Toxicidad de los Composites Dentales: Una Revisión Exhaustiva

La salud bucal es una de las prioridades más importantes cuando se trata de nuestra salud general. Los odontólogos usan productos potencialmente alérgicos e irritantes durante sus procedimientos dentales. La incidencia de reacciones adversas a los productos dentales es difícil de estimar.

En este artículo, te explicamos qué es la amalgama dental, cómo funciona, los riesgos asociados con su uso y las alternativas más seguras disponibles. Por lo expuesto, el objetivo de este artículo es evaluar los efectos adversos de los materiales dentales en general, y específicamente, cuáles de ellos se producen por los biomateriales usados en prostodoncia.

Biocompatibilidad de los Materiales Dentales

Antes de presentar los efectos biológicos que pueden producir los materiales dentales en los tejidos bucales es necesario tener presente el concepto de biocompatibilidad y la manera como se evalúa en los tejidos vivos. Biocompatibilidad se define en el glosario de términos prostodóncicos como la capacidad de existir en armonía con el ambiente biológico circundante (6).

En general, se calcula basándose en la citotoxicidad localizada, la respuesta sistémica, la alergenicidad y la carcinogenicidad (7) y debe cumplir con los siguientes criterios:

• No ser dañino para la pulpa y los tejidos blandos.
• No contener sustancias tóxicas que se puedan difundir, liberar y absorber en el sistema circulatorio para causar respuesta tóxica sistémica.
• Debe estar libre de agentes sensibilizantes que puedan llegar a causar respuestas alérgicas.
• No tener potencial carcinogénico.

Además del término biocompatibilidad es importante tener presente el vocablo biomaterial, el cual se define como cualquier sustancia que se pueda usar por cualquier período de tiempo como parte de un sistema que trate, aumente o reemplace algún órgano, tejido o función del cuerpo (6). Con respecto a los materiales dentales se sabe que se usan en humanos por períodos de tiempo largo o corto.

Se consideran que éstos son similares a otros materiales especializados usados en ortopedia, cirugía cardiovascular, cirugía plástica y oftalmología y que además están en contacto estrecho con diversos tejidos humanos (7). Para evaluar la biocompatibilidad de cualquier material de uso odontológico se utilizan pruebas que tienen como propósito eliminar cualquier producto o componente potencial de una sustancia que pueda causar lesión o daño a los tejidos orales o maxilofaciales (7).

Estas pruebas dividen los materiales en tres grupos:

• Grupo I o de pruebas primarias: Consisten en evaluaciones de citotoxicidad y genotoxicidad, en las que los materiales se ponen en contacto con cultivos celulares para determinar el efecto en la viabilidad celular e en el material genético (7).
• Grupo II o de pruebas secundarias: Evalúan la toxicidad sistémica, la dosis letal 50 (DL50), el grado de irritación y sensibilización que incluyen las pruebas de inhalación (para determinar toxicidad) y de implantación (7).
• Grupo III o pruebas de uso preclínico: Un producto puede ser aprobado por la Administración de Drogas y alimentos de los Estados Unidos (FDA) si supera las pruebas primarias y secundarias (realizadas en cultivos celulares y animales de experimentación); sin embargo, permanece en estudio y observación durante siete años más. Las pruebas terciarias se hacen para medir el efecto de los materiales que estarán en contacto con dentina y pulpa (7).

Basado en lo anterior se deduce que los materiales dentales antes de salir al mercado están sujetos a una serie de pruebas que garantizan que no son lesivos ni peligrosos para el ser humano: sin embargo, pueden llegar a producir efectos adversos que sólo pueden observarse con el tiempo y cuando se ponen en contacto con los tejidos.

Los efectos de cualquier material que entre en contacto con el cuerpo humano van desde ninguno hasta los que se describen más adelante, y dependen del grado de disolución en el cuerpo y la liposolubilidad, la vía de exposición (venosa, respiratoria, dérmica, oral) o de la vía de eliminación (la cual depende de la vía de administración) (7). La mayoría de materiales odontológicos se localizan en la vía de exposición oral, la cual se considera como la menos peligrosa debido a que la absorción es la más lenta (8).

Otros materiales como los implantes si se pueden considerar de alto riesgo porque su vía de exposición es la sanguínea, siendo la más peligrosa, debido a su rápida absorción (7). Los efectos adversos que pueden llegar a causar cualquier material sobre los tejidos incluyen citotoxicidad, teratogenicidad, carcinogenicidad, biodegradación, liberación de componentes, exposición y toxicidad, alergia e hipersensibilidad y alergia por contacto:

• La citotoxicidad es un mecanismo de toxicidad mediado inmunológicamente que produce muerte celular local ya sea por apoptosis o necrosis (7).
• La genotoxicidad o teratogenicidad es un mecanismo de producción de malformaciones en el feto. Una sustancia teratogénica o genotóxica es aquella capaz de producir malformaciones durante el embarazo y el desarrollo futuro del niño (7).
• La carcinogenicidad consiste en la degeneración neoplásica en los animales o el hombre (12).
• La biodegradación se refiere a los procesos de destrucción y disolución de los materiales por la saliva o por acción física o química como el desgaste y la erosión, la masticación, los alimentos o la actividad bacteriana (14).
• La liberación de los componentes a partir de los materiales dentales es gradual y lenta. Se sabe que como resultado de la corrosión de los metales usados para las restauraciones, especialmente los metales base, se liberan metales como níquel, berilio, cromo, paladio y mercurio. También se liberan monómeros de metilmetacrilato a partir de los acrílicos usados para los provisionales y las bases protésicas (18, 19).
• La exposición y toxicidad son dos efectos que se producen en los tejidos por contacto con materiales liberados y pueden ocurrir de manera independiente o asociadas. La primera es el contacto con un xenobiótico y la toxicidad es el efecto adverso que resulta por el contacto con un xenobiótico (18).
• La alergia e hipersensibilidad se define como una reacción inmunológica fuerte a sustancias que normalmente no representan peligro para el ser humano (19).
• La alergia de contacto está basada en compuestos de bajo peso molecular que se vuelven inmunogénicos al entrar en contacto con proteínas del huésped (22).

Materiales de Impresión y sus Efectos Adversos

Los materiales usados en prostodoncia se dividen en materiales de impresión, de restauración y cementos (7). Los materiales de impresión pueden ser elásticos y no elásticos (7). Los no elásticos incluyen las ceras, el yeso y los materiales termoplásticos (7). Los materiales elásticos se clasifican en elastoméricos y los hidrocoloides.

Los hidrocoloides abarcan los reversibles (tipo agar) e irreversibles (alginatos). Los elastoméricos incluyen las siliconas de adición y de condensación, los poliéter y los polisúlfuros (7). No se conocen publicaciones que presenten los efectos adversos que pueden producir estos materiales, a excepción de reacciones alérgicas.

Sin embargo, cuando se emplea un hilo retractor impregnado de sustancias con el fin de mejorar la separación del tejido gingival, la presencia de efectos adversos puede estar presente. Usualmente los hilos se impregnan de materiales vasoconstrictores, astringentes y sustancias hemostáticas (24, 25). El cloruro de aluminio es un astringente y a la vez es un hemostático y como efecto adverso produce quemadura de los tejidos debido a que es una sustancia cáustica.

Amalgama Dental: Riesgos y Alternativas

Uno de los materiales más utilizados en odontología a lo largo de los años ha sido la amalgama dental, una solución que ha ayudado a restaurar dientes dañados por caries o fracturas. Sin embargo, en tiempos recientes, ha surgido una preocupación creciente sobre los riesgos que pueden asociarse con este material, debido a su contenido de mercurio.

¿Qué es la amalgama dental?

La amalgama dental es una aleación compuesta principalmente por mercurio, plata, cobre y estaño. Esta mezcla de metales forma una pasta que se endurece una vez colocada en la cavidad del diente afectado, restaurando la funcionalidad del diente de manera rápida y eficiente.

Beneficios de la Amalgama Dental

La amalgama ha sido durante mucho tiempo el material de elección para muchos dentistas, y sigue siendo popular debido a las siguientes razones:

• Durabilidad comprobada: La amalgama dental es conocida por su longevidad.
• Resistencia a la masticación: Al ser extremadamente fuerte, la amalgama es capaz de soportar las fuerzas de la masticación.
• Costo asequible: Comparada con otros materiales como las resinas compuestas o las cerámicas, la amalgama es más económica.
• Fácil aplicación: Los dentistas tienen mucha experiencia utilizando amalgama dental, lo que hace que su aplicación sea rápida y relativamente sencilla.

Riesgos Potenciales de la Amalgama Dental

Uno de los principales puntos de preocupación sobre la amalgama dental es su contenido de mercurio, un metal pesado conocido por sus efectos tóxicos en el cuerpo humano. A continuación, te explicamos los riesgos más relevantes que se asocian con la amalgama dental.

1. Exposición al mercurio: Aunque muchos estudios han demostrado que las restauraciones de amalgama liberan pequeñas cantidades de vapor de mercurio con el tiempo, la cantidad exacta que se libera y su impacto real en la salud humana sigue siendo tema de debate en la comunidad científica. La exposición prolongada podría afectar la memoria, provocar irritabilidad y afectar la capacidad de concentración.
2. Reacciones alérgicas y sensibilidad a los metales: Aunque las reacciones alérgicas a la amalgama dental son poco frecuentes, algunas personas pueden desarrollar una hipersensibilidad a los componentes metálicos de la aleación, especialmente al cobre o a la plata.
3. Riesgos para mujeres embarazadas y niños: El mercurio puede atravesar la barrera placentaria, lo que podría representar un riesgo para el desarrollo del feto. En niños, debido a su menor tamaño y a su sistema inmune aún en desarrollo, el riesgo de toxicidad por mercurio es mayor.
4. Impacto ambiental: El mercurio es un contaminante que puede ser liberado al medioambiente si las restauraciones de amalgama no se manejan adecuadamente durante su eliminación.

Alternativas a la Amalgama Dental

Si te preocupa el uso de amalgama dental, existen varias alternativas modernas y más seguras que puedes considerar para tus tratamientos dentales:

1. Resinas compuestas: Son una opción popular para aquellos que buscan restauraciones más naturales, ya que se pueden adaptar al color de los dientes, haciéndolas prácticamente invisibles. Además, no contienen mercurio, lo que las convierte en una opción más segura.
2. Cerámica dental: Las restauraciones de cerámica (como las coronas y carillas) son altamente duraderas y estéticamente atractivas. Al igual que las resinas compuestas, no contienen mercurio, y tienen una excelente capacidad de resistir las fuerzas de masticación.
3. Aleaciones de Oro: En algunos casos, el uso de aleaciones de oro también es una opción, aunque su coste es más alto que el de la amalgama. Estas aleaciones son muy duraderas y biocompatibles.

Tabla Comparativa de Materiales Dentales

Efectos Genotóxicos de las Resinas en Odontología

Con el desarrollo de la adhesión a los tejidos dentales, las resinas compuestas revolucionaron la odontología desde hace aproximadamente 50 años (1). Esto coincide con la preocupación de los dentistas a nivel mundial sobre la biocompatibilidad de la amalgama de plata, debido que, los vapores de mercurio liberado por ésta, causan alteraciones en los sistemas nervioso, renal o respiratorio (2).

Por lo tanto, unos de los motivos principales para el cambio de este tipo de obturador dental por resinas compuestas de fotocurado era la seguridad biológica (3), sin apartar los requerimientos estéticos que cada vez tenían mayor auge conforme se desarrollaban mejores propiedades ópticas para estos materiales resinosos (1). Sin embargo, la biocompatibilidad a nivel genético de las resinas compuestas no es clara ya que estudios afirman que la acción genotóxica de éstas es causada por liberación de monómeros residuales al medio oral, los cuales surgen de la polimerización incompleta del material (4, 5) causando una serie de alteraciones metabólicas a nivel cromosomal comparables con las que pueden presentar la amalgama de plata (6).

Consecuentemente, la creciente prevalencia de cáncer en la cavidad oral (7), genera dudas sobre la inocuidad de varios materiales dentales de amplio uso en la población. En la mayoría de los casos, la etiología de esta patología es desconocida, por lo tanto, es necesario un monitoreo del daño cromosomal en células del epitelio bucal en contacto con materiales restaurativos como las resinas compuestas para determinar si pueden dar origen a esta u otras enfermedades (8).

Dichas sustancias elevan el riesgo de aparición de carcinomas y modificaciones en los tejidos cercanos o que se encuentran en contacto con ellas, así como también ciertos tejidos blanco distantes al lugar donde se está generando el estímulo carcinogénico, por lo tanto, es de enorme importancia determinar la relación riesgo-beneficio de las actuales resinas compuestas, ya que hasta el momento los beneficios en cuanto a la estética son palpables en la práctica clínica y en la satisfacción de los pacientes, sin embargo, el riesgo biológico aún no se esclarece de una manera satisfactoria, ya que son muy pocos los estudios que responden todas las dudas que generan estos materiales en cuanto al daño genético que pueden causar (8, 9).

Elusión de los Monómeros a la Cavidad Oral

Polydorou et al. determinaron mediante pruebas in vitro la elusión de monómeros en dos resinas compuestas de uso comercial (4). Encontrando que cerca del 50% de la cantidad total de TEGDMA liberado lo hacía en las primeras 24 horas y hasta 28 días después de su polimerización. Este mismo autor en un estudio posterior comparó in vitro varios materiales resinosos y concluyó que la cantidad de monómeros liberados disminuye después de 28 días y puede presentarse hasta después de 1 año de almacenamiento (5).

Michelsen et al. concluye mediante su estudio in vivo que la cantidad de monómero liberado en la saliva sólo se presenta las primeras 10 minutos después de su colocación. Este autor no encontró monómeros liberados después de 24 horas ni de 7 días, por lo tanto esto puede explicar la baja incidencia de efectos locales adversos relacionados con las resinas compuestas (10).

Ensayo de Micronúcleos

Durante la división celular el material genético (ADN) contenido en el núcleo celular, se replica y divide equitativamente dando lugar a dos células hijas idénticas; este proceso puede producirse de manera deficiente debido a errores durante la replicación y posterior división del ADN, a roturas cromosómicas y al efecto de la radiación y de sustancias genotóxicas, produciéndose pérdida cromosómica y haciendo que el reparto del material genético no sea equitativo.

Cuando esto ocurre, el material genético que se desprende y que, por tanto, queda excluido y no se incorpora correctamente al núcleo de la célula hija, origina un nuevo núcleo de menor tamaño que el primario denominado "micronúcleo" (MN), visible fácilmente al microscopio óptico. El material genético desprendido puede derivar de cromosomas enteros o, más frecuentemente, de fragmentos cromosómicos a céntricos que quedan excluidos de los núcleos de las nuevas células durante anafase mitótica.

La mucosa bucal provee una barrera contra los potenciales carcinógenos que son metabolizados en potenciales productos reactivos. Cerca del 90% de los cánceres son de origen epitelial, la mucosa bucal puede ser usada para monitorear eventos genotóxicos tempranos como resultado de carcinógenos potenciales que entran al cuerpo por ingestión o inhalación (11). Células bucales exfoliadas se usaron exitosamente mostrando los efectos genotóxicos del tabaco, tratamientos médicos como radioterapia, exposición ocupacional a potenciales mutagénicos y/o químicos carcinogénicos y para estudios de quimioprevención del cáncer (12).

Ensayo Cometa

En general, el principio básico del ensayo es la migración del ADN en una matriz de agarosa bajo condiciones de electroforesis. Luego, al ser observada la célula al microscopio (por fluorescencia o por tinción con plata del material nuclear), presenta la apariencia de un cometa, con una cabeza (región nuclear) y cola (formada por fragmentos nucleares que han migrado en dirección del ánodo) por lo que este ensayo es también conocido como ensayo Cometa, debido al patrón de migración del ADN que se produce en las células dañadas.

La detección de la migración del ADN alterado depende de varios parámetros, tales como: la concentración de la matriz de agarosa, el pH, la temperatura y duración del desenrollamiento, voltaje, amperaje y duración de la electroforesis (13). El protocolo de este ensayo ha quedado bien establecido para detectar daño al ADN, específicamente aquellos producidos por las rupturas de cadena, la formación de sitios lábiles al álcali, los entrecruzamientos ADN-ADN y ADN-proteínas y más recientemente para la evaluación de los mecanismos de reparación de daño oxidativo en el ADN en células eucariotas obtenidas tanto de estudios in vivo como in vitro.

Resinas Compuestas y Monómeros Dentales

Las resinas compuestas son usadas para una variedad de aplicaciones en odontología, básicamente están conformadas por una matriz polimérica, que típicamente es un metacrilato, un relleno de refuerzo hecho de vidrio radio opaco, un agente de unión Silano que une la matriz con el relleno y promotores o moduladores de polimerización. El monómero predominante usado en las resinas compuestas comerciales es el bis-GMA el cual posee una alta viscosidad, por lo tanto es mezclado con otros monómeros como TEGDMA y UDMA (1).

Los monómeros pueden ser considerados el constituyente clave en la resina dental, su grado de conversión es un determinante importante de las fuerza físico-mecánica del polímero resultante. La conversión generalmente no es completa y se acepta que sea baja en las resinas compuestas y en los adhesivos. Aparte de menores fuerzas mecánicas, un bajo grado de conversión resulta en una alta permeabilidad, mayor absorción de agua, mayor microfiltración, mayor liberación de monómeros residuales y, por lo tanto, menor biocompatibilidad (16).

Inducción de Genotoxicidad Causada por los Monómeros Dentales

El ADN es el blanco molecular de los componentes de los materiales dentales resinosos, ya que sus efectos genotóxicos han sido detectados en bacterias y células de animales mostrando la interacción entre el ADN y los monómeros residuales o metabolitos asociados. A la fecha parece que hay una clara diferencia en el potencial genotóxico de varios metacrilatos, por ejemplo, no se encontró inducción de mutación genética causada por el Bis-GMA y el UDMA (17).

Sin embargo, no se descarta que exista el daño a cierto nivel, ya que el Bis-GMA presentó resultados positivos al test de inhibición de síntesis de ADN realizado por Heil (18). Aunque, no se detectaron mutaciones genéticas con los monómeros HEMA y MMA, pero altas concentraciones de HEMA provocó mayores niveles de formación de micronúcleo indicando aberraciones cromosómicas in vitro en los estudios de Schweikl (17, 19), por lo tanto es probable que el HEMA también produzca daño al ADN.

El monómero bifuncional TEGDMA causa efectos mutagénicos dosis-dependiente en cultivo de células de animales, además la frecuencia de mutación genética aumentó más de 10 veces y este monómero también indujo la formación de micronúcleo (17, 19), también la fractura de las cadenas de ADN por el TEGDMA y el HEMA fue indicado por la prueba cometa en los estudios de Kleinsasser et al. (20, 21).

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