Amelogenina: o que uma proteína de esmalte está fazendo no ligamento periodontal?

por Michelle T. Biz – Depto. de Morfologia da UFSC

Vê-se na imagem em destaque um maior aumento com detalhes histológicos do osso, ligamento e cemento, bem como os resots epiteliais de Malassez presente no ligamento.

Entre o dente e o osso da maxila e mandíbula, há um ligamento que conecta estes dois tecidos mineralizados: o ligamento periodontal. Este ligamento é um tecido rico em células e feixes grossos de fibras colágenas que estão inseridas no osso e no cemento (superfície da raiz do dente). Assim, o ligamento promove uma firme inserção do dente aos maxilares.

Mas, além disso, o ligamento periodontal funciona como uma espécie de barreira biológica de separação entre osso e cemento, limitando a deposição óssea continuada e a eventual proximidade do osso com a raiz, o que levaria à anquilose dentária.

A anquilose ocorrerá quando houver ausência do ligamento periodontal (geralmente consequência de trauma dental). Sem o ligamento periodontal (e, portanto, sem esta barreira biológica) a formação óssea continuada invade este espaço livremente e avança para a raiz causando uma fusão do osso à raiz do dente. Em casos mais severos, poderá ocorrer uma reabsorção continuada da raiz e substituição desta por osso, causando a perda do dente.

Por muito tempo, este mecanismo biológico de limite entre osso e cemento (manutenção do espaço do ligamento periodontal) era desconhecido, mas tudo indicava que seriam os restos epiteliais de Malassez (REM), presentes no ligamento, os responsáveis por esta função. Os REM, como o próprio nome diz, são resquícios de células epiteliais que auxiliaram a formação da raiz do dente e que, após cumprirem esta função, permanecem como ilhas e cordões ao redor da raiz (imagine como uma rede de basquete envolvendo a raiz do dente) e, por isso, foram relacionadas a esta função. Este papel estaria ligado à produção de EGF (fator de crescimento epidérmico) pelos REM. O EGF possui uma função importante na modulação da homeostase óssea, havendo assim um controle local da formação óssea (equilíbrio entre formação e reabsorção), o que seria conveniente nesta região, mantendo o osso afastado do cemento.

Porém, recentemente, mais uma molécula ganhou um papel importante nesta dinâmica: os Cientistas Descobriram Que a amelogenina, secretada pelos REM, também contribui para a manutenção do espaço do ligamento periodontal.

A amelogenina é uma proteína secretada pelos ameloblastos (células formadoras do esmalte) e estará presente na matriz durante a formação do esmalte. Os ameloblastos são derivados do mesmo tecido epitelial que dará origem aos REM. Mas se não há esmalte na raiz do dente (onde estarão os REM) porque eles secretam amelogenina? Este foi a pergunta principal dos cientistas neste trabalho.

Para encontrar a resposta, os pesquisadores realizaram o estudo em três etapas. Na primeira etapa, os cientistas isolaram células dos REM e em laboratório formaram agrupamentos dessas células (REM-C). As análises preliminares indicaram quais grupos de REM-C secretavam proteínas de interesse (amelogenina, enamelina e ameloblastina) e estes grupos foram utilizados para as etapas seguintes.

Na segunda etapa, era necessário verificar se estas proteínas interferiam no processo de mineralização. Para isso, realizaram uma cultura das REM-C juntamente com fibroblastos do ligamento (hPDLF). Ao analisarem esta cultura, verificaram que houve inibição da mineralização, o que de fato era o esperado. Descobriram ainda que a proteína responsável por esta inibição era a amelogenina, uma vez que ao adicionar anti-amelogenina na cultura, a mineralização normalizou-se (enquanto para as demais proteínas não se observou o mesmo efeito).

E a terceira etapa consistiu em uma análise in loco no dente. Para esta análise, os cientistas extraíram molares de ratos e estes dentes foram mantidos incubados por 48 horas com o meio de cultura que continha os REM-C. Decorrido os dois dias, os molares foram transplantados para os animais, onde permaneceram por 14 dias. Após análises histológicas e moleculares da formação óssea, os cientistas observaram que entre as raízes dos molares cultivados com meio REM-C com alta produção de amelogenina houve menor formação óssea. Por outro lado, quando adicionado anti-amelogenina a formação óssea se normalizou. 

Assim, a hipótese inicial de que o REM é o responsável pela barreira biológica que mantém o osso afastado de cemento vai sendo corroborada aos poucos; e a amelogenina ganhou status de molecular ativa neste processo. 

Para saber mais:

  1. Analysis of the cells isolated from epithelial cell rests of Malassez through single-cell limiting dilution
  2. Local delivery of EGF–liposome mediated bone modeling in orthodontic tooth movement by increasing RANKL expression
  3. Epidermal growth factor signalling pathway in endochondral ossification: an evidence-based narrative review

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