El óxido nítrico (ON) es considerado un de los posibles reguladores del metabolismo y de la actividad celular del tejido óseo. Es producido por la sintasa inducible ON (SON).Los osteoblastos y los osteoclastos expresan fundamentalmente la sintasa endotelial (SONe) y la sintasa inducible (SONi). Este estudio investigó, en una primera etapa, las funciones individuales de cada una de estas isoformas, mediante histomorfometría y técnicas de biología molecular, empleando animales transgénicos deficientes en la SONe (SONe-/-) y en la SONi (SONi-/-), respectivamente. En una segunda etapa, este estudio investigó los efectos de la lactancia sobre el metabolismo óseo y el posible rol del ON en la patogénesis de la osteoporosis lactacional en ratas, mediante estudios bioquímicos, histomorfométricos e inmunohistoquímicos. Los estudios desarrollados en los ratones SONe-/- y en los ratones SONi-/- mostraron que ambas isoformas están involucradas en la regulación de la masa ósea y que la ausencia de los genes que expresan alguna de estas isoformas resulta en la reducción del volumen óseo(BV/TV) y en el índice de formación ósea (BFR/BS). Las alteraciones observadas estan relacionadas con una disfuncion osteoblásticas. La ausencia de la SONe se encuentra asociada con una reducción en el reclutamiento de los osteoblastos a los sitios de remodelación; mientras que la ausencia de la SONi esta relacionada con una disminución en la actividad metabólica de estas células. Los estudios desarrollados en las ratas en lactación mostraron una reducción del BV/TV y un aumento marcado del índice de remodelación ósea, mas pronunciados que los observados en las ratas ovariectomizadas. Sin embargo, mostraron una marcada disminución de las superficies mineralizadas (MS/BS), del índice de aposición mineral (MAR)y del BFR/BS. Se observó una correlación positiva entre los niveles de expresión de la SONe en los discos epifisiarios con la intensidad del crecimiento endocondral y con la magnitud en la intensidad de la remodelación ósea. / Nitric oxide (NO) is consideres as a possible local regulator of bone metabolism and bone cell activity. NO es generated by NO sythsses (NOS) isoforms. Thi endothelial (eNOS) and the inducible (iNOS) isoforms are expressed by osteoblasts and osteoclasts. The first aim of this study was to investigate the specific roles of these isoforms using eNOS and iNOS gene-deficient mice (eNOS -/- and iNOS, respectively) by performing histomorphometry and molecular biology techniques. The second aim of this study to investigate the role of NO in the pathogenesis of lactational osteoporosis in rats and to assess the effects of lactation on bone metabolism and bone cell activity. Endothelial NOS gene-deficient mice showed a decrease in bone volume (BV/TV) and in bone formation rate (BFR/BS). These appear to be due to a decrease in osteoblast surface and therefore, suggest thart there is an abnormal osteoblast commitmentand recruitment. Similary, iNOS-/- mice displayed a reduction in BV/TV and in BFR/BS. However, it seems to be due to a reduction in osteoblast metabolism and activity rather than to a reduction in osteoblast recruitment. Study conducted in rats during lactation showed in BV/TV and an increase in bone remodelling, more pronounced than the observed in ovariectomized rats. However, lactated rats also showed a reduction in mineralised surface (MS/BS), in mineral appositional rate (MAR) and in BFR/BS. A positive correlation was observed between the level of eNOS expression in the growth plate and the intensity of endochondral growth rate and with the intensity of bone remodelling activity in the methaphyses. A positive correlation was also observed between the oestrogen levels and the level of eNOS expression in the growth plate but not with the eNOS expression in the trabecular metaphyses. Taking together these data suggest that eNOS is involved in endochondral growth and in bone remodelling. However, oestrogen levels seems to be related, at least in part, with endochondral growth rate but seems to have less influence in bone remodelling activity.

La malposición dentaria influye en la estética y funcionalidad de los pacientes. Ante esta situación, es posible realizar la corrección mediante el tratamiento ortodóntico fijo; sin embargo, a la consulta, acuden pacientes con características clínicas tales como corticales vestibulares reducidas, reabsorciones radiculares y posiciones de las piezas dentarias no compatibles con el hueso alveolar, los cuáles limitan la posibilidad de alcanzar los objetivos del tratamiento ortodóntico. A pesar de esto, es posible complementar el tratamiento ortodóntico con procedimientos periodontales para optimizar el movimiento dental y reducir efectos adversos en los tejidos de soporte. Este trabajo reporta el tratamiento ortodóntico realizado en seis meses de un paciente de sexo femenino de 25 de edad complementado con corticotomía e injerto óseo para corregir el apiñamiento de las piezas dentarias sin efectos adversos de los tejidos de soporte. Es recomendable contar con un análisis tomográfico previo al tratamiento para poder evaluar correctamente la topográfica del hueso alveolar, de tal forma que se puedan identificar factores que puedan alterar la estabilidad del tratamiento ortodóntico. / Dental malposition influences the aesthetics and functionality of patients. In this situation, it is possible to make the correction by means of fixed orthodontic treatment; However, at the consultation, patients with clinical features such as reduced vestibular cortices, root resorption and positions of teeth not compatible with alveolar bone, which limit the possibility of achieving the objectives of orthodontic treatment. Despite this, it is possible to complement orthodontic treatment with periodontal procedures to optimize dental movement and reduce adverse effects on supportive tissues. This work reports the orthodontic treatment performed in six months of a 25-year-old female patient supplemented with corticotomy and bone graft to correct the crowding of the dental pieces without adverse effects of the support tissues. It is advisable to have a tomographic analysis prior to treatment in order to correctly assess the topography of the alveolar bone, so that factors that can alter the stability of the orthodontic treatment can be identified. / Trabajo académico

[ES] El acceso a una atención sanitaria de alta calidad es un marcador importante del desarrollo de las sociedades humanas. Los aportes tecnológicos a la medicina han mostrado un potencial relevante para descubrir procedimientos efectivos a nivel preventivo, diagnóstico y terapéutico. En particular, los métodos computacionales permiten el procesamiento eficaz de datos médicos y, por tanto, pueden modelar sistemas biológicos complejos. Esto ha influido en el desarrollo de la Medicina Personalizada (MP) durante las últimas décadas, donde la obtención de conocimiento específico de cada caso permite realizar intervenciones a medida, todo ello a un coste de recursos accesible. La simulación de remodelación ósea es un campo prometedor en el contexto de la MP. Predecir un proceso de adaptación ósea en un caso concreto puede dar lugar a numerosas aplicaciones en el campo de las enfermedades óseas, tanto a nivel clínico como experimental. Mediante la combinación del Método de Elementos Finitos (FEM) y los algoritmos de remodelación ósea, es posible obtener modelos numéricos de un hueso específico a partir de datos médicos (por ejemplo, una tomografía computarizada). Todo ello puede dar lugar a una revolución en la medicina personalizada. / [CA] L'accés a una atenció sanitària d'alta qualitat és un marcador important del desenvolupament de les societats humanes. Les aportacions tecnològiques a la medicina han mostrat un potencial rellevant per a descobrir procediments efectius a nivell preventiu, diagnòstic i terapèutic. En particular, els mètodes computacionals permeten el processament eficaç de dades mèdiques i, per tant, poden modelar sistemes biològics complexos. Això ha influït en el desenvolupament de la Medicina Personalitzada (MP) durant les últimes dècades, on l'obtenció de coneixement específic de cada cas permet realitzar intervencions a mesura, tot això a un cost de recursos accessible. La simulació de remodelació òssia és un camp prometedor en el context de la MP. Predir un procés d'adaptació òssia en un cas concret pot donar lloc a nombroses aplicacions en el camp de les malalties òssies, tant a nivell clínic com experimental. Mitjançant la combinació del Mètode d'Elements Finits (*FEM) i els algorismes de remodelació òssia, és possible obtindre models numèrics d'un os específic a partir de dades mèdiques (per exemple, una tomografia computada). Tot això pot donar lloc a una revolució en la medicina personalitzada. / [EN] Access to high-quality healthcare is an important marker of the development of human societies. Technological contributions to medicine have shown relevant potential to discover effective procedures at a preventive, diagnostic and therapeutic level. In particular, computational methods enable efficient processing of medical data and can therefore model complex biological systems. This has influenced the development of Personalized Medicine (PM) over recent decades, where obtaining specific knowledge of each case allows for tailored interventions, all at an affordable resource cost. Simulation of bone remodeling is a promising field in the context of PM. Predicting a bone adaptation process in a specific case can lead to numerous applications in the field of bone diseases, both clinically and experimentally. By combining the Finite Element Method (FEM) and bone remodeling algorithms, it is possible to obtain numerical models of a specific bone from medical data (for example, a CT scan). All of this can lead to a revolution in personalized medicine. / Thanks to the Valencian funding programme FDGENT/2018, for providing economic resources to develop this long-term work. / Gutiérrez Gil, J. (2023). Personalization of Bone Remodelling Simulation Models for Clinical Applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/202059