Formação do esmalte dentário, novas descobertas, novos horizontes

O QUE HÁ DE NOVO NA ODONTOLOGIA

Formação do esmalte dentário, novas descobertas, novos horizontes

Clarice Nishio

Pós-doutoranda, Laboratório de Estudo de Tecidos Calcificados & Biomateriais (http://www.nancicalcifiedtissuegroup.com/Home.htm), Faculdade de Odontologia, Universidade de Montreal, Canadá

Endereço para correspondência

A formação do esmalte dentário é um processo biológico complexo, porém bem coordenado e que envolve duas fases: secreção e maturação9. O desenvolvimento do esmalte é regulado por células epiteliais, ameloblastos, que expressam um importante conjunto de genes que codificam a produção de proteínas essenciais para a formação desse tecido dentário6.

Sabe-se até o presente momento que, durante o estágio de secreção, os ameloblastos sintetizam e secretam proteínas da matriz do esmalte, tais como amelogenina, ameloblastina e enamelina; e da enzima enamelisina, também chamada MMP-206,9. A deficiência de uma dessas proteínas e/ou enzimas pode levar à má formação dentária, tal como uma hipoplasia do esmalte (amelogênese imperfeita) de diversas magnitudes de severidade. Porém, o mecanismo de como cada uma dessas proteínas exerce a sua função e influencia o processo de mineralização do esmalte dentário ainda permanece obscuro.

Recentemente, foram identificadas duas novas proteínas, chamadas amelotina3,7 e apina5,6 (em Inglês, amelotin e apin), que também são sintetizadas pelos ameloblastos. Diferentemente das outras proteínas, a amelotina e a apina são produzidas durante a amelogênese no estágio de maturação; fase importante para o desenvolvimento final da dureza do esmalte. Essas duas novas substâncias são codificadas por dois diferentes genes que, de acordo com a sua localização genômica e estrutural, fazem parte de um mesmo grupo de proteínas que secreta e estabiliza íons de Ca e PO4 no corpo e/ou guia a deposição de CaPO4 em matrizes extracelulares receptoras. A similaridade dessas proteínas, encontradas tanto em seres humanos como em suínos, ratos e camundongos, sugere que são proteínas que se perpetuam nas espécies mamíferas6.

Estudos com imunolocalizadores3,7 demonstraram que a amelotina está presente tanto na lâmina basal, na interface com a superfície do esmalte, como no epitélio juncional. Uma vez que o epitélio juncional é uma estrutura que está firmemente aderida à superfície dentária, especula-se que a amelotina tenha alguma participação no processo de adesão celular7. O epitélio juncional é uma estrutura especializada que veda a superfície do dente na cavidade bucal. A perda da sua integridade é um dos primeiros processos que ocorre durante o desenvolvimento da doença periodontal, podendo levar à perda óssea e dentária2.

Em relação à nova proteína apina, pouco se sabe sobre o seu mecanismo de função e atividade. No entanto, tem-se sugerido que a apina exerce um papel fundamental nas fases finais de formação dentária, pois sua atividade foi localizada apenas na fase transitória de pós-secreção da amelogênese, estendendo-se até a fase de maturação do esmalte dentário. Assim como a amelotina, a apina foi identificada tanto na lâmina basal como no epitélio juncional e, por isso, especula-se que ela também tenha alguma participação no mecanismo de adesão celular6.

Estudos prévios, utilizando diferentes materiais e métodos, já encontraram apina em fragmentos de DNAc de vários tecidos, tais como da glândula lacrimal8, da glândula salivar, da traquéia4, do naso6, da língua12, do dente5,6,7,9, entre outros. Além disso, foi verificada também a presença de apina em alguns tipos de carcinomas - como o cervical10, o gástrico1,4, o do pulmão, o do seio4 - e em tumores epiteliais odontogênicos calcificantes11. No entanto, não se sabe, ainda, a significância da presença dessa proteína em diversos tipos de carcinomas; se é apenas uma coincidência, se ela pode ser associada como um fator etiológico ou se é possível estabelecer alguma relação com o diagnóstico e o prognóstico dessas doenças.

De acordo com Moffatt et al.6, a presença tanto de amelotina quanto apina no epitélio juncional sugere que essas duas substâncias possam interagir para mediar a adesão do epitélio à superfície dentária. Uma das diferenças entre essas duas proteínas é que, como a apina interage com superfícies mineralizadas e é encontrada em certos neoplasmas calcificantes, ela pode ter uma maior participação no processo de mineralização do que a amelotina. A amelotina, por sua vez, como parece estar envolvida apenas no processo de adesão celular, não é considerada uma verdadeira proteína da matriz do esmalte.

Em resumo, novas proteínas relacionadas ao processo de desenvolvimento do esmalte dentário têm sido descobertas e pesquisas estão sendo conduzidas com o propósito de se entender melhor o mecanismo de função desses novos mediadores. Além disso, como a apina também foi localizada em diferentes tecidos epiteliais, sugere-se que ela exerça uma função muito maior que a de participar apenas no processo de mineralização do esmalte dentário.

O entendimento da atividade celular ao nível bioquímico pode não apenas ser de grande contribuição para a compreensão da formação do esmalte dentário, mas também pode trazer novas perspectivas para a regeneração dos tecidos periodontais e até para a possível prevenção e diagnóstico de distúrbios como a má formação dentária e doenças como neoplasias.

  • 1
    AUNG, P. P.; OUE, N.; MITANI, Y.; NAKAYAMA, H.; YOSHIDA, K.; NOGUCHI, T.; BOSSERHOFF, A. K., YASUI, W. Systematic search for gastric cancer-specific genes based on SAGE data: melanoma inhibitory activity and matrix metalloproteinase-10 are novel prognostic factors in patients with gastric cancer. Oncogene, Basingstoke, v. 25, no. 17, p. 2546-2557, Apr. 2006.
  • 2
    BIDAULT, P.; CHANDAD, F.; GRENIER, D. Systemic antibiotic therapy in the treatment of periodontitis. J. Can. Dent. Assoc., Ottawa, v. 73, no. 6, p. 515-520, July/Aug. 2007.
  • 3
    IWASAKI, K.; BAJENOVA, E.; SOMOGYI-GANSS, E.; MILLER, M.; NGUYEN, V.; NOURKEYHANI, H.; GAO, Y.; WENDEL, M.; GANSS, B. Amelotin – a novel secreted, ameloblast-specific protein. J. Dent. Res., Alexandria, v. 84, no. 12, p. 1127-1132, Dec. 2005.
  • 4
    Kestler, D. P.; Foster, J. S.; Macy, S. D.; Murphy, C. L.; Weiss, D. T.; Solomon, A. Expression of odontogenic ameloblast-associated protein (ODAM) in dental and other epithelial neoplasms. Mol. Med., Manhasset, v. 14, n. 5-6, p. 318-326, May/Jun. 2008.
  • 5
    MOFFATT, P.; SMITH, C. E.; SOOKNANAN, R.; ST-ARNAUD, R.; NANCI, A. Identification of secreted and membrane proteins in the rat incisor enamel organ using a signal-trap screening approach. Eur. J. Oral Sci., Copenhagen, v. 114, p. 139-146, May 2006. Suppl.1.
  • 6
    MOFFATT, P.; SMITH, C. E.; ST-ARNAUD, R.; NANCI, A. Characterization of Apina, a secreted protein highly expressed in tooth associated epithelia. J. Cell. Biochem., New York, v. 103, no. 3, p. 941-956, Feb., 2008.
  • 7
    MOFFATT, P.; SMITH, C. E.; ST-ARNAUD, R.; SIMMONS, C.; WRIGHT, J. T.; NANCI, A. Cloning of rat amelotin and localization of the protein to the basal lamina of maturation stage ameloblasts and junctional epithelium. Biochem. J., London, v. 399, p. 37-46, 2006.
  • 8
    OZYILDIRIM, A. M.; WISTOW, G. J.; GAO, J.; WANG, J.; DICKINSON, D. P.; FRIERSON JR., H. F.; LAURIE, G. W. The lacrimal gland transcriptome is an unusually rich source of rare and poorly characterized gene transcripts. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., St. Louis, v. 46, no. 5, p. 1572-1580, May 2005.
  • 9
    PARK, J. C.; PARK, J. T.; SON, H. H.; KIM, H. J.; JEONG, M. J.; LEE, C. S.; DEY, R.; CHO, MII. The amyloid protein APin is highly expressed during enamel mineralization and maturation in rat incisors. Eur. J. Oral Sci., Copenhagen, v. 115, no. 2, p. 153-160, Apr. 2007.
  • 10
    ROSTY, C.; AUBRIOT, M. H.; CAPPELLEN, D.; BOURDIN, J., CARTIER, I.; THIERY, J. P.; SASTRE-GARAU, X.; RADVANYI, F. Clinical and biological characteristics of cervical neoplasias with FGFR3 mutation. Mol. Cancer, London, v. 4, no. 1, p. 15, May 2005.
  • 11
    SOLOMON, A.; MURPHY, C. L.; WEAVER, K.; WEISS, D. T.; HRNCIC, R.; EULITZ, M.; DONNELL, R. L.; SLETTEN, K.; WESTERMARK, G.; WESTERMARK, P. Calcifying epithelial odontogenic (Pindborg) tumor-associated amyloid consists of a novel human protein. J. Lab. Clin. Med., New York, v. 142, no. 5, p. 348–355, Nov. 2003.
  • 12
    The FANTOM Consortium. The transcriptional landscape of the mammalian genome. Science, Washington, DC, v. 309, no. 5740, p. 1559-1563, Sept. 2005.

  • Endereço para correspondência:
    Clarice Nishio
    Département de Stomatologie - Faculté de Médecine Dentaire, Université de Montréal - Pavillon Roger-Gaudry, A209
    Montréal, QC - H3T1JA
    E-mail:

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    25 Jul 2008
  • Data do Fascículo
    Ago 2008
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