Il volto mutevole dell’ortodonzia Understand article

Tradotto da Daniela Caleppa. Molti di noi hanno dovuto portare l’apparecchio per raddrizzare qualche dente. Solo in pochi, però, sanno che l’ortodonzia è strettamente collegata alla scienza e ad una una tecnologia dinamica.

Per molti di noi l’ortodonzia è una qualche ingegneria meccanica all’interno della bocca – un mucchio di apparecchi metallici, lastre, cavi. Ma in quanti conoscono le differenti scienze impiegate in questo ramo dell’odontoiatria? Al giorno d’oggi i dentisti devono comprendere ed applicare un bel po’ di scienze specialistiche, dalla genetica alla metallurgia.

Che cos’è l’ortodonzia?

L’ortodonzia è il ramo dell’odontoiatria che si occupa della diagnosi e della correzione di irregolarità dentali e mascellari. Non serve solo ad ottenere un bellissimo sorriso da copertina: le nostre mascelle ed i nostri denti sono usati sia per parlare, che per masticare. Quindi l’ortodonzia si occupa sia di come l’anatomia facciale coinvolge queste funzioni, che dei miglioramenti cosmetici.

Come ortodontisti, siamo sempre alla ricerca delle idee e tecniche più innovative in campo scientifico, per applicarle al nostro lavoro. Potete trovare alcuni esempi nella Tabella 1. In questo articolo, esamineremo in maniera più dettagliata alcune di queste aree.

Genetics and molecular biology in orthodontics

Alcuni problemi che si trova ad affrontare l’ortodonzia hanno origine genetica (figura 2). Sebbene la maggior parte di essi siano minori, altri sono causati da anomalie genetiche, dato che la testa ed il viso si formano prima della nascita^w1. Lo sviluppo della struttura facciale dell’embrione inizia con le creste neurali che si formano nell’area cerebrale. Queste cellule migrano per formare un tessuto che si differenzia in cellule chiamate osteoblasti, condroblasti e cellule odontogeniche. Esse, in seguito, formano i tessuti duri della testa e del collo, ossia le ossa, la cartilagine e i denti.

Durante questo processo, un ruolo importante è giocato da molecole chiamate fattori di crescita e di trascrizione. I fattori di crescita sono i modi in cui le cellule innescano la risposta di un’altra cellula, mentre i fattori di trascrizione controllano quali specifiche sequenze di DNA debbano essere usate per produrre l’mRNA, e quindi le proteine. Per esempio, sappiamo che l’inattività del fattore di crescita TGF-β causa palatoschisi^w2 e malformazioni della mascella superiore. Anche mutazioni nel sito recettoriale (dove è innescato il responso) per il fattore di crescita FGF causano un gran numero di anomalie cranio facciali.

Un altro esempio è rappresentato dai fattori di trascrizioni associati ai geni homeobox. Questi fattori di trascrizione sono importanti specialmente perché permettono alle cellule della cresta neurale di svilupparsi nelle strutture scheletriche della testa e del viso; ogni difetto nella trascrizione di questi geni può portare ad anomalie nello sviluppo facciale.

Altro esempio dell’importanza della biologia molecolare in ortodonzia è la recente scoperta che la polpa dentaria (l’area di tessuto connettivo al centro del dente) contiene le preziose cellule staminali adulte, che possono formare altri tipi di cellule. Così quando un dente viene estratto o cade, le cellule staminali possono essere raccolte e conservate per trattamenti futuri. Esse sono già utilizzate nel trattamento di alcuni tipi di cancro e sono in vista altre ulteriori applicazioni. Per esempio, i ricercatori stanno valutando la possibilità di utilizzare le cellule staminali per far crescere un sostituto naturale di un dente mancante.

Biomeccanica e ortodonzia

La forza che occorre a muovere un dente dipende dalla grandezza di quest’ultimo e dal tipo di movimento (girare o spostare). Tale forza necessita anche di un “ancoraggio”, quindi un gruppo di denti e dispositivi svolge questo compito (figure 3 e 4).

Nel nostro lavoro di ortodontisti decidiamo quale possa essere la miglior combinazione di forze ed ancoraggio, per ottenere il giusto movimento senza alcun effetto negativo. Esaminiamo ogni fase per assicurarci che ciò avvenga, ed in caso contrario cambiamo il programma di trattamento.

Nell’ortodonzia tradizionale, erano utilizzati dispositivi come la trazione extra-orale ed elastici intraorali per rafforzare l’ancoraggio; ciò richiedeva molta cooperazione da parte del paziente. Oggi in alcuni casi si possono usare mini viti in titanio (figura 4).

Metallurgia e ortodonzia

Le forze usate in ortodonzia sono sviluppate dagli archi ortodontici (figura 5). All’inizio del trattamento gli archi devono essere piuttosto elastici per permettere il movimento dei singoli denti. In seguito gli archi devono essere più rigidi per assicurare la stabilità, mentre è mosso un intero blocco di denti.

Gli ortodontisti possono scegliere archi di diversi materiali:

• Acciaio inossidabile: è facile da modellare ed è molto rigido, così da assicurare stabilità.

• Lega di nitinol: queste leghe nichel-titanium hanno una grande elasticità. Producono una forza debole ma costante, adatta alle fasi iniziali di allineamento. Non possono però essere saldati.
• Leghe in memoria di forma^w3: questi metalli hanno un’elasticità variabile, che dipende dalla temperatura. Si possono piegare per essere inseriti nella bocca; una volta lì, essi “provano” a recuperare la propria forma iniziale, esercitando una forza sui denti.

Una disciplina dinamica

Come avete potuto constatare, gli ortodontisti devono essere degli scienziati completi per tenere il passo dei cambiamenti e delle innovazioni tecnologiche di questa disciplina. Quindi, se un vostro studente salta una lezione di scienze per andare dal dentista, non vi preoccupate: potrebbe essere un’opportunità perfetta per conoscere le ultime scoperte in campo di biologia molecolare, o per trovare qualche ispirazione utile ad un giovane scienziato dei materiali in erba.

Download

Download this article as a PDF