 302, 303). Las cinasas reguladas por señales extracelulares también fosforilan el Fra-1. El JunD no es fosforilado directamente, sino sólo después de la dimerización con el c-Jun. La proteincinasa activada por mitógenos p38 no activa directamente la proteína activadora 1, pero lo hace fosforilando las cinasas Elk-1  y Sap-1 y los factores de transcripción ATF-2 y CEBP. La proteína activadora 1 induce la expresión de c-Jun a través de la cinasa N terminal c-Jun, las cinasas reguladas por señales extracelulares y las proteincinasas p38 activadas por mitógenos. Estas enzimas catalizan la fosforilación del factor del complejo ternario (TCF), haciendo posible para el TCF unirse con el factor de respuesta sérica e inducir la expresión de c-Fos; como resultado, aumenta la expresión de c-Jun. En las células en reposo, c-Jun permanece fosforilado en su dominio de carboxilo, en las treoninas (Thr) 231 y239,  y en Ser 243 y Ser 249. La fosforilación inhibe su capacidad de unión al ADN, y es catalizado por las enzimas cinasa 3 de la glucogenosintasa (GSK3) y caseincinasa II. Al recibir estimulación mitógena, la GSK3 es inactivada, y se genera la actividad de la AP-1. La AP-1 induce la expresión de las proteínas de adhesión celular tales como la E-selectina, las citocinas inflamatorias, el TGF-β y otros factores de crecimiento. Los genes de las metaloproteinasas de la matriz contienen elementos reguladores de la AP-1 que regulan la expresión de metaloproteinasas de la matriz (154). Como principal regulador de la proliferación celular, la diferenciación y la expresión génica, la actividad de la AP-1 se encuentra afectada en muchas enfermedades. Diversas toxinas ambientales, los carcinógenos, la inflamación, la fibrosis y las enfermedades mitocondriales afectan de diferentes formas la expresión  y la actividad de los componentes de la AP-1 (122). El factor de transcripción, el factor nuclear-κ B (NFκ B), está considerado un mediador central de la respuesta inmunitaria innata, y es necesario para la máxima expresión de muchas citocinas. También actúa de forma más general en las respuestas de crecimiento  y estrés (53, 78). Comprende una familia de factores de transcripción diméricos que regulan la expresión

39 

Bartold y Narayanan 

de numerosos genes involucrados en la inflamación  y la proliferación celular. Se conocen cinco miembros de la familia NF-κ B/Rel: p65/Rel A, c-rel, rel-B, p100/p52 y p/105/p50. Todos comparten un dominio de homología Rel de aproximadamente 300 aminoácidos de largo. La especie más abundante está compuesta por el dímero p50/p65. El enlace de la IL-1 con su receptor (IL-1R) y con la proteína accesoria receptora de la IL-1 (IL-1RacP) activa las cinasas secuencia abajo y, finalmente, el NF-κ B. La trimerización del TNF-α con su receptor recluta las proteínas adaptadoras MyD88 y la proteína de dominio de muerte asociada al TNFR1, y esto también activa el NF-κ B. Los dímeros NF-κ B permanecen en el citoplasma en una forma inactiva ligados a la subunidad inhibitoria I κ B. Después de ser estimulado mediante la unión al lipopolisacárido, TNF-α, e IL-1β a sus receptores de superficie celular, el Iκ B es fosforilado en Ser 32 y Ser 36, ubicuitinado y degradada por proteólisis por el sistema proteosoma. La fosforilación de I κ B es realizada por la cinasa Iκ B y por ciertas proteincinasas cinasa cinasa activadas por mitógenos. El NF-κ B posteriormente se desplaza al núcleo y activa la transcripción de los genes diana. La propiedad de ser rápidamente inducido es una característica de este factor de transcripción, que permite a las células responder rápidamente al estrés, y muchos agentes inflamatorios regulan la activación del NF-κ B. También es activado por los lipopolisacáridos bacterianos. La acción antiinflamatoria de los esteroides es ejercida, en gran parte, a través de la inhibición de la transactivación de los genes dependientes del NF-κ B. El NF-κ B regula la transcripción de citocinas proinflamatorias (TNFα, IL-1, IL-2, IL-6, IL-12, linfotoxina α, linfotoxina β, factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos [GM-CSF], quimiocinas [IL-8, RANTES], proteína inhibidora de macrófagos 1 [MIP-1α], proteína quimiotáctica de monocitos tipo 1 y eotaxina), moléculas de adhesión (molécula de adhesión intercelular tipo 1 [ICAM-1], molécula de adhesión celular vascular tipo 1 [VCAM-1] y E-selectina), proteínas en fase aguda, cintasa inducible del óxido nítrico (INOS), y ciclooxigenasa 2. También regula los genes de la inmunidad adaptativa, tales como las proteínas del complejo mayor de histocompatibilidad y las β-defensinas. Está activado en diversas enfermedades inflamatorias –como la colitis, la septicemia, la artritis, la enfermedad intestinal inflamatoria y el asma–, en las nefropatías, la aterosclerosis y el envejecimiento, en las infecciones víricas y en los daños producidos por luz ultravioleta (4, 53, 170). En muchas neoplasias, el NFκ B es constitutivamente activo y reside en el núcleo,  y la trayectoria de transducción de señales Rel/NF-κ B está mal regulada. Tanto la proteína activadora 1 como los factores de transcripción del NF-κ B son activados en las enfermedades mitocondriales y en la nefrotoxicidad inducida por la ciclosporina A (6, 50).

40 

La familia del factor nuclear de linfocitos T activados (NFAT) de los factores de transcripción está regulada por el calcio. Se conocen cinco miembros –NFAT1, NFAT2, NFAT3, NFAT4 y NFAT5–, y todos comparten una región de homología tipo Rel. Actúan de forma sinérgica con la proteína activadora 1 sobre elementos de ADN compuestos que contienen zonas de enlace NFAT y AP-1 adyacentes, donde forman complejos ternarios y regulan los genes diana (60, 83). En las células en reposo, el NFAT contiene un dominio altamente serin-fosforilado en su región aminoterminal; al activarse es desfosforilado por el calcio y la fosfatasa calcineurina dependiente de la calmodulina. El NFAT desfosforilado se desplaza al núcleo y se une a los genes diana. La acción de la calcineurina también abre su dominio de enlace al ADN, de forma que puede unirse cooperativamente al ADN junto con la AP-1 y formar dímeros tipo NF-κ B sobre algunos elementos de unión al NFAT. La activación del NFAT requiere trayectorias de señalización que produzcan un aumento en el calcio intracelular y la regulación. Las interacciones entre NFAT y AP-1 involucran a las trayectorias de señalización proteincinasa activada por mitógenos/proteincinasa C (77). Estas enzimas pueden fosforilar su dominio transactivo, aumentando así la actividad de transacción del NFAT; sin embargo, la fosforilación por proteincinasas activadas por estrés puede contrarrestar la acción de la calcineurina. La actividad de la calcineurina, que es el regulador primario de la actividad del NFAT, es inhibida por la ciclosporina A; esto es significativo a la luz de la fibrosis renal y la hiperplasia gingival inducida por este fármaco. La actividad de otros varios factores de transcripción también es regulada por las proteincinasas activadas por mitógenos (25, 77).  Acontecimientos de señalización afectados en las enfermedades del periodoncio

En el periodoncio, los agentes patógenos bacterianos interactúan constantemente con las células epiteliales gingivales, los fibroblastos y las células inflamatorias. Dichos agentes son reconocidos por los receptores tipo Toll (TLR), que funcionan como receptores de reconocimiento de patrones y desempeñan un papel crucial en la defensa del hospedador, activando el sistema inmunitario innato de éste. La familia de receptores de los TLR son proteínas de membrana que cruzan ésta una vez. Comparten similares dominios extracelulares que incluyen 18-21 repeticiones ricas en leucina y similar dominio citoplásmico de aproximadamente 200 aminoácidos. El dominio citoplásmico es similar al del receptor de la IL-1. Se han descrito al menos 11 receptores tipo Toll; entre éstos; el TLR-2 reconoce a los peptidoglucanos y lipopéptidos de las bacterias grampositivas y el zimosán de la levadura, mientras que el TLR-4 reconoce la endoto-

Biología molecular y celular de los tejidos periodontales sanos y enfermos 

xina lipopolisacárida de las bacterias gramnegativas. El TLR-9 es el receptor putativo para las secuencias ricas en CpG no metiladas del ADN bacteriano. Cuando el lipopolisacárido bacteriano se une al TLR-4 vía CD14, se reclutan diversas proteínas adaptadoras, como MyD88, cinasa asociada al receptor de IL-1 (IRAK), IRA2, Tollip, factor 6 asociado al receptor del TNF (TRAF6) y TAK-1. Como consecuencia, se activan varias cinasas, y se produce la activación de los factores de transcripción. La p38, la cinasa N terminal c-Jun, cinasas MAP y el NF-κ B son activados, lo que lleva a la inducción de la producción de IL-1β, TNF-α, IL-6, algunos factores de crecimiento, moléculas de adhesión  y productos de la ciclooxigenasa (113). La expresión de  ARNm del receptor tipo Toll es a menudo afectada por las endotoxinas, y su excesiva activación produce una lesión inflamatoria exuberante. Las células epiteliales gingivales, los fibroblastos y  las células inflamatorias responden al lipopolisacárido aumentando la expresión de citocinas, factores de crecimiento, componentes de la matriz y metaloproteinasas de la matriz, y esto está mediado por el receptor tipo Toll y el CD14 (120, 160). La IL-1 es una citocina fundamental inducida en todas estas células, junto con el lipopolisacárido, inducen la expresión de MMP1 y MMP-9 a través de trayectorias de transducción de señales que implican a p38, MEK y PI3K (27, 44). El lipopolisacárido del agente patógeno periodontal P. gingivalis  activa la p38 en monocitos, pero no en las células endoteliales, y también induce la expresión de las moléculas de adhesión intercelular (37). En las células epiteliales activa la cinasa N terminal c-Jun, pero disminuye las cinasas reguladas por señal extracelular (163). El lipopolisacárido activa la expresión de βdefensinas por las células epiteliales bucales, y ello implica a la p38 y a la cinasa N terminal c-Jun, pero no al NF-BB (33, 76). El NF-κ B ha sido implicado en la periodontitis y está asociado con la expresión de IL6 y otras moléculas que activan la resorción ósea (63, 75, 108, 110, 155). Otro factor de transcripción que desempeña una función clave en las enfermedades periodontales es la  AP-1 (22). Ésta, junto con el NF-κ B, regula la expresión de las metaloproteinasas de la matriz, el TGF-β, el factor de crecimiento de queratinocitos y muchas otras moléculas en las células epiteliales y fibroblastos (57, 62, 120, 147, 151). También median la transcripción genética inducida por el lipopolisacárido (110, 148). Estas interacciones son importantes, porque pueden conducir a una respuesta inflamatoria exagerada a un segundo estímulo, aun cuando éste sea mínimo («hipótesis de doble impacto»), de modo similar a los daños pulmonares debidos a un shock  hemorrágico con reanimación.  A diferencia de la periodontitis, la hipertrofia gingival inducida por fármacos está asociada a una reducción de la actividad y la expresión de las metalopro-

teinasas de la matriz, y se ha demostrado que esto está mediado por la inhibición de las actividades de la cinasa N terminal c-Jun y de la AP-1 (147). La interferencia con la actividad de la AP-1 a través de la inhibición de la cinasa N terminal c-Jun también parece afectar a la expresión del factor de crecimiento endotelial vascular y a la angiogénesis en respuesta a la ciclosporina A (106). De forma interesante, la inhibición de la expresión de metaloproteinasas de la matriz mediada por la IL-1 por parte de la citocina antifibrótica IL-4 no parece involucrar a la AP-1 ni al NF-κ B (62). En la diabetes, la IL-6 activa la expresión del factor de crecimiento endotelial vascular 165. La exposición crónica a la glucosa elevada aumenta el ARNm de la glucoproteína130 y la fosforilación tirosina de la glucoproteína 130 (pág. 41), y activa la vía metabólica de la proteincinasa activada por mitógenos-Ras, ERK1/ERK-2, y cinasa Janus-transductor de señales y activador de transcripción (STAT). La activación conduce a la unión del ADN por las proteínas de unión a secuencias CCAAT y potenciadoras (CEBP) y al aumento de la expresión del factor de crecimiento endotelial vascular 165 (112). La expresión del factor de crecimiento endotelial vascular también está aumentada en la hipertrofia gingival, y ello es debido a concentraciones más elevadas del TGF-β, que son mediadas a través de la inducción de la trayectoria MKK3-p38α (159). El TGF-β también desempeña un papel en la fibromatosis gingival. Los pacientes con esta enfermedad tienen una mutación en el gen hijo de sevenless 1 (son of sevenless 1, sos1) que causa una mayor actividad sos1 (58). El factor sos1 de cambio de nucleótido de la guanidina media la unión de Ras a los receptores tirosincinasa activados. Interrupción de los acontecimientos de señalización por supresión de la actividad patológica 

Los perfiles de expresión génica varían continuamente durante la curación de la lesión y durante el avance de las enfermedades, afectando la producción de los factores de crecimiento y citocinas y las actividades enzimáticas asociadas con la destrucción del te jido; esto incluye la producción de las metaloproteinasas de la matriz y de la ciclooxigenasa 2. La interrupción de estas enzimas ha tenido cierto éxito en el tratamiento de la enfermedad periodontal (115, 125). Muchas enzimas de señalización y factores de transcripción participan en el proceso de enfermedad, y estas moléculas constituyen el punto de partida de la expresión de genes; por consiguiente, éstas son mejores objetivos para interrumpir la enfermedad que las moléculas de destrucción tisular (4, 25, 97). Este enfoque ha sido eficaz en el tratamiento de determinados tipos de cánceres y enfermedades inflamatorias. Un ejemplo es el me-

41

Bartold y Narayanan 

silato de imatinib (Gleevac), que es un inhibidor de varias tirocinsinasas y del receptor del factor de crecimiento plaquetario. Se ha demostrado que este fármaco es eficaz contra la leucemia mielógena crónica, los tumores estromáticos gastrointestinales y la fibrosis (36, 46). Una serie de agentes proinflamatorios desencadena la activación del NF-κ B; por lo tanto, este factor de transcripción es también un potencial objetivo para la terapia autoinmunitaria (9). El NF-κ B y la p38, la proteincinasa activada por mitógenos involucrada en su activación, son aumentados en las enfermedades intestinales inflamatorias, enfermedad de Crohn y colitis ulcerante. Estas enfermedades son perpetuadas por las citocinas, y se ha encontrado que la inhibición de las citocinas proinflamatorias y el aumento de la producción de citocinas antiinflamatorias reduce la inflamación en modelos de animales de experimentación de esta enfermedad (97). Recientemente se ha demostrado que el inhibidor SB203580 de la p38 reduce la actividad de la enfermedad, en la colitis inducida de forma experimental en ratones, debido a su capacidad para inhibir la activación del NF-κ B (59). El fármaco también reduce el aumento del TNF-α y otras citocinas inflamatorias y, además, induce la expresión de IL-10, una citocina antiinflamatoria (59). Este enfoque se encuentra en sus estadios iniciales y debería ser un útil complemento para detener o reducir la actividad de la enfermedad periodontal.

Ramificaciones clínicas La comprensión y la apreciación de la biología molecular y celular de los tejidos periodontales conecta la ciencia básica de la periodontología a muchas cuestiones clínicas, aportando nuevas oportunidades de tratamiento. A continuación se brindan ejemplos de cómo la ciencia básica de la biología del tejido conectivo se interconecta con la clínica. La hipertrofia gingival

La hipertrofia gingival sobreviene con mayor frecuencia como resultado de la ingestión de diversos fármacos, tales como la difenihidantoína (fenitoína), los inmunosupresores (ciclosporina) y los antihipertensivos (bloqueadores de los canales del calcio). Existen pruebas histológicas de un aumento del volumen gingival en estas situaciones; esto es debido a un exceso de tejido conectivo a consecuencia de una acumulación de colágeno y otras proteínas de la matriz extracelular (87). Estas lesiones a menudo muestran un significativo infiltrado de células plasmáticas. Los mecanismos exactos involucrados todavía están siendo investigados, pero parece que estos fármacos ejercen su influencia modificando la función de los fi-

42 

broblastos, ya sea directa o indirectamente, alterando las concentraciones de citocinas o la actividad de las metaloproteinasas de la matriz dentro de los tejidos. En este volumen puede encontrarse una explicación más detallada de estos trastornos (132). Las fibromatosis gingivales constituyen otra forma relativamente frecuente de hipertrofia gingival y también son el resultado de un exceso de producción de matriz extracelular; de etiología desconocida, parecen tener una fuerte base genética. A diferencia de la hipertrofia gingival medicamentosa, las fibromatosis no tienen un significativo infiltrado de células inflamatorias. Las lesiones pueden ser focales o generalizadas. La inflamación: comprensión y control

 A través de la mayor comprensión del proceso inflamatorio y de los efectos que la inflamación tiene sobre la matriz extracelular, se empieza a disponer de nuevas perspectivas para modificar la respuesta del hospedador. En la figura 1 se ilustran diversos estadios del proceso inflamatorio, que son objetivos potenciales para la farmacoterapia. Con la creciente evidencia que apoya el importante papel de la interrelación entre los mecanismos de señalización polipéptidos y la destrucción tisular, el tratamiento de la destrucción tisular mediante el control de estos procesos se convertirá en una parte complementaria importante de la terapia periodontal. Se han realizado recientes avances en el desarrollo de principios activos que bloquean la actividad enzimática, la actividad de las citocinas y la actividad de otros agentes inflamatorios, como las prostaglandinas. Estos avances indican que este enfoque es una vía fructífera para futuras investigaciones (115). No obstante, no debería olvidarse que el potencial déficitde tales enfoques es que éstos tratan con el efecto de la enfermedad en lugar de con la causa. Por lo tanto, cualquier terapia dirigida a modular las respuestas del hospedador debería utilizarse juntamente con otros modos de tratamiento diseñados para modificar los agentes causales de las enfermedades. La regeneración periodontal

Según se ha detallado a lo largo de este trabajo, la matriz extracelular de los tejidos conectivos periodontales proporciona el entorno para todas las interacciones celulares que ocurren durante las fases de desarrollo, de enfermedad y de regeneración. La homeostasia y la reparación tisular se sostienen a través de los diversos componentes de las matrices extracelulares del tejido conectivo periodontal, que interactúan con las células  y proporcionan importantes mensajes instruccionales. Durante la inflamación, estas estructuras y estos componentes están significativamente perturbados y, en el caso de que su función deba ser restablecida, la repa-

Biología molecular y celular de los tejidos periodontales sanos y enfermos 

ración y la regeneración se convierten en un objetivo clínico importante. Con respecto a la regeneración periodontal y a la ingeniería tisular, los principales conceptos, la biología molecular, la biología celular y las consideraciones teóricas han sido consideradas en detalle en anteriores trabajos (5, 12, 101).

destrucción neutrófilas (35). Por lo tanto, la diabetes parece ser un factor de riesgo para el inicio y la progresión de la enfermedad periodontal, al reducir la capacidad del sistema de defensa del hospedador. En este mismo volumen se ofrece una revisión más general de la diabetes y la enfermedad periodontal (144).

Las enfermedades periodontales y la salud general

Las cardiovasculopatías

 A la luz de los estudios recientes que indican una estrecha correlación entre las enfermedades sistémicas específicas y la enfermedad periodontal, parece que los pacientes con periodontitis son, en general, más propensos a tener una mayor prevalencia de enfermedades sistémicas que los individuos sanos emparejados en cuanto a edad y sexo. Aún no se ha esclarecido si ello representa una predisposición subyacente de estos pacientes que los hace vulnerables a sufrir múltiples enfermedades. Independientemente de esto, está claro que los enormes cambios inflamatorios y daños tisulares que se producen durante el desarrollo y el establecimiento de la periodontitis tienen el potencial de afectar otros sistemas y órganos distantes de la cavidad bucal. Se dispone de muchos informes en la bibliografía que conectan las enfermedades sistémicas con la enfermedad periodontal, y un trabajo reciente ha destacado el modo en que las trayectorias inflamatorias comunes pueden conectar la inflamación periodontal y  otras enfermedades médicas (108). Sin embargo, no se conocen los mecanismos exactos que generan tales asociaciones. Gracias al aumento del conocimiento de los mecanismos patógenos de todas las enfermedades crónicas, llegará el momento en que los clínicos estén completamente informados respecto a las implicaciones sistémicas de las enfermedades periodontales. La diabetes

La relación entre la diabetes mellitus y la enfermedad periodontal ha sido debatida durante muchos años. Esta enfermedad ha sido reconocida como un factor de riesgo para la enfermedad periodontal, tanto en estudios epidemiológicos como transversales. Se ha demostrado que la diabetes aumenta de forma significativa la prevalencia y la incidencia de enfermedad periodontal (107). Una de las causas del aumento de la prevalencia y la gravedad de la enfermedad periodontal en los diabéticos es el debilitado sistema de defensa del hospedador frente a la exposición microbiana, juntamente con cambios significativos en la estructura de los tejidos conectivos periodontales. En particular, se ha demostrado que las personas diabéticas muestran una reducción en la quimiotaxia neutrófila (85) y en la fagocitosis y 

Hace tiempo que se considera que la infección crónica y la inflamación constituyen potenciales factores de riesgo para las enfermedades cardiovasculares. En los últimos años muchos investigadores han considerado el papel que pueden desempeñar las infecciones periodontales crónicas en tales procesos. La figura 4 ilustra cómo puede estar implicada la periodontitis. La fuerza y de la asociación entre las enfermedades bucodentales y las enfermedades cardiovasculares es moderada (1,2 a 1,5). Es necesario apuntar que no todos los estudios muestran el intervalo de confianza del 95%, y que el número de individuos estudiados en varios otros estudios es demasiado bajo para sacar conclusiones sobre una asociación real entre la enfermedad periodontal y la enfermedad cardiovascular. Además, el diseño del estudio no siempre es el más apropiado. No obstante, en todos los estudios se han ajustado los factores de riesgo para la ateroesclerosis, lo que indica que las asociaciones encontradas no están afectados por estos factores de confusión (137).  A pesar del grado de asociación observado, en estos momentos los datos no pueden proporcionar suficientes pruebas de cierta causalidad entre las infecciones bucales (periodontitis) y las cardiovasculopatías (32). Recién nacidos prematuros de bajo peso

La implicación de la enfermedad periodontal en las mujeres embarazadas ha sido el centro de investigación desde principios de los años 1960, cuando los trabajos clásicos de Löe et al. (79, 134) revelaron que el 100% de las mujeres gestantes presentaba signos de inflamación gingival en su segundo trimestre, en comparación con las mujeres en situación de posparto, y que estos signos de inflamación gingival no estaban relacionados con el grado de acumulación de placa bacteriana. Más recientemente, sin embargo, las investigaciones no se han centrado en la prevalencia de la periodontitis en las mujeres gestantes, sino más bien en la asociación entre la periodontitis y los sucesos de alumbramiento adversos. Numerosos estudios han indicado que las mu jeres embarazadas con enfermedad periodontal tienen un mayor riesgo de alumbrar un recién nacido prematuro y con bajo peso de nacimiento (82, 96, 109). Recientemente se ha sostenido que el aumento de las concentraciones de citocinas proinflamatorias cir-

43 

Bartold y Narayanan 

Individuo vulnerable

¿Infecciones periodontales?

Infecciones

Factores de riesgo para la ECV 

Citocinas y respuesta inflamatoria  de la fase aguda (CRP) Respuestas inmunitarias Respuestas autoinmunitarias

Disfunción endotelial, depósito de lípidos, migración de monocitos, proliferación del músculo liso

Liberación de plaquetas  y proteínas plasmáticas reactivas

 ATEROSCLEROSIS Y TROMBOSIS Fig. 4. Representación esquemática de la función potencial que puede desempeñar la inflamación periodontal en la patogenia de la enfermedad cardiovascular (ECV).

culantes, tales como el TNF-α y la prostaglandina E 2, en pacientes con periodontitis crónica sitúa a las mu jeres gestantes en posición de mayor riesgo de tener bebés prematuros. Los tejidos conectivos periodontales alterados de forma patológica podrían constituir una fuente de estas citocinas. Si bien los informes no muestran una relación causal entre la periodontitis y  los recién nacidos prematuros con bajo peso, sí muestran una fuerte asociación entre los dos trastornos. Periodontitis y artritis reumatoide

La artritis reumatoide y la periodontitis son las dos enfermedades inflamatorias crónicas que llevan a la destrucción de los tejidos blandos y duros. La asociación de la artritis reumatoide y la periodontitis podría explicarse por el hecho de que ambas son enfermedades inflamatorias crónicas de los tejidos conectivos, con similares mecanismos de destrucción tisular. En ambas enfermedades se requiere una combinación de hospedador, bacterias y entorno, y las excesivas concentraciones de una serie de citocinas proinflamatorias (IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α, TGF-β), metabolitos del ácido araquidónico (prostaglandina E 2) y  enzimas lisosómicas (colagenasa, elastasa) son responsables de la destrucción tisular local (11, 93-95).  Aunque algunos estudios, evidentemente, muestran una fuerte asociación entre la artritis reumatoide y la enfermedad periodontal, y aunque las similitudes de

44 

los mecanismos patógenos son obvias, es necesario realizar más estudios para poder explicar de una forma más completa la relación que existe entre ambas enfermedades.

Conclusión La comprensión de la biología de los tejidos conectivos periodontales es primordial para muchos aspectos de la periodontología, como el desarrollo, la patología, la regeneración e, incluso, la interrelación entre la periodontitis y otras enfermedades sistémicas. En este capítulo se han destacado los recientes avances en la comprensión de los tejidos periodontales, tanto sanos como patológicamente alterados. Si bien se han producido muchos avances importantes en dicha comprensión, particularmente en cuanto a los aspectos de biología molecular y celular, todavía queda mucho más por aprender. Se atraviesan recién las primeras etapas en la comprensión de la forma de modular las respuestas tisulares fundamentales para lograr la reparación y la regeneración. El futuro se presenta emocionante, pues se avizora la posibilidad de diseñar métodos para controlar los daños tisulares,  y de comprender cómo pueden impactar los cambios en el tejido periodontal en otros sistemas del cuerpo. Periodontology 2000, Vol. 40, 2006, 29-49 

Biología molecular y celular de los tejidos periodontales sanos y enfermos 

Bibliografía  1. Ababneh KT, Hall RC, Embery G. Immunolocalization of  glycosaminoglycans in ageing, healthy and periodontally  diseased human cementum.  Arch Oral Biol  1998: 43: 235–246. 2. Ababneh KT, Hall RC, Embery G. The proteoglycans of  human cementum: immunohistochemical localization in healthy, periodontally involved and ageing teeth.  J Periodontal Res  1999: 34: 87–96. 3. Adams JC, Watt FM. Regulation of development and differentiation by the extracellular matrix. Development 1993: 117: 1183–1198. 4. Ali S. Mann DA. Signal transduction via the NF-jB path way: a targeted treatment modality for infection, inflammation and repair. Cell Biochem Funct 2004: 22: 67–79. 5. Anusaksathien O, Giannobile WV. Growth factor delivery  to re-engineer periodontal tissues. Curr Pharm Biotechnol  2002: 3: 129–139. 6. Asai T, Nakatani T, Tamada S, Kuwabara N, Yamanaka S, Tashiro K, Nakao T, Komiya T, Okamura M, Kim S, Iwao H, Miura K. Activation of transcription factors AP-1 and NF-κ B in chronic cyclosporine A nephrotoxicity: role in beneficial effects of magnesium supplementation. Transplantation  2003: 75: 1040–1044. 7. Atamas SP. Complex cytokine regulation of tissue fibrosis. Life Sci  2002: 72: 631–643. 8. Baboir BM. Oxidants from phagocytes: agents of defence and destruction. Blood  1984: 64: 959–966. 9. Bacher S, Schmitz ML. The NF-jB pathway as a potential target for autoimmune disease therapy. Curr Pharm Des  2004: 10: 2827–2837. 10. Bartold PM. A biochemical and immunohistochemical study of the proteoglycans of alveolar bone.  J Dent Res  1990: 69: 7–19. 11. Bartold PM, Marshall RI, Haynes DR. Periodontitis and rheumatoid arthritis. A review.  Ann Periodontol , in press. 12. Bartold PM, McCulloch CAG, Narayanan AS, Pitaru S. Tissue engineering. A new paradigm for periodontal regeneration based on molecular and cell biology. Periodontol 2000  2000: 24: 253–269. 13. Bartold PM, Narayanan AS. Biology of periodontal connective tissue . Chicago: Quintessence Publications, Inc., 1998. 14. Bartold PM, Page RC. The effect of chronic inflammation on gingival connective tissue proteoglycans and hyaluronic acid.  J Oral Pathol 1986: 15: 367–374. 15. Bartold PM, Reinboth B, Nakae H, Narayanan AS, Page RC. Proteoglycans of bovine cementum: Isolation and characterization. Matrix  1990: 10: 10–19. 16. Bartold PM, Wiebkin OW, Thonard JC. The effect of oxygen-derived free radicals on gingival proteoglycans and hyaluronic acid.  J Periodontal Res  1984: 19: 390–400. 17. Bartold PM, Wlash LJ, Narayanan AS. Molecular and cell biology of the gingiva. Periodontol 2000  2000: 24: 28–55. 18. Birkedal-Hansen H. Role of matrix metalloproteinases in human periodontal diseases.  J Periodontol  1993: 64: 474–484. 19. Birkedal-Hansen H, Butler WT, Taylor RE. Proteins of the periodontium. Characterization of the insoluble collagens of bovine dental cementum. Calcif Tiss Res  1977: 23: 39–44. 20. Birkedal-Hansen H, Moore WGI, Bodden MK, Windsor LJ, Birkedal-Hansen B, DeCarlo A, Engler JA. Matrix metal-

loproteinases. A review. Crit Rev Oral Biol Med  1993: 4: 197–250. 21. Bourke KA, Haase H, Li H, Daley T, Bartold PM. Distribution and synthesis of elastin in porcine gingiva and alveolar mucosa.  J Periodontal Res  2000: 35: 361–368. 22. Brew K, Dinakarpandian D, Nagase H. Tissue inhibitors of  metalloproteinases: evolution, structure and function. Biochim Biophys Acta  2000: 1477: 267–283. 23. Buduneli N, Kutukculer N, Aksu G, Atilla G. Evaluation of  transforming growth factor-b 1 level in crevicular fluid of  cyclosporin A-treated patients.  J Periodontol  2001: 72: 526–231. 24. Buduneli N, Sagol O, Atilla G, Duman S, Holmstrup P. Immunohistochemical analysis of epidermal growth factor receptor in cyclosporin A-induced gingival overgrowth.  Acta Odontol Scand 2001: 59: 367–371. 25. Chang F, Steelman LS, Lee JT, Shelton JG, Navolanic PM, Blalock WL, Franklin RA, McCubrey JA. Signal transduction mediated by the Ras ⁄Raf ⁄MEK ⁄ERK pathway from cytokine receptors to transcription factors: potential targeting for therapeutic intervention. Leukemia  2003: 17: 1263–1293. 26. Chang L, Karin M. Mammalian MAP kinase signalling cascades. Nature  2001: 410: 37–40. 27. Chang YC, Chu SC, Yang SF, Hsieh YS, Yang LC, Huang FM. Examination of the signal transduction pathways leading to activation of gelatinolytic activity  by interleukin-1a and Porphyromonas gingivalis  in human osteosarcoma cells.  J Periodontal Res 2004: 39: 168–174. 28. Chavrier C, Couble ML, Magloire H, Grimaud JA. Connective tissue organization of healthy human gingiva. Ultrastructural localization of collagen types I–III–IV.  J Periodontal Res  1984: 19: 221–229. 29. Chen J, McCulloch CA, Sodek J. Bone sialoprotein in developing porcine dental tissues. cellular expression and comparison of tissue localization with osteopontin and osteonectin.  Arch Oral Biol  1993: 38: 241–249. 30. Cheng H, Caterson B, Neame PJ, Lester G, Yamaguchi M. Differential distribution of lumican and fibromodulin in tooth cementum. Connect Tiss Res  1996: 34: 87–96. 31. Cheng H, Caterson B, Yamauchi M. Identification and immunolocalization of chondroitin sulfate proteoglycans in tooth cementum. Connect Tissue Res 1999: 40: 37–47. 32. Chong PH, Kezele B. Periodontal disease and atherosclerotic cardiovascular disease: confounding effects or epiphenomenon? Pharmacotherapy 2000: 20: 805–818. 33. Chung WO, Dale BA. Innate immune response of oral and foreskin keratinocytes: utilization of different signaling pathways by various bacterial species. Infect Immun  2004: 72: 352–358. 34. Cotrim P, Martelli-Junior H, Graner E, Sauk JJ, Coletta RD. Cyclosporin A induces proliferation in human gingival fibroblasts via induction of transforming growth factor- β1.  J Periodontol 2003: 74: 1625–1633. 35. Cutler CW, Eke P, Arnold RR, Van Dyke TE. Defective neutrophil function in an insulin-dependent diabetes mellitus patients. A case report.  J Periodontol  1991: 62: 394–401. 36. Daniels CE, Wilkes MC, Edens M, Kottom TJ, Murphy SJ, Limper AH, Leof EB. Imatinib mesylate inhibits the profibrogenic activity of TGF-b and prevents bleomycinmediated lung fibrosis.  J Clin Invest 2004: 114: 1308–1316. 37. Darveau RP, Arbabi S, Garcia I, Bainbridge B, Maier RV.

45 

Bartold y Narayanan 

Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide is both agonist and antagonist for p38 mitogen-activated protein kinase activation. Infect Immun  2002: 70: 1867–1873. 38. Das SJ, Newman HN, Olsen I. Keratinocyte growth factor receptor is up-regulated in cyclosporin A-induced gingival hyperplasia.  J Dent Res  2002: 81: 683–687. 39. Das SJ, Olsen I. Up-regulation of keratinocyte growth factor and receptor: a possible mechanism of action of  phenytoin in wound healing. Biochem Biophys Res Commun  2001: 282: 875–881. 40. Das SJ, Parkar MH, Olsen I. Upregulation of keratinocyte growth factor in cyclosporin A-induced gingival overgrowth.  J Periodontol  2001: 72: 745–752. 41. Dayan S, Stashenko P, Niederman R, Kupper TS. Oral Epithelial Overexpression of IL-1{α} Causes Periodontal Disease.  J Dent Res  2004: 83: 786–790. 42. Dill RE, Miller EK, Weil T, Lesley S, Farmer GR, Iacopino  AM. Phenytoin increases gene expression for plateletderived growth factor B chain in macrophages and monocytes.  J Periodontol 1993: 64: 169–173. 43. Dinarello CA. The IL-1 family and inflammatory diseases. Clin Exp Rheumatol  2002: 20: S1–S13. 44. Domeij H, Yucel-Lindberg T, Modeer T. Signal pathways involved in the production of MMP-1and MMP-3 in human gingival fibroblasts. Eur J Oral Sci  2002: 110: 302–306. 45. Doxey DL, Cutler CW, Iacopino AM. Diabetes prevents periodontitis-induced increases in gingival platelet derived growth factor-B and interleukin 1- β in a rat model.  J Periodontol  1998: 69: 113–119. 46. Druker BJ. Imatinib as a paradigm of targeted therapies.  Adv Cancer Res  2004: 91: 1–30. 47. Everts V, van der Zee E, Creemers L, Beertsen W. Phagocytosis and intracellular digestion of collagen, its role in turnover and remodelling. Histochem J  1996: 28: 229–245. 48. Fan JYeRD, Malik AB. Transcriptional mechanisms of  acute lung injury.  Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol  2001: 281: L1037–L1050. 49. Fedarko NS, Jain A, Karadag A, Fisher LW. Three small integrin binding ligand N-linked glycoproteins (SIBLINGs) bind and activate specific matrix metalloproteinases. FASEB J  2004: 18: 734–736. 50. Filosto M, Tonin P, Vattemi G, Savio C, Rizzuto N, Tomelleri G. Transcription factors c-Jun ⁄activator protein-1 and nuclear factor- κ B in oxidative stress response in mitochondrial diseases. Neuropathol Appl Neurobiol  2003: 29: 52–59. 51. Freeman BA, Crapo JD. Free radicals and tissue injury. Laboratory Invest  1982: 47: 412–426. 52. Fullmer HM, Sheetz JH, Narkates AJ. Oxytalan connective tissue fibers: a review.  J Oral Pathol  1974: 3: 291–316. 53. Guijarro C, Egido J. Transcription factor-kappa B (NF- κ B) and renal disease. Kidney Int 2001: 59: 415–424. 54. Guneri P, Unlu F, Yesilbek B, Bayraktar F, Kokuludag A, Hekimgil M, Boyacioglu H. Vascular endothelial growth factor in gingival tissues and crevicular fluids of diabetic and healthy periodontal patients.  J Periodontol  2004: 75: 91–97. 55. Häkkinen L, Oksala O, Salo T, Rahemtulla F, Larjava H. Immunohistochemical localization of proteoglycans in human periodontium.  J Histochem Cytochem  1993: 41: 1689–1699. 56. Haapasalmi K, Makela M, Oksala O, Heino J, Yamada KM, Uitto VJ, Larjava H. Expression of epithelial adhesion proteins and integrins in chronic inflammation.  Am   J Pathol  1995: 147: 193–206.

46 

57. Hamid QA, Reddy PJ, Tewari M, Uematsu S, Tuncay OC, Tewari DS. Regulation of IL-1-induced gingival collagenase gene expression by activator protein-1 (c-Fos ⁄c-Jun). Cytokine 2000: 12: 1609–1619. 58. Hart TC, Zhang Y, Gorry MC, Hart PS, Cooper M, Marazita ML, Marks JM, Cortelli JR, Pallos D. A mutation in the SOS1 gene causes hereditary gingival fibromatosis type 1.  Am J Hum Genet  2002: 70: 943–954. 59. Hollenbach E, Neumann M, Vieth M, Roessner A, Malfertheiner P, Naumann M. Inhibition of p38 MAP kinase- and RICK ⁄NF-κ B-signaling suppresses inflammatory bowel disease. FASEB J  2004: 18: 1550–1552. 60. Horsley V, Pavlath GKNFAT. ubiquitous regulator of cell differentiation and adaptation.  J Cell Biol  2002: 156: 771–774. 61. Imatani T, Kato T, Okuda K. Production of inflammatory  cytokines by human gingival fibroblasts stimulated by  cell-surface preparation of Porphyromonas gingivalis. Oral  Microbiol Immunol 2001: 16: 65–72. 62. Jenkins K, Javadi M, Borghaei RC. Interleukin-4 suppresses IL-1-induced expression of matrix metalloproteinase-3 in human gingival fibroblasts.  J Periodontol  2004: 75: 283–291. 63. Jimi E, Aoki K, Saito H, D’Acquisto F, May MJ, Nakamura I, Sudo T, Kojima T, Okamoto F, Fukushima H, Okabe K, Ohya K, Ghosh S. Selective inhibition of NF- κ B blocks osteoclastogenesis and prevents inflammatory bone destruction in vivo. Nat Med 2004: 10: 617–624. 64. Johnson RB, Serio FG, Dai X. Vascular endothelial growth factors and progression of periodontal diseases.  J Periodontol  1999: 70: 848–852. 65. Jones SJ. Dental anatomy and embryology . Oxford: Blackwell Scientific, 1981: 193–205, 286, 294. 66. Juliano RL, Haskill S. Signal transduction from the extracellular matrix.  J Cell Biol  1993: 120: 577–585. 67. Kanda-Nakamura C, Izumi Y, Sueda T. Increased expression of interleukin-1 receptors on fibroblasts derived from inflamed gingiva.  J Periodontol 1996: 67: 1267– 1273. 68. Karimbux NY, Rosenblum ND, Nishimura I. Site-specific expression of collagen I and XII mRNAs in the rat periodontal ligament at two developmental stages.  J Dent Res  1992: 71: 1355–1362. 69. Kendall HK, Haase HR, Li H, Xiao Y, Bartold PM. Nitric oxide synthase type-II is synthesized by human gingival tissue and cultured human gingival fibroblasts.  J Periodontal Res 2000: 35: 194–200. 70. Kendall HK, Marshall RI, Bartold PM. Nitric oxide and tissue destruction. Oral Dis  2001: 7: 2–10. 71. Kirkham J, Brookes SJ, Shore RC, Bonass WA, Robinson C. The effect of glycosylaminoglycans on the mineralization of sheep periodontal ligament in vitro. Connect Tissue Res  1995: 33: 23–29. 72. Kirkham J, Robinson C, Smith AJ, Spence JA. The effect of  periodontal disease on sulphated glycosaminoglycan distribution in the sheep periodontium.  Arch Oral Biol  1992: 37: 1031–1037. 73. Kirkham J, Robinson C, Spence J. Site-specific variations in the biochemical composition of healthy sheep periodontium.  Arch Oral Biol  1989: 34: 405–411. 74. Kirkham J, Robinson C, Spence JA. Effect of periodontal disease (Broken Mouth) on the distribution of matrix  macromolecules in the sheep periodontium.  Arch Oral  Biol  1991: 36: 257–263. 75. Kobayashi-Sakamoto M, Hirose K, Isogai E, Chiba I.

Biología molecular y celular de los tejidos periodontales sanos y enfermos 

NF-κ B-dependent induction of osteoprotegerin by Porphyromonas gingivalis  in endothelial cells. Biochem Biophys Res Commun  2004: 315: 107–112. 76. Krisanaprakornkit S, Kimball JR, Dale BA. Regulation of  human β-defensin-2 in gingival epithelial cells. the involvement of mitogen-activated protein kinase path ways, but not the NF-κ B transcription factor family.  J Immunol 2002: 168: 316–324. 77. Kyriakis JM, Avruch J. Mammalian mitogen-activated protein kinase signal transduction pathways activated by  stress and inflammation. Physiol Rev 2001: 81: 807–869. 78. Li X, Stark GR. NFkappaB-dependent signaling pathways. Exp Hematol  2002: 30: 285–296. 79. Löe H, Silness J. Periodontal disease in pregnancy. I. Prevalence and severity.  Acta Odontol Scand  1963: 21: 533–551. 80. Lukinmaa PL, Mackie EJ, Thesleff I. Immunohistochemical localization of the matrix glycoproteins – tenascin and the ED-sequence-containing form of cellular fibronectin in human permanent teeth and periodontal ligament.  J Dent Res 1991: 70: 19–26. 81. Lynch EL, Little FF, Wilson KC, Center DM, Cruikshank   WW. Immunomodulatory cytokines in asthmatic inflammation. Cytokine Growth Factor Rev  2003: 14: 489–502. 82. Machuca G, Khoshfeiz O, Lacalle JR, Machuca C, Bullon P. The influence of general health and socio-cultural variables on the periodontal condition of pregnant women.  J Periodontol  1999: 70: 779–785. 83. Macian F, Lopez-Rodriguez C, Rao A. Partners in transcription: NFAT and AP-1. Oncogene  2001: 20: 2476– 2489. 84. Manakil JF, Sugerman PB, Li H, Seymour GJ, Bartold PM. Cell-surface proteoglycan expression by lymphocytes from peripheral blood and gingiva in health and periodontal disease.  J Dent Res  2001: 80: 1704–1710. 85. Manouchehr-Pour M, Spagnuolo PJ, Rodman HM, Bissada NF. Comparison of neutrophil chemotactic response in diabetic patients with mild and severe periodontal disease.  J Periodontol 1981: 52: 410–415. 86. Markopoulos AK, Belazi M, Drakoulakos D, Petrou-Americanou C, Sioulis A, Sakellari D, Papanayotou P. Epidermal growth factor in saliva and serum of patients  with cyclosporin-induced gingival overgrowth.  J Periodontal Res  2001: 36: 88–91. 87. Marshall RI, Bartold PM. Medication induced gingival overgrowth. Oral Dis  1998: 4: 130–151. 88. Martelli-Junior H, Cotrim P, Graner E, Sauk JJ, Coletta RD. Effect of transforming growth factor- β1, interleukin-6, and interferon-gammaon the expression of type I collagen, heat shock protein 47, matrix metalloproteinase (MMP) -1 and MMP-2 by fibroblasts from normal gingiva and hereditary  gingival fibromatosis.  J Periodontol  2003: 74: 296–306. 89. Matias MA, Li H, Young WG, Bartold PM. Immunohistochemical localization of fibromodulin in the periodontium during cementogenesis and root formation in the rat molar.  J Periodontal Res  2003: 38: 502–507. 90. Matsuura M, Herr Y, Han KY, Lin WL, Genco RJ, Cho MI. Immunohistochemical expression of extracellular matrix  components of normal and healing periodontal tissues in the beagle dog.  J Periodontol  1995: 66: 579–593 [Erratum in  J Periodontol  1995: 66: 905–914]. 91. McCulloch CA, Knowles GC. Deficiencies in collagen phagocytosis by human fibroblasts in vitro: a mechanism for fibrosis?  J Cell Physiol  1993: 155: 461–471. 92. McCulloch CA, Lekic P, McKee MD. Role of physical for-

ces in regulating the form and function of the periodontal ligament. Periodontol 2000  2000: 24: 56–72. 93. Mercado FB, Marshall RI, Bartold PM. Inter-relationships between rheumatoid arthritis and periodontal disease.  A review.  J Clin Periodontol 2003: 30: 761–772. 94. Mercado F, Marshall RI, Klestov AC, Bartold PM. Is there a relationship between rheumatoid arthritis and periodontal disease.  J Clin Periodontol 2000: 27: 267–272. 95. Mercado FB, Marshall RI, Klestov AC, Bartold PM. Relationship between rheumatoid arthritis and periodontitis.  J Periodontol 2001: 72: 779–787. 96. Mitchell-Lewis D, Engebretson SP, Chen J, Lamster IB, Papapanou PN. Periodontal infections and pre-term birth: early findings from a cohort of young minority women in New York. Eur J Oral Sci 2001: 109: 34–39. 97. MitsuyamaK, Suzuki A, Tomiyasu N, Takaki K, Toyonaga A, Sata M. Transcription factor-targeted therapies in inflammatory bowel disease. Digestion 2001: 63 (Suppl. 1): 68–72. 98. Moseley R, Waddington RJ, Embery G. Degradation of  glycosaminoglycans by reactive oxygen species derived from stimulated polymorphonuclear leukocytes. Biochim  Biophys Acta  1997: 1362: 221–231. 99. Moseley R, Waddington R, Evans P, Halliwell B, Embery G. The chemical modification of glycosaminoglycan structure by oxygen-derived species in vitro. Biochim Biophys   Acta  1995: 1244: 245–252. 100. Nagase H. Activation mechanisms of matrix metalloproteinases. Biol Chem 1997: 378: 151–160. 101. Narayanan AS, Bartold PM. Biochemistry of periodontal connective tissues and their regeneration: a current perspective. Connect Tissue Res  1996: 34: 191–201. 102. Narayanan AS, Clagett JA, Page RC. Effect of inflammation on the distribution of collagen types, I, III, IV, and V and type I trimer and fibronectin in human gingivae.  J Dent Res  1985: 64: 1111–1116. 103. Narayanan AS, Ikezawa K, Wu D, Pitaru S. Cementum specific components which influence periodontal connective tissue cells. Connect Tissue Res  1995: 33: 19–21. 104. Narayanan AS, Page RC. Biosynthesis and regulation of  type V collagen in diploid human fibroblasts. J Biol Chem 1983: 258: 11694–11699. 105. Nares S, Ng MC, Dill RE, Park B, Cutler CW, Iacopino AM. Cyclosporine A upregulates platelet-derived growth factor B chain in hyperplastic human gingiva.  J Periodontol 1996: 67: 271–278. 106. Naruishi K, Nishimura F, Yamada-Naruishi H, Omori K,  Yamaguchi M, Takashiba S. C-jun N-terminal kinase (JNK) inhibitor, SP600125, blocks interleukin (IL)-6-induced vascular endothelial growth factor (VEGF) production: cyclosporine A partially mimics this inhibitory effect. Transplantation  2003: 76: 1380–1382. 107. Nelson RG, Shlossman M, Budding LM, Pettitt DJ, Saad MF, Genco RJ, Knowler WC. Periodontal disease and NIDDM in Pima Indians. Diabetes Care  1990: 13: 836–840. 108. Nichols TC, Fischer TH, Deliargyris EN, Baldwin AS Jr. Role of nuclear factor-kappa B (NF-κ B) in inflammation, periodontitis, and atherogenesis. Ann Periodontol 2001: 6: 20–29. 109. Offenbacher S, Katz V, Fertik G, Collins J, Boyd D, Maynor G, McKaig R, Beck J. Periodontal infection as a possible risk factor for preterm low birth weight.  J Periodontol 1996 October: 67 (Suppl. 10): 1103–1013. 110. Okahashi N, Inaba H, Nakagawa I, Yamamura T, Kuboniwa M, Nakayama K, Hamada S, Amano A. Porphyromonas gingivalis induces receptor activator of  NF-κ B ligand expression in osteoblasts through the

47 

Bartold y Narayanan 

activator protein 1 pathway. Infect Immun  2004: 72: 1706–1714. 111. Oksala O, Salo T, Tammi R, Hakkinen L, Jalkanen M, Inki P, Larjava H. Expression of proteoglycans and hyaluronan during wound healing.  J Histochem Cytochem  1995: 43: 125–135. 112. Omori K, Naruishi K, Nishimura F, Yamada-Naruishi H, Takashiba S. High glucose enhances interleukin-6induced vascular endothelial growth factor 165 expression via activation of gp130-mediated p44 ⁄42 MAPK-CCAAT⁄enhancer binding protein signalling in gingival fibroblasts.  J Biol Chem  2004: 279: 6643–6649. 113. O’Neill LA. Signal transduction pathways activated by the IL-1 receptor ⁄toll-like receptor superfamily. Curr Top  Microbiol Immunol  2002: 270: 47–61. 114. Overall CM, Wrana JL, Sodek J. Transcriptional and posttranscriptional regulation of 72-kDa gelatinase ⁄type IV  collagenase by transforming growth factor- β 1 in human fibroblasts. Comparisons with collagenase and tissue inhibitor of matrix metalloproteinase gene expression.  J Biol Chem 1991: 266: 14064–14071. 115. Paquette DW, Williams RC. Modulation of host inflammatory mediators as a treatment strategy for periodontal diseases. Periodontol 2000  2000: 24: 239–352. 116. Payne WA, Page RC, Olgivie AL, Hall WB. Histopathologic features of the initial and early stages of experimental gingivitis in man.  J Periodontal Res  1975: 10: 51–64. 117. Phan SH. Fibroblast phenotypes in pulmonary fibrosis.  Am J Respir Cell Mol Biol  2003: 29: S87–S82. 118. Pinheiro ML, Feres-Filho EJ, Graves DT, Takiya CM, Elsas MI, Elsas PP, Luz RA. Quantification and localization of  platelet-derived growth factor in gingiva of periodontitis patients.  J Periodontol 2003: 74: 323–328. 119. Plemons JM, Dill RE, Rees TD, Dyer BJ, Ng MC, Iacopino  AM. PDGF-B producing cells and PDGF-B gene expression in normal gingival and cyclosporine A-induced gingival overgrowth.  J Periodontol  1996: 67: 264–270. 120. Putnins EE, Sanaie AR, Wu Q, Firth JD. Induction of keratinocyte growth factor 1 expression by lipopolysaccha-ride is regulated by CD-14 and toll-like receptors 2 and 4. Infect Immun  2002: 70: 6541–6548. 121. Qian H, Xiao Y, Bartold PM. Immunohistochemical localization and expression of fibromodulin in adult rat periodontium and inflamed human gingiva. Oral Dis 2004: 10: 233–239. 122. Reddy SP, Mossman BT. Role and regulation of activator protein-1 in toxicant-induced responses of the lung.  Am J  Physiol Lung Cell Mol Physiol  2002: 283: L1161–L1178. 123. Reynolds JJ. Collagenases and tissue inhibitors of metalloproteinases: a functional balance in tissue degradation. Oral Dis  1996: 2: 70–76. 124. Romanos G, Schröter-Kermani C, Hinz N, Bernimoulin J-P. Immunohistochemical distribution of the collagen types IV,  V, VI and glycoprotein laminin in the healthy rat, marmoset (Callithrix jacchus)  and human gingivae. Matrix 1991: 11: 125–132. 125. Ryan ME, Golub LM. Modulation of matrix metalloproteinase activities in periodontitis as a treatment strategy. Periodontol 2000  2000: 24: 226–238. 126. Saari H, Sorsa T, Lindy O, Suomalainen K, Halinen S, Konttinen YT. Reactive oxygen species as regulators of  human neutrophil and fibroblast interstitial collagenases. Int J Tissue React 1992: 14: 113–120. 127. Saito K, Mori S, Iwakura M, Sakamoto S. Immunohistochemical localization of transforming growth factor β,

48 

basic fibroblast growth factor and heparan sulphate glycosaminoglycan in gingival hyperplasia induced by  nifedipine and phenytoin.  J Periodontal Res  1996: 31: 545–555. 128. Sastry SK, Horwitz AF. Adhesion–growth factor interactions during differentiation: an integrated biological response. Dev Biol  1996: 180: 180–455–467. 129. Saygin NE, Giannobile WV, Somerman MJ. Molecular and cell biology of cementum. Periodontol 2000 2000: 24: 73–98. 130. Schroeder HE. Biological problems of regenerative cementogenesis. synthesis and attachment of collagenous matrices on growing and established root surfaces. Int  J Cytol  1992: 142: 1–59. 131. Selvig KA. The fine structure of human cementum.  Acta  Odontol Scand  1965: 23: 423–441. 132. Seymour RA. Effects of medications on the periodontal tissues in health and disease. Periodontol 2000  2006: 40: in press. 133. Shaulian E, Karin M. AP-1 in cell proliferation and survival. Oncogene  2001: 20: 2390–2400. 134. Silness J, Löe H. Periodontal disease in pregnancy. II. Oral hygiene and periodontal condition.  Acta Odontol Scand  1964: 22: 121–35. 135. Singer AJ, Clark RA. Cutaneous wound healing. N Engl   J Med  1999: 341: 738–746. 136. Skaleric U, Kramar B, Petelin M, Pavlica Z, Wahl SM. Changes in TGF-β 1 levels in gingiva, crevicular fluid and serum associated with periodontal inflammation in humans and dogs. Eur J Oral Sci 1997: 105: 136–142. 137. Slavkin HC. Does the mouth put the heart at risk?  J Am  Dent Assoc 1999: 130: 109–113. 138. Sodek J, McKee MD. Molecular and cellular biology of  alveolar bone. Periodontol 2000  2000: 24: 99–126. 139. Somerman MJ, Foster RA, Imm GM, Sauk JJ, Archer SY. Periodontal ligament cells and gingival fibroblasts respond differently to attachment factors in vitro. J Periodontol  1989: 60: 73–77. 140. Somerman MJ, Sauk JJ, Foster RA, Norris K, Dickerson K,  Argraves WS. Cell attachment activity of cementum: bone sialoprotein II identified in cementum.  J Periodontal Res  1991: 26: 10–16. 141. SomermanMJ, Shroff B, Agraves WS, Morrison G, Craig AM, Denhardt DT, Foster RA, Sauk JJ. Expression of attachment proteins during cementogenesis.  J Biol Buccale  1990: 18: 207–214. 142. Sorsa T, Saari H, Konttinen YT, Suomalainen K, Lindy S, Uitto VJ. Non-proteolytic activation of latent human neutrophil collagenase and its role in matrix destruction in periodontal diseases. Int J Tissue React  1989: 11: 153–159. 143. Sorsa T, Tjaderhane L, Salo T. Matrix metalloproteinases (MMPs) in oral diseases. Oral Dis 2004: 10: 311–318. 144. Southerland JH, Taylor GW, Moss K, Beck JD, Offenbacher S. Commonality in chronic inflammatory diseases: periodontitis, diabetes and coronary artery disease. Periodontol  2000 2006: 40: in press. 145. Steinsvoll S, Halstensen TS, Schemck K. Extensive expression of TGF-β1 in chronically-inflamed periodontal tissues.  J Clin Periodontol 1999: 26: 366–373. 146. Stepnick RJ, Nakata TM, Zipkin I. The effects of age and fluoride exposure on fluoride, citrate and carbonate content of human cementum.  J Periodontol 1975: 46: 45–50. 147. Sugano N, Ito K, Murai S. Cyclosporin A inhibits collagenase gene expression via AP-1 and JNK suppression in human gingival fibroblasts.  J Periodontal Res  1998: 33: 448–452.

Biología molecular y celular de los tejidos periodontales sanos y enfermos 

148. Sugita N, Kimura A, Matsuki Y, Yamamoto T, Yoshie H, Hara K. Activation of transcription factors and IL-8 expression in neutrophils stimulated with lipopolysaccharide from Porphyromonas gingivalis. Inflammation  1998: 22: 253–267. 149. Tabibzadeh S. Homeostasis of extracellular matrix by  TGF-β and lefty. Front Biosci 2002: 7: d1231–1246. 150. Ten Cate AR, Deporter DA. The degradative role of the fibroblast in the remodelling and turnover of collagen in soft connective tissue.  Anatomy 1975: 182: 1–13. 151. Tewari M, Tuncay OC, Milchman A, Reddy PJ, Reddy CD, Cressman DE, Taub R, Newton RC, Tewari DS. Association of interleukin-1-induced, NF κ B DNA-binding activity   with collagenase gene expression in human gingival fibroblasts.  Arch Oral Biol  1996: 41: 461–468. 152. Tipton DA, Dabbous MK. Autocrine transforming growth factor β stimulation of extracellular matrix production by  fibroblasts from fibrotic human gingiva.  J Periodontol  1998: 69: 609–619. 153. Uitto VJ, Overall CM, McCulloch C. Proteolytic host cell enzymes in gingival crevice fluid. Periodontol 2000  2003: 31: 77–104. 154. Vincenti MP. The matrix metalloproteinase (MMP) and tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP) genes. Transcriptional and posttranscriptional regulation, signal transduction and cell-type-specific expression. Methods  Mol Biol  2001: 151: 121–148. 155. Wada N, Maeda H, Yoshimine Y, Akamine A. Lipopolysaccharide stimulates expression of osteoprotegerin and receptor activator of NF-κ B ligand in periodontal ligament fibroblasts through the induction of interleukin-1b and tumor necrosis factor-α. Bone  2004: 35: 629–635. 156. Waddington RJ, Embery G. Structural characterization of  human alveolar bone proteoglycans.  Arch Oral Biol 1991: 36: 859–866. 157. Waddington RJ, Moseley R, Embery G. Reactive oxygen species: a potential role in the pathogenesis of periodontal diseases. Oral Dis  2000: 6: 138–151. 158. Wang HM, Nanda V, Rao LG, Melcher AH, Heersche JN, Sodek J. Specific immunohistochemical localization of  type III collagen in porcine periodontal tissues using the peroxidase-antiperoxidase method.  J Histochem Cytochem  1980: 28: 1215–1223. 159. Wang L, Kwak JH, Kim SI, He Y, Choi ME. Transforming growth factor-β1 stimulates vascular endothelial growth factor 164 via mitogen-activated protein kinase kinase 3-p38α and p38δ mitogen-activated protein kinase-dependent pathway in murine mesangial cells.  J Biol  Chem  2004: 279: 33213–33219. 160. Wang PL, Ohura K. Porphyromonas gingivalis lipopolysaccharide signalling in gingival fibroblasts-CD14 and

Toll-like receptors. Crit Rev Oral Biol Med  2002: 13: 132–142. 161. Wang PL, Ohura K, Fujii T, Oido-Mori M, Kowashi Y, Kikuchi M, Suetsugu Y, Tanaka J. DNA microarray analysis of human gingival fibroblasts from healthy and inflammatory gingival tissues. Biochem Biophys Res Commun  2003: 305: 970–973. 162. Ward PA, Warren JS, Johnson KJ. Oxygen radicals, inflammation and tissue injury. Free Rad Biol Med  1988: 5: 403–408. 163. Watanabe K, Yilmaz O, Nakhjiri SF, Belton CM, Lamont RJ. Association of mitogen-activated protein kinase pathways with gingival epithelial cell responses to Porphyromonas gingivalis  infection. Infect Immun  2001: 69: 6731–6737. 164. Watanabe T, Kubota T. Characterization of fibromodulin isolated from bovine periodontal ligament.  J Periodontal  Res  1998: 33: 1–7. 165. Werner S, Grose R. Regulation of wound healing by growth factors and cytokines. Physiol Rev  2003: 83: 835–870. 166. Williamson MS, Miller EK, Plemons J, Rees T, Iacopino  AM. Cyclosporine A upregulates interleukin-6 gene expression in human gingiva: possible mechanism for gingival overgrowth.  J Periodontol  1994: 65: 895–903. 167. Worapamorn W, Li H, Pujic Z, Xiao Y, Young WG, Bartold PM. Expression and distribution of cell-surface proteoglycans in the normal Lewis rat molar periodontium.  J Periodontal Res  2000: 35: 214–224. 168. Worapamorn W, Li H, Young WG, Bartold PM. Differential expression and distribution of syndecan-1 and -2 in the developing periodontium of the rat. Connect Tissue Res  2001: 42: 39–48. 169. Yamada H, Nishimura F, Naruishi K, Chou HH, Takashiba S, Albright GM, Nares S, Iacopino AM, Murayama Y. Phenytoin and cyclosporin A suppress the expression of  MMP-1, TIMP-1, and cathepsin L, but not cathepsin B in cultured gingival fibroblasts.  J Periodontol  2000: 71: 955– 960. 170. Yang SH, Sharrocks AD, Whitmarsh AJ. Transcriptional regulation by the MAP kinase signalling cascades. Gene  2003: 320: 3–21. 171. Ye P, Simonian M, Chapple CC, Gibbins JR, Kumar RK, Hunter N. Differential expression of transforming growth factors-β1-β2-β3 and the type I, II, III receptors in the lining epithelia of inflamed gingiva. Pathology  2003: 35: 384–392. 172. Zhang X, Schuppan D, Becker J, Reichart P, Gelderblom HR. Distribution of undulin, tenascin, and fibronectin in the human periodontal ligament and cementum: comparative immunoelectron microscopy with ultra-thin cryosections.  J Histochem Cytochem 1993: 41: 245–251.

49