Use of enamel matrix- derived proteins combined with bone graft for the treatment of intrabony defects: overview of reviews (FRISBEE review) / Uso de proteínas derivadas de la matriz del esmalte combinado con injerto óseo para el tratamiento de defectos intraóseos: resumen estructurado de revisiones sistemáticas (revisión FRISBEE)

Introduction: The use of enamel matrix-derived proteins (EMD) has increased in recent years due to their tissue-inducing properties that support periodontal regeneration. This study is an overview of systematic reviews with FRISBEE methodology on the use of EMD alone or combined with autologous bone graft materials (BGM) in the treatment of intrabony defects. Materials and Methods: A systematic search in the Epistemonikos database was performed. RevMan 5.3 and GRADEpro were used for data analysis and presentation Results: Four systematic reviews and two clinical trials were identified. All studies analysed change in probing depth, clinical attachment level, gingival margin level and bone defect depth (all changes in favour of EMD+BGM groups: mean difference (MD): 0.37 mm more, MD: 0.7 mm more, MD: 0.3 mm less, MD: 0.75 more, respectively). Conclusions: Adding autologous bone graft to EMD to treat intrabony defects showed better results, but not a relevant clinical difference compared to the use of EMD alone.

Introducción: El uso de proteínas derivadas de la matriz del esmalte (EMD) ha aumentado en los últimos años debido a sus propiedades inductoras de tejidos que apoyan la regeneración periodontal. Este estudio es una revisión sistemática de revisiones sistemáticas utilizando metodología FRISBEE sobre el uso de EMD solo o combinado con materiales injerto óseo autólogo (BGM) en el tratamiento de defectos intraóseos. Materiales y Métodos: Se realizó una búsqueda sistemática en la base de datos Epistemonikos. Se utilizaron RevMan 5.3 y GRADEpro para el análisis y la presentación de los datos. Resultados: Se identificaron cuatro revisiones sistemáticas y dos ensayos clínicos. Todos los estudios analizaron el cambio en la profundidad de sondaje, el nivel de inserción clínica, el nivel del margen gingival y la profundidad del defecto óseo (todos los cambios a favor de los grupos EMD+BGM: MD: 0,37 mm más, media de diferencia (MD): 0,7 mm más, MD: 0,3 mm menos, MD: 0,75 más, respectivamente). Conclusión: La adición de injerto óseo autólogo a la EMD para tratar defectos intraóseos mostró mejores resultados, pero no una diferencia clínica relevante en comparación con el uso de la EMD sola.

Genes involved in amelogenesis imperfecta. Part II / Genes involucrados en la amelogénesis imperfecta. Parte II

ABSTRACT Amelogenesis imperfecta (AI) is a condition of genetic origin that alters the structure of tooth enamel. AI may exist in isolation or associated with other systemic conditions as part of a syndromic AI. Our goal is to describe in detail the genes involved in syndromic AI, the proteins encoded by these genes, and their functions according to current scientific evidence. An electronic literature search was carried out from the year 2000 to December 2017, pre-selecting 1,573 articles, 40 of which were analyzed and discussed. The results indicate that mutations in 12 genes are responsible for syndromic AI: DLX3, COL17A1, LAMA3, LAMB3, FAM20A, TP63, CNNM4, ROGDI, LTBP3, FAM20C, CLDN16, CLDN19. These genes participate in the coding of proteins involved in phosphorylation, ion exchange, and production and degradation of the constituent elements of the mineral and organic phase of tooth enamel. The scientific evidence confirms that AI can be part of the syndrome and requires special attention from the medical-dental community.

RESUMEN La amelogénesis imperfecta (AI) es una condición de origen genético que altera la estructura del esmalte dental. La AI puede existir de manera aislada o asociada a otras afecciones sistémicas en el contexto de una AI sindrómica. El objetivo es describir de manera detallada los genes involucrados en las AI sindrómicas, las proteínas codificadas por estos genes y sus funciones de acuerdo a la evidencia científica actual. Se realizó una búsqueda electrónica de literatura desde el año 2000 hasta diciembre de 2017, después de lo cual se preseleccionaron 1.573 artículos, de los cuales 40 fueron analizados y discutidos. Los resultados indican que mutaciones en 12 genes son responsables de una AI sindrómica: DLX3, COL17A1, LAMA3, LAMB3, FAM20A, TP63, CNNM4, ROGDI, LTBP3, FAM20C, CLDN16, CLDN19. Estos genes están implicados en la codificación de proteínas que participan en la fosforilación, intercambio de iones, y producción y degradación de los elementos constituyentes de la fase mineral y orgánica del esmalte dental. La evidencia científica confirma que la AI puede ser parte del síndrome y amerita una especial atención de la comunidad médica-odontológica.

Genes involved in amelogenesis imperfecta. part i / Genes involucrados en la amelogénesis imperfecta. parte i

ABSTRACT Amelogenesis imperfecta (AI) refers to a group of genetic alterations of the normal structure of the dental enamel that disturbs its clinical appearance. AI is classified as hypoplastic, hypocalcified, and hypomaturation. These abnormalities may exist in isolation or associated with other systemic conditions in the context of a syndrome. This article is aimed to thoroughly describe the genes involved in non-syndromic AI, the proteins encoded by these genes and their functions according to current scientific evidence. An electronic literature search was carried out from the year 2000 to December of 2017, preselecting 1,573 articles, 63 of which were analyzed and discussed. The results indicated that mutations in 16 genes are responsible for non-syndromic AI: AMELX, AMBN, ENAM, LAMB3, LAMA3, ACPT, FAM83H, C4ORF26, SLC24A4, ITGB6, AMTN, MMP20, KLK4, WDR72, STIM1, GPR68. Future research with a translational approach will help to identify new mutations or genes, contributing to the evolution in the way of classifying, diagnosing and treating the various types of amelogenesis imperfecta.

RESUMEN La amelogénesis imperfecta (AI) constituye un grupo de alteraciones de la estructura normal del esmalte dental de origen genético que perturba su apariencia clínica. La AI se clasifica en hipoplásica, hipomadura e hipocalcificada. Estas anomalías pueden existir de manera aislada o asociada a otras afecciones sistémicas en el marco de un síndrome. En el presente artículo se pretende describir de manera detallada los genes involucrados en la AI no sindrómica, las proteínas codificas por estos genes y sus funciones, de acuerdo a la evidencia científica actual. Se realizó una búsqueda electrónica de literatura desde el año 2000 hasta diciembre de 2017, haciendo una preselección de 1573 artículos, de los cuales 63 fueron analizados y discutidos. Los resultados indicaron que las mutaciones en 16 genes son responsables de la AI no sindrómica: AMELX, AMBN, ENAM, LAMB3, LAMA3, ACPT, FAM83H, C4ORF26, SLC24A4, ITGB6, AMTN, MMP20, KLK4, WDR72, STIM1, GPR68. Las futuras investigaciones abordadas desde la visión translacional ayudarán a identificar nuevas mutaciones o nuevos genes, lo cual contribuirá a la evolución en la manera de clasificar, diagnosticar y tratar los diferentes tipos de amelogénesis imperfecta.

Pathogenesis of dental fluorosis: biochemical and cellular mechanisms / Patogénesis de la fluorosis dental: mecanismos bioquímicos y celulares

Abstract. The mechanisms involved in the development of dental fluorosis are still unknown. The development of in vivo and in vitro models using biologically relevant concentrations of fluoride for the emergence of fluorosis has allowed suggesting hypotheses that contribute to the understanding of the mechanisms that produce this defect in enamel development, with high prevalence in Colombia. This topic review presents an update on the normal mechanisms of the formation of enamel and how they are affected by exposure to high concentrations of fluoride. This is a thorough review of the deleterious effects of fluoride on the cells and the extracellular matrix, especially during the maturation stage, resulting in a delay of the removal of the protein matrix of amelogenins, as well as the appearance of mottled enamel-a characteristic of dental fluorosis. Finally, it shows the perspectives of the study of this defect in enamel development from biochemistry and cellular and molecular biology.

RESUMEN. Los mecanismos involucrados en el desarrollo de la fluorosis dental aún no se conocen a cabalidad. El desarrollo de modelos in vivo e in vitro que utilizan concentraciones de fluoruro biológicamente relevantes para la aparición de fluorosis ha permitido el planteamiento de hipótesis que aportan cada vez más al conocimiento de los mecanismos que generan este defecto del desarrollo del esmalte, de alta prevalencia en Colombia. Esta revisión presenta una actualización sobre los mecanismos normales de la formación del esmalte y cómo estos se ven afectados por la exposición a altas concentraciones de fluoruro. Se presenta una revisión en detalle de los efectos deletéreos del fluoruro sobre las células y sobre la matriz extracelular, especialmente durante la etapa de maduración, que tendrán como consecuencia el retraso de la remoción de la matriz proteica de amelogeninas y se traducirá en la apariencia de esmalte moteado, característica de la fluorosis dental. Por último, se muestran las perspectivas del estudio de este defecto del desarrollo del esmalte desde la bioquímica y la biología celular y molecular.

Estandarizacion de un protocolo de extraccion y caracterizacion del material proteico del esmalte dental erupcionado / Standardization of a protocol of extraction and characterization of erupted dental enamel proteins

Introduccion: El 95% del peso del esmalte dental erupcionado sano corresponde a material inorganico, 4% agua y 1% a materia organica (con un 0,03 a 0,1% de trazas de proteinas estructurales). En el caso del esmalte con defectos del desarrollo - como la fluorosis dental - existe evidencia de la retencion de material proteico, despertando la necesidad del estudio del proteoma del esmalte en estas condiciones. Limitaciones inherentes a los tejidos duros, como su bajo contenido proteico encerrado en una matriz mineral, dificultan los procesos de extraccion y caracterizacion de proteinas. El presente estudio, busca hacer una adaptacion metodologica de los procedimientos de extraccion de proteinas en esmalte dental erupcionado humano, para su posible aplicacion al estudio del proteoma del esmalte con defectos del desarrollo. Objetivo: Estandarizar una tecnica de extraccion y caracterizacion del material proteico del esmalte de dientes erupcionados. Materiales y metodos: Se recolectaron dientes sanos con extraccion indicada y se realizaron: -cortes de secciones longitudinales de 550 ¦Ìm, - separacion mecanica de esmalte/dentina y - pulverizacion de esmalte dental. El pulverizado se sometio a desmineralizacion/precipitacion de proteinas con TCA 12%. El extracto fue separado por electroforesis SDS-PAGE y caracterizado por LC-MS/ MS. Resultados: el procedimiento fue estandarizado. No se evidenciaron bandas de proteina despu¨¦s de la electroforesis SDS-PAGE, pero se identificaron y caracterizaron 138 peptidos, correspondientes a 13 proteinas, 3 de ellas especificas del esmalte (Amelogenina X, Amelogenina Y, Ameloblastina). Conclusiones: por primera vez en Colombia, se estandarizan y se adaptan metodos de extraccion y caracterizacion de proteinas del esmalte dental, abriendo las puertas al estudio del proteoma de este tejido.

Introduction: 95% of erupted enamel corresponds to inorganic material, 1% organic and 4% water content (by weight) and it only has traces of structural proteins (0,03¨C0,1%), making extraction and characterization a difficult process. Enamel developmental defects as dental fluorosis, have been related to protein retention, indicating a clear need for the study of the enamel proteome. Standardization of methods for extraction and characterization of enamel proteins will allow the characterization of the human enamel proteome under these particular conditions. Methods: ethical approval from Universidad El Bosque ethics committee was granted and informed consent was given. Human permanent erupted teeth were collected from Universidad El Bosque Dental Clinics. The teeth crowns were cut in 550 ¦Ìm sections, and dental tissues were separated. The enamel sections were grinded with liquid nitrogen to get enamel powder. Powdered enamel was demineralized and the proteins precipitated with TCA 12%. The proteins were separated by SDS-PAGE Electrophoresis and characterized by LC-MS/MS. Results: enamel powdering and protein extraction techniques were standardized at Universidad El Bosque laboratories. No protein bands were detected after SDS- PAGE Electrophoresis, however, by LC-MS/MS, 138 peptides from 13 proteins were identified, 3 of them enamel-specific (Amelogenin X, Amelogenin Y). Conclusions: for the first time in Colombia, methods for extraction and characterization of proteins are standardized and applied on dental enamel, opening the doors for the study of the proteome from sound and defective dental enamel.