Modelizar el cráneo de los mamíferos

Durante la evolución, los mamíferos se han adaptado a un gran número de dietas diferentes. Estas adaptaciones de la dieta se reflejan en la diversidad en la morfología del cráneo y de los dientes de los mamíferos. Por otro lado, la relación entre las fuerzas de masticación y la forma y la morfología interna de los huesos de la mandíbula no es clara, sin embargo esto podría ayudar a reconstruir el comportamiento alimentario de especies extintas y comprender mejor la reabsorción del hueso alveolar, que es la causa común del edentulismo en la vejez.

En este contexto, los socios del proyecto financiado por la Unión Europea «Examination of alveolar and trabecular morphology and how it relates to masticatory forces» (EAT) examinaron la morfología interna de la mandíbula de diferentes especies de mamíferos para comprender el vínculo entre la morfología ósea y las fuerzas de masticación.

Los investigadores emplearon imágenes de tomografía microcomputarizada de alta resolución para analizar la morfología de la mandíbula de diferentes especies de mamíferos, incluyendo a los seres humanos, y aplicó nuevos métodos para analizar la red trabecular y el grosor del hueso cortical circundante. Estos también emplearon imágenes obtenidas por resonancia magnética y modelización dinámica por ordenador para generar modelos muscoloesqueléticos detallados del cráneo en su conjunto. Estos modelos fueron empleados para simular la función masticadora y, por tanto, para hacer predicciones precisas de las fuerzas dentales durante la masticación.

Esfuerzos posteriores se centraron en comprender el movimiento dental ortodóntico y el papel de las fibras del ligamento peridontal (PDL) en la transferencia de fuerza desde los dientes al hueso alveolar que rodea la cavidad dental (alvéolo). El PDL es un tejido conectivo fibroso que rellena el espacio entre la raíz del diente y el hueso alveolar. Los investigadores descubrieron que por medio de la modelización de la estructura fibrosa del PDL, la carga que recibe el hueso alveolar se produce de una manera que no es predicha por las hipótesis actuales sobre los mecanismos del movimiento dental ortodóntico.

En conjunto, los resultados del proyecto EAT proporcionan una información de gran valor sobre las adaptaciones funcionales del aparato masticador en relación con los hábitos alimenticios y tienen importantes implicaciones para los tratamientos ortodónticos. Los modelos animales biomecánicos generados podrían ser aplicados en el futuro a la investigación sobre la salud animal y a ayudar a reducir la necesidad de modelos animales in vivo.