Tipos de Fuerza en Ortodoncia y su Aplicación

El tratamiento ortodóncico implica el uso y control de fuerzas que producen remodelación de tejidos dentarios y peridentarios, incluyendo la pulpa dental, ligamento periodontal, hueso alveolar y encía.

En la respuesta tisular al estímulo ortodóncico, varios tejidos se ven contemporáneamente afectados, esto implica una serie de reacciones celulares y la intervención de múltiples factores que pueden modificar el éxito y las expectativas de la terapia.

La mecánica propia al tratamiento, esto es, la magnitud y dirección de las fuerzas aplicadas, deben ser cuidadosamente evaluadas y manejadas por el clínico. La edad, la presencia de enfermedades óseas y el consumo de fármacos que puedan afectar el metabolismo óseo, son factores del paciente que pueden alterar la efectividad del tratamiento.

Finalmente, están todos aquellos factores externos, que han sido ampliamente investigados tanto en modelos animales como en estudios clínicos con el fin de favorecer o limitar ciertos movimientos dentarios.

El objetivo de esta revisión es describir algunos de estos factores y su efecto sobre la remodelación de tejidos y el movimiento dentario ortodóncico (MDO), así como los mecanismos de acción y los efectos de algunas drogas y estímulos mecánicos.

I. Factores Propios del Paciente en el Movimiento Dentario Ortodóncico

En la planificación y desarrollo del tratamiento ortodóncico se deben considerar las características particulares de cada paciente, porque pueden alterar de manera significativa el tiempo y los objetivos del tratamiento.

Edad

Por mucho tiempo se ha creído que el tratamiento ortodóncico en adultos toma más tiempo que en niños y adolescentes, pero la relación entre la edad y el MDO aun no ha sido completamente comprendida.

Se ha observado que los tejidos peridentarios del adulto presentan características diferentes a la de los niños o adolescentes. Al aumentar la edad, la actividad celular disminuye, y los tejidos se hacen más ricos en colágeno, afectando la respuesta de los tejidos adultos a las fuerzas ortodóncica.

El niño, está en una etapa proliferativa, y presenta un hueso alveolar esponjoso, con espacios medulares grandes y numerosos, el flujo vascular es abundante, y presenta un máximo potencial de remodelación.

El ligamento periodontal en el niño presenta una alta tasa de renovación fibrilar, las fibras colágenas son más finas y hay mayor número de células; esto hace que los tejidos periodontales en individuos jóvenes reaccionen más rápidamente a la carga ortodóncica, a diferencia de la respuesta de los tejidos periodontales del adulto.

Esto se debe a los cambios fisiológicos que sufre el tejido periodontal en el adulto, donde el hueso alveolar está menos vascularizado y los espacios medulares adquieren más tejido adiposo. Del mismo modo, la tasa de renovación celular en el ligamento periodontal, es menor en el adulto, la situación es más estable, y las fibras colágenas son más gruesas lo que retrasa la respuesta proliferativa ante la aplicación de fuerzas ortodóncicas.

Se ha descrito además, que en el adulto, se forman más fácilmente las zonas hialinas en el lado de presión, las cuales pueden limitar temporalmente el MDO.

Fármacos

El paciente en tratamiento ortodóncico, puede estar consumiendo una gran variedad de medicamentos, pero aquellos que pueden alcanzar el tejido óseo mecánicamente estresado, a través de la circulación sanguínea, interactuando con las células "blanco" locales, son los que pueden afectar principalmente el tratamiento ortodóncico.

La combinación del efecto mecánico de las fuerzas y algunos de estos agentes puede resultar en una inhibición o estimulación para el movimiento dentario. Dentro de este grupo están los antiinflamatorios no esteroidales (AINEs) y los bifosfonatos inhibiendo el MDO y los corticosteroides estimulándolo.

El grupo de fármacos más comúnmente utilizados durante la terapia ortodóncica son los AINEs, utilizados para control del dolor tras la aplicación de las fuerzas sobre las piezas dentarias.

El efecto antiinflamatorio de este grupo es resultado del bloqueo de la síntesis de prostaglandinas a partir del ácido araquidónico, mediante la inhibición de la enzima ciclooxigenasa.

Estudios clínicos y en animales, han identificado el rol de las prostaglandinas en el proceso de reabsorción ósea, determinando que tienen una acción directa en el aumento del número y tamaño de osteoclastos y en la estimulación de su actividad resortiva.

Es por esto que el uso de AINEs para control de dolor en ortodoncia, ha sido cuestionado en los últimos años, porque no sólo tendrían un efecto positivo en el manejo del dolor tras las activaciones ortodóncicas, pero también podrían afectar la secuencia del movimiento dentario, mediante la inhibición, o al menos la disminución de la relación entre la inflamación y el proceso de reabsorción ósea, disminuyendo el rango de movimiento dentario.

La mayoría de los estudios demuestran la efectividad de los AINEs en el control del dolor, pero también establecen que de algún modo estos pueden afectar la efectividad del movimiento dentario, por esto hoy las líneas de investigación tratan de determinar cual sería el antiinflamatorio con menor impacto en el remodelado óseo, y las últimas publicaciones señalan al paracetamol como una buena alternativa.

El Paracetamol es una de las drogas más usadas para el seguro y efectivo control del dolor, éste actúa disminuyendo los productos de la ciclooxigenasa, preferentemente en el sistema nerviosos central, sin alterar significativamente la secreción periférica de PGs es así que estudios experimentales en animales han concluido que el uso de paracetamol no alteraría el remodelado óseo, es decir no tendría efecto sobre el rango de movimiento dentario.

El creciente uso de glucocorticoides para el tratamiento de condiciones médicas, tales como artritis, alergias, alteraciones renales, de colágeno y otras, ha hecho que tanto clínicos como investigadores se interesen en entender los mecanismos mediante los cuales estos medicamentos podrían alterar el metabolismo óseo.

Los corticoides están relacionados con el control de carbohidratos, grasa y el metabolismo de proteínas, pero también tienen propiedades antiinflamatorias. También tienen una participación en la fisiología ósea, aunque su rol no se ha definido claramente.

Los efectos secundarios a largo plazo de estas terapias radican en alteraciones en la mineralización de los tejidos duros y en la cicatrización, además de alteraciones en la condrogénesis y osteogénesis, pérdida ósea y osteoporosis.

Clínicamente los resultados sugieren que se puede tratar ortodóncicamente a pacientes con terapias de corticoides, pero se deben tener ciertas consideraciones. En casos de pacientes sometidos a terapia de corticoides por un tiempo corto, es recomendable posponer la mecánica ortodóncica hasta que deje de recibir el fármaco. En casos de corticoterapias crónicas, al ser limitada la formación ósea, se recomienda realizar una mecánica ortodóncica con fuerzas reducidas y controlar al paciente más seguido.

Otro grupo de fármacos que pueden tener efecto sobre el remodelado óseo son los bifosfonatos, usados para el tratamiento de la osteoporosis. Esta es una enfermedad muy común en mujeres adultas, condición caracterizada por una pérdida de resistencia y masa ósea.

Los bifosfonatos (como el alendronato o risedronato, entre otros) son fármacos con alta afinidad por el calcio y se dirigen a áreas de remodelado óseo, inhiben el metabolismo osteoclástico y reducen el número de estas células. Esto indicaría que los bifosfonatos pueden inhibir el movimiento dentario y retardar el tratamiento ortodóncico.

Además otros estudios han establecido que el uso de bifosfonatos aumenta el riesgo de osteonecrosis, asociado a procedimientos quirúrgicos complementarios al tratamiento ortodóncico, como extracciones o instalación de microimplantes.

Es de gran importancia considerar que la vida media de estos fármacos es extremadamente larga, incluso mayor a los 10 años. Generalmente se presume que este grupo de drogas se mantienen inactivas retenidas en el tejido óseo hasta que la droga activa es liberada por el proceso normal de remodelado óseo.

II. Agentes Externos en el Movimiento Dentario Ortodóncico

Los grandes avances en el conocimiento molecular, han permitido a los investigadores buscar alternativas para acelerar o inhibir el movimiento en ciertas piezas dentarias, con el objetivo de obtener la máxima eficiencia en la terapia ortodóncica, para esto se han utilizados diversas sustancias químicas, y algunos agentes físicos, como láser, campos electromagnéticos, y ultrasonido.

Factores Limitantes del Movimiento Dentario Ortodóncico

Con el objeto de limitar el movimiento ortodóncico, en casos que requieren de anclaje máximo, o para evitar las recidivas post-tratamiento, se han realizado estudios para poder contar con alternativas a los dispositivos mecánicos intra o extraorales que utilizamos en la clínica en la actualidad.

Estudios experimentales con aplicaciones tópicas de bifosfonatos, han establecido que estas drogas son capaces de inhibir fuertemente la reabsorción ósea asociada al movimiento dentario.

También se ha estudiado la administración local de echistatina y del péptido arginina-glicina-ácido aspártico (RGD), en ratas, para limitar el movimiento dentario por inhibición de la reabsorción ósea y la reabsorción radicular.

Éstos son agentes inhibidores de integrinas o también llamadas desintegrinas, las que se asocian directamente a la respuesta celular antes cargas mecánicas.

La echistatina, una desintegrina derivada del veneno de serpiente, ha demostrado ser potente inhibidor de la reabsorción ósea in vivo, su función se atribuye a la disminución de la función osteoclástica por inhibición de la integrina alpha(v)beta(3), lo que reduce su capacidad de migración y de mantención de la zona del sellado durante el proceso de formación de lagunas de reabsorción, mientras que el RGD disminuye el número de osteoclastos.

Kansaki y cols., en observaciones in vitro estableció que las células del ligamento periodontal, ante fuerzas mecánicas de compresión, inducen osteoclastogénesis a través de la regulación de la expresión de ligando del receptor activador del factor nuclear kappa B (RANKL) vía síntesis de PGE2.

En el año 2004, investigaron la acción del gen osteoprotegerina (OPG) en este proceso, demostrando que la transferencia del gen OPG a los tejidos periodontales inhibe la acción del RANKL limitando el movimiento dentario ortodóncico.

Mecánica y Fuerzas en Ortodoncia

La mecánica es la ciencia que describe y predice las condiciones de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas.

Representaremos las fuerzas aplicadas en ortodoncia mediante vectores. Un vector quedará definido por su magnitud, línea de acción, sentido y punto de aplicación. Nos interesará conocer, cuando actúan varias fuerzas, la resultante y su línea de acción.

Generalmente la aplicación de la fuerza no se produce a través del centro de resistencia del diente, con lo que se provoca un momento de fuerza, que además del movimiento lineal, también produce un movimiento rotacional o de inclinación.

Para desarrollar aparatos efectivos y eficaces, es necesario determinar el momento de la fuerza, es decir, tener en consideración la fuerza y la distancia.

La traslación de un diente, ocurre cuando el ápice radicular y la corona se desplazan igual distancia y en la misma dirección horizontal.

Es decir, para conseguir este movimiento de traslación en masa, debemos lograr que la resultante en el centro de resistencia del diente sea únicamente una fuerza lineal. Las palancas auxiliares para el movimiento de traslación no son nuevas en ortodoncia.

En la práctica clínica se obtienen muy buenos resultados para este tipo movimientos mesio-distales, cuando el gancho de potencia utilizado, es de longitud adecuada y esta es adaptable según el caso a tratar.

Se define como periodonto al conjunto de estructuras que rodean al diente: cemento radicular, ligamento periodontal, hueso alveolar y encía. Estas estructuras tienen como misión principal dar soporte al diente.

El cemento es el tejido conjuntivo calcificado que cubre la dentina de la raíz y en el que se insertan los haces de fibras del ligamento periodontal. Es el tejido de inserción entre el diente y el hueso alveolar a través de las inserciones en el cemento.

El hueso alveolar es una parte fundamental de la estructura ósea que sostiene los dientes y se encuentra en ambos maxilares. Este hueso rodea las raíces formando las paredes del alvéolo, que son las cavidades en las que se alojan las raíces de los dientes.

La encía es la parte de la mucosa bucal que rodea al diente y cubre el hueso alveolar. El control del movimiento radicular en ortodoncia se refiere a la corrección de la posición de las raíces de los dientes en el hueso alveolar. Actualmente las nuevas tecnologías nos facilitan esta capacidad con un mayor control.

Tanto las ortodoncias tradicionales (brackets) como los alineadores transparentes, pueden diseñarse específicamente para aplicar fuerzas controladas sobre la raíz. En nuestra opinión, y dado que es imposible conocer la posición radicular a simple vista, cualquier tratamiento de ortodoncia requiere un análisis radiográfico.

Los cortes de las tomografías computarizadas de haz cónico (CBCT) nos facilitan la posibilidad de realizar una correcta planificación, así como la realización de controles periódicos durante el tratamiento.

Cuando uno de los objetivos del tratamiento ortodóncico sea devolver la raíz del diente a su posición correcta en el hueso alveolar, tanto los brackets tradicionales como los alineadores transparentes requerirán tratamientos más prolongados y un mayor control radiológico.

Tras una planificación correcta mediante CBCT, el Dr. Clavería decidió colocar un sistema de alineadores transparentes con ataches por palatino.

La siguiente tabla resume los factores modificantes del movimiento dentario ortodóncico:

Figura 1. El centro de resistencia de un diente no es identificable con facilidad; no obstante, los estudios analíticos determinaron que el centro de resistencia para dientes unirradiculares, con nivel normal del hueso alveolar, se sitúa entre 1/4 y 1/3 de la distancia desde la unión amelocementaria hasta el ápice.

Figura 2. a) La fuerza F aplicada no pasa por el centro de resistencia por lo que se produce un momento de fuerza. b) Resultante en el centro de resistencia.

Figura 3. La traslación de un diente, ocurre cuando el ápice radicular y la corona se desplazan igual distancia y en la misma dirección horizontal.

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