Foto: Chitina Moreno.

Mario Modesto Mata, Investigador del Grupo de Antropología Dental del CENIEH

El equipo de Antropología Dental del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) en Burgos ha reconstruido el esmalte desgastado de molares inferiores mediante una técnica más precisa fácilmente exportable a otros elementos anatómicos. Hablamos de los procedimientos y metodologías empleadas para ello con el principal investigador del estudio, Mario Modesto Mata.

—¿Cómo surgió y cuál ha sido el principal objetivo de esta investigación?
—Todo comienza con dientes desgastados. Es decir, en mi tesis trato de estimar los tiempos de formación del esmalte de los dientes, y para poder calcularlo necesito tener los dientes completos, sin desgastar por el uso. Lamentablemente, en el registro fósil es raro encontrarnos con dientes completos y perfectos, y Atapuerca no es una excepción. De ahí que, si mi objetivo era conocer esos tiempos de formación, tuviera que reconstruir lo que se había perdido del diente original.

—¿Qué profesionales integran el equipo de investigadores de este estudio?
—El equipo del estudio es muy variado: estomatólogos, arqueólogos, biólogos, etc.; varias disciplinas colaborando de forma conjunta. Obviamente, me gustaría destacar el grupo al que pertenezco, el Grupo de Antropología Dental del CENIEH, pero también merecece una mención el Laboratorio de Evolución Humana de la Universidad de Burgos.

—¿Con qué ayudas han contado para la elaboración de esta investigación?
—Desde el punto de vista económico, he contado con la beca que disfruté en un principio de la Fundación Atapuerca, más el contrato predoctoral que poseo ahora de la Junta de Castilla y León, cofinanciado con fondos europeos que me han permitido realizar la investigación de principio a fin, además del proyecto Atapuerca. También, hay más proyectos asociados, como la beca de la Leakey Foundation para escanear dientes, proyectos de investigación de los yacimientos de los que obtengo los dientes, contratos y ayudas que disfrutan los coautores, etc.

—¿En qué consiste la nueva metodología propuesta para reconstruir dichos dientes desgastados?
—Tenemos 26 molares inferiores sin desgastar. Insisto en esto, sin desgastar, posteriormente aludiré a ello. Cogemos 21 de esos dientes y les hacemos un corte virtual, como si estuviéramos haciendo una lámina delgada. Este plano virtual está estandarizado, por lo que esos 21 planos son equivalentes entre ellos. Nuestra propuesta es utilizar los contornos de las cúspides de nuestros 21 dientes como modelo para generar regresiones estadísticas, y con ellas, reconstruir los molares desgastados.

—¿Qué técnica se ha empleado para ello?
—La estadística ha ocupado una parte fundamental del trabajo. Concretamente han sido regresiones polinómicas obtenidas de los contornos de la cúspide.

—¿Puede describirnos cómo se ha realizado el proceso de validación de dicha metodología? ¿Qué variables se han tenido en cuenta?
—Ahora entran en escena los 5 molares restantes sin desgastar de los 26 que teníamos. Primero los desgasté virtualmente, y se los envié a cuatro científicas que están familiarizadas con el manejo de dientes a nivel virtual. Ellas, de modo independiente, reconstruyeron los dientes utilizando nuestra metodología y las metodologías previamente descritas en la literatura científica. Una vez que tenía todos los datos, les envié las imágenes del diente completo para que midieran las variables. Las variables que hemos tenido en cuenta han sido dos básicamente: la altura de la corona y el grosor del esmalte de la cúspide.

—¿Puede resumirnos los principales elementos del protocolo de reconstrucción?
—En la zona de la cúspide del molar definimos tres puntos concretos, conocidos en estadística como landmarks. Estos tres puntos definen un sistema de coordenadas en los que queda en su interior el contorno de la cúspide del esmalte. Se situaron 51 puntos a igual distancia en esos contornos y posteriormente se proyectaron en un diagrama de dispersión. A partir de la distribución de estos puntos, pudimos obtener las regresiones estadísticas que estábamos buscando.

—¿Qué mejoras presenta respecto a metodologías anteriores?
—Las mejoras son realmente relevantes. Es la primera metodología aplicada a la reconstrucción de dientes que ha sido validada a nivel estadístico. Las metodologías previas eran subjetivas y tenías que «creerte» lo que sus autores decían. Por ejemplo, una de ellas mencionaba que los dientes ligeramente desgastados se reconstruyen proyectando la curvatura del esmalte en su parte bucal y lingual, y donde se encuentren ambas líneas, ese es el punto más alto de la cúspide. Obviamente, en nuestro estudio hemos testeado estas metodologías con la nuestra, demostrando que no debemos fiarnos de metodologías sin validar.

Además, para facilitar el uso de esta metodología, se ha utilizado software libre. R se ha usado para la parte estadística e Inkscape para las reconstrucciones. No queríamos que el software fuera un impedimento.

—¿Cuáles son los resultados y conclusiones más relevantes de esta investigación?
—En nuestro trabajo tomamos dos medidas necesarias para conocer el tiempo de formación del esmalte: la altura de la corona del diente y el grosor del esmalte de la cúspide. Pues bien el error existente en esas dos variables cuando comparamos sus valores y sus valores estimados por nuestra metodología es menor del 5%.

De izda. a dcha., Cecilia García Campos, Laura Martín-Francés Martín de la Fuente, Marina Martínez de Pinillos, María Martinón Torres, José María Bermúdez de Castro y Mario Modesto Mata, miembros del grupo de Antropología Dental del CENIEH.

—¿Cómo y cuándo podrán beneficiarse de la aplicación de esta metodología las poblaciones humanas modernas?
—Ya. El trabajo, aparte de evaluar a nivel estadístico su fiabilidad, describe pormenorizadamente el protocolo seguido con el objetivo de que pueda exportarse a la problemática de cada científico en particular. Nosotros estamos ya perfilando esta metodología en el resto de piezas dentales, como incisivos, molares, superiores, caninos, premolares…

—¿En qué medida afectará, además, tanto al registro fósil como a las Ciencias Forenses?
—A nivel fósil tiene mucha importancia porque nos permite incrementar el número de dientes a la hora de abordar tanto estudios de desarrollo dental como de morfología; dientes que hasta ahora no podían incluirse en estos ámbitos con la precisión necesaria.

A nivel forense tiene importancia para, por ejemplo, estudios de dimorfismo sexual.

—¿Cuáles han sido los problemas más destacables o retos a los que se han enfrentado durante la investigación?
—Definir el protocolo exacto y semiautomatizar todos los procesos de obtención de los datos. En nuestro protocolo prácticamente todo se hace de un modo automático, reduciendo por tanto los potenciales errores humanos y, por ende, la subjetividad.

—¿Cómo han revolucionado las nuevas tecnologías la investigación en la Antropología Dental y la Odontología Forense?
—Absolutamente. Técnicas como la microtomografía computarizada permiten realizar estudios nunca antes previstos, como medir volúmenes de esmalte, superficies internas, evaluar la topografía de la dentina situada por debajo del esmalte, etc. Y aún queda más por llegar, sin duda.

—¿Cuáles son los principales desafíos a los que se enfrenta la investigación en el campo de la Antropología Dental?
—En mi campo en particular, desarrollar una metodología que permita escanear los dientes y ver todos los detalles de la microestructura del esmalte, de la dentina y del cemento sin realizar cortes reales.

Actualmente se utiliza para este objetivo el Sincrotrón, que es un acelerador de partículas. Pero alcanzar las resoluciones necesarias que nos permitan visualizar completamente la microestructura de los tejidos solo se consigue en un pequeño volumen del diente.

Además, es tanta energía la que penetra en el diente que en muchas ocasiones acaban ligeramente quemados.


Perfil profesional

Mario Modesto Mata es Licenciado en Ciencias Biológicas por la Universidad Complutense de Madrid (UCM), con especialidad en Zoología. Posteriormente realizó el Máster de Arqueología del Cuaternario y Evolución Humana por la Universidad Rovira i Virgili de Tarragona, obteniendo el premio extraordinario fin de Máster. A continuación, comenzó el doctorado en el Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) en Burgos, tratando el tema del desarrollo dental en los homininos de la Sierra de Atapuerca.