Análisis calorimétrico de dentina de diversas edades con fines forenses

Calorimetric Analysis of Dentin of Various Ages for Forensic Purposes 

Autores: Luz Liliana Herrera Rodríguez, América Yazmín Torres Moreno, Seyla Nayjaá Sarmiento Hernández, Dania Lizzette Félix Herrera, Tonantzin González Arredondo, María Luz Carrera Jota

Completo

Introducción

El ser humano posee tejidos duros, entre ellos están el hueso y la dentina son parecidos entre sí, ya que los dos crecen por aposición, la diferencia es que la dentina es avascular. La dentina es el principal tejido en el diente, ya que alcanza la mayor porción de éste. Es una estructura sólida, que rodea a la pulpa y la protege, así como los demás elementos que constituyen al diente. Las células que forman este elemento principal del diente son los odontoblastos, estas células son post mitóticas (que ya no se dividirán para dar lugar a células nuevas) de origen mesenquimal dispuestas en forma de palizada en la periferia de la pulpa dental y responsables de la formación de la dentina (1). En la estructura de la dentina se distinguen dos regiones básicas: la matriz mineralizada (principalmente colágeno tipo I como fase orgánica y la hidroxiapatita como fase inorgánica) y los conductos o túbulos dentinarios que la atraviesan en todo su espesor y que alojan a los procesos odontoblásticos. Dichos procesos odontoblásticos son largas prolongaciones citoplasmáticas de las células especializadas llamadas odontoblastos, cuyos cuerpos se ubican en la región más periférica de la pulpa. Estas células producen la matriz colágena de la dentina y también participan en el proceso de calcificación de esta siendo, por tanto, responsables de la formación y del mantenimiento de la dentina (4) El colágeno tipo I que destaca entre los componentes de la matriz orgánica, es sintetizado por el odontoblasto y representa el 90% de dicha matriz. Se ha reportado la presencia de colágenos tipos lll, IV, V y VI en pequeñas proporciones y en diferentes circunstancias (5). El espesor de dentina es mayor en piezas adultas que en piezas jóvenes, y por tal razón, se decidió estudiar dentina de diferentes edades bajo análisis térmico con el fin de ver qué porcentaje de contenido orgánico o colágeno se pierde durante este proceso, ya que se tiene colágeno tipo I en su mayor parte en la matriz orgánica, se conoce que el grosor de la dentina aumenta con la edad porque está más calcificada, es decir, se tiene menos colágeno que en etapas tempranas (6). En la actualidad se ha incrementado el número de casos donde se encuentran cuerpos y restos humanos, de los cuales es difícil reconocer o dar parte de información confiable y científicamente comprobable de estos cuando hay situaciones de violencia de cualquier tipo, como lo es la incineración o hasta encontrar restos óseos obteniendo poca información que impida llegar a conocer información detallada del fallecido. Los restos óseos permiten estimar sexo y edad por sus medidas y localizaciones anatómicas, también las causas de la muerte y apoyar la parte legal para determinar el caso (7). Uno de los órganos que permiten llegar a obtener información más certera por la alta resistencia al calor en caso de las incineraciones, la durabilidad y densidad, son los dientes, mediante métodos que detallan la información del fallecido. Por medio de la Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y Análisis Termogravimétrico (TGA) se puede medir el flujo de calor y la pérdida de peso de una muestra, en función de la temperatura cuando la muestra es sometida a un programa de temperatura controlado (8,9). Es por esto, que se decidió utilizar dicha técnica para medir el porcentaje de contenido orgánico en dientes de diferentes edades, debido a que la dentina persiste por largo tiempo a diferencia de la pulpa, que se retrae con el tiempo o se degrada a altas temperaturas, por lo tanto, la forma de obtener información del fallecido es un poco más compleja, debido a la dureza que tiene el esmalte resguarda la dentina la cual queda integra y permite analizarla detalladamente (1).

Objetivo

Identificar en la dentina humana de diferentes edades el porcentaje de contenido orgánico que se pierde al realizar análisis térmico como prueba preliminar, lo cual ayudará a construir un índice dental con fines forenses.

Material y métodos

La preparación de las muestras se realizó en el Laboratorio de Ciencias Básicas de la Facultad de Odontología de la Universidad Autónoma de Sinaloa. Las muestras ya preparadas y clasificadas se procesaron en colaboración con Laboratorio de Biofísica de la Escuela Nacional de Ciencias Biológicas del Instituto Politécnico Nacional Unidad Zacatenco (LB-ENCB-IPN) donde se realizó el análisis a cada muestra mediante el uso de la técnica de calorimetría DSC-TGA. Se utilizó cinco órganos dentales por cada edad estudiada de diferentes sexos, utilizando un total de 45 piezas dentales. Los órganos dentales se etiquetaron con ficha de identificación completa: edad, sexo, fecha de extracción y motivo de la extracción, hidratadas en agua bidestilada, almacenadas a 4 °C, que cumplan con los criterios de inclusión. Se extrajo dentina de cada pieza dental seleccionada, la cual se trituró en un mortero de ágata hasta obtener un polvo fino, la cual se colocó en tubos eppendorf con su debida clasificación. Se utilizó un calorímetro marca TA Instruments SDT Q600 (DSC-TGA), temperatura T.A. a 1500 °C. Crisoles de platino 40 μl y 110 μl. Atmósfera de nitrógeno y aire extra seco. Los termogramas obtenidos fueron analizados por el software TA Universal Análisis. Se realizó un estudio de tipo experimental.

Resultados

Para el análisis de resultados se midieron la entalpía (ΔH), los picos de temperatura (T pico) y se determinó la pérdida de peso (% peso). Se obtuvo menor porcentaje de pérdida de contenido orgánico en dientes temporales que en dientes permanentes, para dientes temporales se obtuvo un 23% de pérdida de contenido orgánico a los 4 años, a los 6 años su contenido de materia orgánica es bajo (17.8%), mientras que los valores aumentan a los 9 años (19.5%) y disminuye un poco a los 12 años (18%). La misma tendencia se observa para los valores de entalpía. Para los dientes permanentes se obtuvo un 23.8% de pérdida de contenido orgánico a los 18 años, a los 21 años su contenido de materia orgánica disminuye (22%), observando esta tendencia hasta los 64 años (18.9%). La misma tendencia se observa para los valores de entalpía.

Discusión

Al realizar análisis térmico (DSC-TGA) a membranas de colágeno tipo I, a los 50°C las moléculas de agua empiezan a evaporarse cuya masa representa el 11.90% de la masa total, para la degradación del colágeno tipo I la temperatura es aproximadamente a partir de los 210°C, el resto de la masa se termina de degradar a los 580°C aproximadamente, obteniendo una masa alrededor del 23.48% (10). Con respecto al presente estudio al analizar dentina humana de diferentes edades por análisis térmico (DSC-TGA), se concuerda con Gómez et.al, 2017 (10) en el porcentaje de contenido orgánico degradado y en la temperatura a partir de los 200°C y terminando la degradación de la dentina alrededor de los 580°C. Por lo que se puede establecer que el contenido orgánico que se degrada al realizar análisis térmico en dentina de diferentes edades puede ser colágeno tipo I. Y los porcentajes perdidos de contenido orgánico están alrededor de un 20% mismo que se reporta en la literatura para el contenido orgánico el cual tiene un 90% de colágeno tipo I (5).

Conclusión

Debido a que los resultados obtenidos por medio de calorimetría presentaron diferentes porcentajes de contenido de materia orgánica en las diferentes edades analizadas, se determina que con mayor cantidad de muestras será posible definir un índice dental que aporte información como la edad y pueda utilizarse como técnica complementaria de identificación forense. 

Palabras clave: Dentina Colágeno Calorimetría Forense

2024-03-09   |   45 visitas   |   Evalua este artículo 0 valoraciones

Vol. 18 Núm.2. Septiembre 2023 Pags. 108-110 Rev Invest Cien Sal 2023; 18(Supl. 2)