iPSC

Celulas madre Mesenquimales.

Celulas Madre en cartilago articular

CÉLULAS MADRE

IMPLANTES DENTALES

Dispositivo Intraocular

Ejecución:

1. Afinamiento de Planos: Se crearon y afinaron los planos necesarios para el dispositivo intraocular. Es el punto de partida de toda la investigación.

2. Comprobación CAE: Se realizaron las simulaciones con softwares especializados para comprobar esfuerzos y otros factores.

3. Obtención de Prototipo por Est. Láser: Se realizó el rimer prototipo del dispositivo intraocular.

4. Simulación de fabricación por CAD: Posteriormente se simuló una futura construcción del dispositivo utilizando el software SurfCam.

5. Construcción por CNC: Se utilizó la fresadora de control numérico MAHO para construir el dispositivo.

6. Micromolde metálico: Finalmente se creo un molde para futuras creaciones con materiales médicos.

Referencias:

Proyecto CONCYTEC "Construcción de Prototipo de Dispositivo de la regulación intraocular para pacientes con Glaucoma". UNIVERSIDAD DE PIURA

Breve historia y evolución de los implantes dentales

Los primeros vestigios que hacen suponer la práctica de implantes dentales en seres humanos se puede encontrar en los tiempos de la antigua Fenicia.  En mayo de 1862, como parte de una misión francesa, el Dr. Gaillardot realizó excavaciones cerca de un sepulcro en la Necrópolis de Sidón, Fenicia, actual Líbano. En dicha tumba, encontró una prótesis dental que databa del 400 a.C. Contenía dos dientes tallados en marfil que reemplazaban a dos incisivos y estaban unidos mediante un alambre de oro de 30 centímetros a cuatro dientes naturales (dos incisivos y dos caninos) (Skinner, 2012). Posteriormente, en 1901, el Dr. Charles Torrey, de la Universidad de Yale, encontró una mandíbula haciendo excavaciones al sur de Saída, cerca de donde el Dr. Gaillardot encontró la prótesis fenicia. Esta pieza tenía un hilo de oro que encerraba seis dientes anteriores y los fijaba a la mandíbula (Lemus Cruz L. M., 2009).

Fig 1.1  Prótesis fenicia de Gaillardot (izquierda) y prótesis fenicia de Torrey (derecha) (Ilhadeatlantida.tripod, s.f.).

                Se cree que en América los implantes dentales más antiguos colocados in vivo, pertenecen a los mayas. En 1931, el arqueólogo Wilson Popenoe descubrió una mandíbula en la playa de los Muertos, Honduras. Esta mandíbula data del año 400 d.C y tiene tres fragmentos de concha Sagaamote incrustados en los alvéolos de los dientes incisivos. Los estudios radiológicos posteriores revelaron que dichos fragmentos estaban rodeados de hueso sano, tal como ocurre con el fenómeno de oseointegración[1] de los implantes de titanio actuales (Skinner, 2012) (Lemus Cruz L. M., 2009).

Fig 1.2 Mandíbula encontrada por Popenoe (Puerto Paranoia, 2010).

Abulcasis, andaluz islámico, nacido en Córdoba (936), describió lo que sería un proceso de reimplantación dentaria del siglo X. Recomendaba reponer los dientes caídos mediante hilos de oro. Posteriormente, las exigencias de los nobles y militares de alto rango originaron que los cirujanos barberos recurrieran a la práctica de trasplantes dentales. Para ello extraían los dientes de donantes soldados, sirvientes o plebeyos y los implantaban en sus clientes nobles. Una alta tasa de fracasos y el riesgo de trasmitir enfermedades, les hizo desistir de esta práctica rápidamente (Lemus Cruz L. M., 2009).

Durante el Renacimiento, Ambroise Paré (1517 – 1590), probablemente uno de los personajes más influyentes en la odontología. En sus Obras Completas de 1575, recomendaba, entre otras cosas, el uso de prótesis de dientes tallados en marfil, las cuales irían unidos a los restantes dientes gracias a alambres de oro. Posteriormente, Pierre Fauchard (1678-1761), un cirujano militar residente en París, se interesó por los reimplantes y trasplantes en los dientes, adelantándose en cuarenta años a John Hunter (1728-1793), el primer investigador en ortopedia que, entre otras cosas, demostró que el hueso crecía por dos procesos simultáneos de crecimiento (Ring, 1989).

En 1789, el cirujano dentista Nicolas Dubois de Chémant presentó sus prótesis dentales y restauraciones protésicas de porcelana, las cuales eran bien toleradas. Ese mismo año Luis XVI le autorizó una patente real. Luego de huir de Francia a Inglaterra en 1792, consiguió una autorización de 14 años para producir dentaduras de pasta mineral. En 1979, publicó su libro Disertación sobre dientes artificiales. Por su trabajo, es considerado como el precursor de la odontología protésica y principal figura hasta el siglo XIX, cuando Giuseppangelo Fonzi inventó los dientes individuales de porcelana (Ring, 1989).

Durante los siglos XIX y XX, se llevaron a cabo otros esfuerzos por mejorar los implantes dentales, es así que, en 1887, Harris logró implantar una raíz de platino bañada en plomo en un alvéolo creado artificialmente. En las primeras décadas del siglo XX, R. Payne presentó su propia técnica de implantación en el III Congreso Dental Internacional (1901) usando una cápsula de plata en un alvéolo. Ocho años después, Algrave demostró que la técnica de Harris no podía ser exitosa debido a que la plata es tóxica para el hueso. En 1910, Greenfield introdujo una cesta de iridio y oro de 24 quilates en un alvéolo dental. Greenfield es considerado como el científico que documentó las bases de la Implantología moderna en 1915, describiendo desde normas sanitarias hasta conceptos importantes como la necesidad de que el hueso y el implante se hayan integrado antes de proseguir con la siguiente etapa (Bartee, 1995) (Perel, 2006) (D A García, 2006).

                Posteriormente, en 1937, algunos investigadores concluyeron que algunos metales y aleaciones eran mejor toleradas que las utilizadas hasta el momento. La ausencia de toxicidad en el Tantalio, Titanio y el Vitalio (aleación de cobalto, cromo y molibdeno) las hacían las mejores opciones en cuanto implantes en el ser humano (MA Iglesias, 2003) (Bartee, 1995).

En el año 1946, Strock diseñó un implante en forma de tornillo de dos etapas que fue implantando sin poste o pilar transmucoso. Dos años más tarde, Formiggini desarrolló el primer implante de tornillo metálico en espiral y por ello es considerado como el “Padre de la implantología endoósea moderna” (Chaturvedi, 2012).

                En Suecia, en la década de los 60, el Dr. Brånemark y su grupo de trabajo descubrieron accidentalmente el proceso de Oseointegración mientras utilizaban una cámara de observación de Titanio. Observó que había una adherencia metal-hueso tan fuerte que la unión era firme e íntima, lo suficiente como para ser el soporte de diferentes tipos de prótesis, incluidas las de los dientes (Arenas, 2004) (M D Melo, 2006). Con base en estos nuevos resultados, se iniciaron estudios en perros desdentados con prótesis en forma de tornillo. Es así que en 1982, el Dr. Brånemark presenta el fenómeno de oseointegración y junto con él, su implante de Titanio con forma de tornillo. Este  implante no sería un prototipo más sino que estaría garantizado por estudios clínicos de seguimiento y casuísticas acumuladas durante una década. Con este hecho se dio paso a la denominada Era de la Implantología moderna (J Del Río, 2003) (Bartee, 1995) (Matosian, 2003). Sin embargo, los problemas técnicos, como los imprecisos métodos de fresado en el lugar del implante, no permitieron otorgarle una buena estabilidad inicial y evitar los espacios vacíos entre el implante y el hueso. A ello se añadía el problema de que se exponían dichos implantes a carga inmediata[2], por lo que se aflojaban e incluso se encapsulaban en tejido fibroso (Diago, 2006) (M Newman, 2004) (Moiseiwitsch, 2002). Finalmente en 1999, Brånemark y su equipo publicaron los resultados sobre el concepto de “función inmediata”. Los resultados preliminares arrojaban 98% de éxito en 50 pacientes y la restauración protésica se completaba en pocas horas (Olof, 1993) (L Malchiodi, 2006) (M Newman, 2004).

Referencias

Arenas, F. L. (2004). Regeneración Osea Guiada (Parte II): Aumento Vertical de Reborde Alveolar. Rev Maxillaris, 6(66):54-62.

Bartee, B. (1995). The use of high-density polytetrafluoroethylene membrane to treat osseous defects: Clinical reports. Implant Dent (4), 22-26.

Chaturvedi, T. (2012). Implantología Fácil. JP Medical Ltd.

D A García, M. M. (2006). Injerto pediculado de tejido conectivo palatino para aumento de reborde y/ o evitar exposición de barrera en regeneración ósea guiada. RCOE. 11(1):, 79-86.

Diago, M. P. (2006). Implantología Oral.

Ilhadeatlantida.tripod. (s.f.). Fenícios. Obtenido de http://ilhadeatlantida.tripod.com/civilizacoes/feniciospg.html

J Del Río, e. a. (2003). Planificación en implanto-prótesis. Revista internacional de Prótesis Estomatológica 5(4).

L Malchiodi, A. Q. (2006). Jaw reconstruction with grafted autologous bone: early insertion of osseointegrated implants and early prosthetic loading. J Oral Maxillofac Surg, 64:1190-1198.

Lemus Cruz L. M., Z. A. (Oct-Nov de 2009). Origen y evolucion de los implantes dentales. Revista Habanera de Ciencias médicas, 8(4).

M D Melo, H. S. (2006). Implant survival rates for oral and maxillofacial surgery residents: a retrospective clinical review with analysis of resident level of training survical. J Oral Maxillofac Surg, (64):1185-89.

M Newman, H. H. (2004). Periodontología clínica. México: McGraw-Hill.

MA Iglesias, J. M. (2003). Obtención de ajuste clínico pasivo en prótesis sobre implante. Rev. Internacional de prótesis estomatológicas 4 (2):, 290-297.

Matosian, G. S. (2003). Treatment planning for the future: Endodontics, post and core, and periodontal surgery- Or an implant.? J Calif Dent Assoc., (31):323-325.

Moiseiwitsch, J. (2002). Do dental implants toll the end of endodontics? Oral Surg, Oral Med, Oral Pathol, Oral Radiol Endod, (9):633-634.

Olof, P. G. (1993). ¿Es realmente importante la elección de los materiales aloplásticos para los implantes dentales? Rev Internac Prótesis Estomatol, 3(1):270-9.

Perel, M. L. (2006). Endodontics or implants: Is it that simple? Implant Dent. (15), 111.

Puerto Paranoia. (7 de Setiembre de 2010). Las técnicas milenarias más modernas. Obtenido de http://puertoparanoia.blogspot.com/2010/09/las-tecnicas-milenarias-mas-modernas.html

Ring, M. (1989). Historia Ilustrada de la Odontología. Barcelona: Doyma.

Skinner, H. R. (2012). ¿Y antes de Fauchar qué? La odontología en las cavernas, templos, los hospitales y las universidades. Revista Clínica Periodoncia, Implantología y Rehabilitación Oral, 5(1), 29-39.

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[1] La oseointegración se puede definir como el anclaje de un implante al hueso capaz de satisfacer las exigencias clínicas de funcionamiento como pilar de prótesis, transmitiendo las fuerzas de masticación (oclusales) directamente sobre el tejido óseo, y manteniéndose fijo en el mismo, de forma asintomática, a lo largo del tiempo y en condiciones de carga funcional (Guercio E., 2009).

[2] La Carga Inmediata constituye un concepto anterior al de la oseointegración en la implantología. Gracias a él se puede exponer el implante dental al medio oral y someterlo a cargas funcionales en forma inmediata. Estudios histológicos han demostrado una mejor condición de la interfase hueso-implante sometida a carga funcional. Factores determinantes en el éxito de la carga inmediata parecen ser la estabilidad primaria, reducción de micromovimiento, micro-topografía y longitud de los implantes, torque de inserción, el tipo de prótesis y la oclusión. Aunque no todos los pacientes y no todos los lechos anatómicos están indicados para dientes con carga inmediata, actualmente se ha determinado que la prevención del micromovimiento es crítica para evitar la formación de tejido fibroso alrededor del implante, no debiendo ser mayor de 50 o 100 μm (Cindy Liendo, 2009).


by Javier Céspedes 

Aplicación de células madre en implantes dentales

Aplicación de células madre en implantes dentales

Diferenciación de células madre 

La diferenciación es una de las fases más importantes del proceso de regeneración de tejidos, debido a que depende de esta fase el rumbo que puedan tomar las células madre mesenquimales, es decir, a qué tipo de células darán origen, existen diversas posibilidades como: células de origen mesodérmico como condrocitos (Pittenger & cols, 1999), osteoblastos (Pittenger & cols, 1999) (Rodríguez-Lozano & cols, 2012), adipocitos (Pittenger & cols, 1999), mioblastos (Wakitani & cols, 1995), células de tendón (Altman & cols, 2002), odontoblastos (Gronthos & cols, 2000), (Miura & cols, 2003) y cementoblastos (Kemoun & cols, 2007). Hace unos años se pensaba que las células adultas solo podían diferenciarse en un solo tipo de célula, sin embargo con los años se demostró que después de un proceso a una célula adulta se le puede inducir pluripotencialidad.

Las células madre pluripotentes inducidas (induced pluripotent stem cells, células iPS)  son células somáticas adultas reprogramadas hacia un estadio pluripotente similar al de las células madre embrionarias (embryonic stem cells, ESC). Este descubrimiento ha generado gran expectativa dado el potencial de estas células en la comprensión y tratamiento de un amplio rango de enfermedades y ha aumentado, asimismo, el interés por los mecanismos implicados en la reprogramación del núcleo celular.

La manera más directa de inducir pluripotencia es mediante la transducción de células somáticas con factores de transcripción capaces de producir la reprogramación del núcleo celular. En el trabajo pionero de Takahashi y Yamanaka (2006), se identificaron cuatro factores que eran suficientes para inducir pluripotencia en fibroblastos: Oct4, Sox2, Klf4 y c-Myc (OSKM).

INFECCIÓN CON VECTORES LENTIVIRALES O RETROVIRALES

Uno de los métodos no integrativos más prometedores se basa en la utilización del virus Sendai. El sistema provisto por el Cyto Tune –iPS Reprogramming System se basa en la utilización de SeV replicación-incompetente para la expresión efectiva de los factores de reprogramación en células somáticas. El kit utiliza virus que son no-integrativos y permanecen en el citoplasma.

Figura 1:Vectores de diferenciación

Representación esquemática de los ciclos de vida de los SeV no integrativos (izq) y de otros vectores virales integrativos (der). Figura modificada de la guía de usuario CytoTuneTM-iPS Reprogramming Kit.

METODOLOGÍA

Las células somáticas humanas se infectan durante aproximadamente 16 horas con concentrados virales (sean lentivirus, retrovirus o virus Sendai) que contienen los cuatro vectores OSKM. 1 a 7 días después de la infección, las células se plaquean sobre un sostén celular de fibroblastos humanos irradiados (HFF) con medio de cultivo específico para ESC humanas, que se cambiará cada 48 horas. Aproximadamente 15-25 días después, se pueden observar colonias con una morfología similar a ESC que se pasarán cada una de ellas manualmente a placas con soportes celulares de HFF. Tras ser expandidas se caracterizan mediante detección de marcadores de pluripotencia y capacidad de diferenciación[1].

1.1. Aplicación de células madre iPS

La reprogramación celular nos permite convertir cualquier célula del cuerpo en una célula madre. Su descubrimiento en el 2006 sorprendió a muchos científicos y cambió la manera de pensar sobre el funcionamiento de las células. La reprogramación celular ha abierto excitantes posibilidades para estudiar y tratar enfermedades.

El descubrimiento de las iPS

En 2006, Shinya Yamanaka hizo un descubrimiento sorprendente que le llevó a ganar el Premio Nobel en Fisiología o Medicina tan solo 6 años después: encontró una nueva manera de “reprogramar” células especializadas adultas para convertirlas en células madre. Éstas células madre de laboratorio son pluripotentes (pueden dar lugar a cualquier tipo de célula del cuerpo) y se llaman células madre pluripotentes inducidas, o células iPS. Sólo las células madre embrionarias son de naturaleza pluripotente. El descubrimiento de Yamanaka significa que cualquier célula del cuerpo en división puede ahora convertirse en una célula madre pluripotente.

Entonces, ¿Cómo se obtienen estas células iPS? Yamanaka añadió cuatro genes a células de la piel provenientes de ratón. Este hecho inició un proceso en el interior de las células llamado reprogramación y, en un periodo de 2-3 semanas, las células de la piel se transformaron en células madre pluripotentes. Ahora, los científicos pueden también hacer esto con células humanas, añadiendo incluso menos de cuatro genes.

Células iPS y células madre embrionarias

Las células iPS y las células madre embrionarias (células ES) son bastante similares. Son capaces de renovarse a sí mismas, es decir, pueden dividirse y producir copias de sí mismas indefinidamente. Ambos tipos de células madre pueden ser usadas para obtener casi cualquier tipo de célula especializada bajo unas condiciones controladas en el laboratorio. Las células iPS y las células madre embrionarias pueden ayudar al entendimiento de cómo las células especializadas se desarrollan a partir de células pluripotentes. En el futuro, estas células podrían también suponer un suministro ilimitado de células y tejidos de reemplazo para muchos pacientes con enfermedades actualmente incurables.

Al contrario de las células madres embrionarias, obtener células iPS no depende del uso de células de un embrión temprano. ¿Hay otras diferencias? Investigaciones recientes indican que algunos de los genes en las células iPS se comportan de manera diferente a aquellos que encontramos en las células madre embrionarias. Esto se debe a la reprogramación incompleta de las células y/o a los cambios genéticos adquiridos por las células iPS cuando crecen y se multiplican. Los científicos están estudiando esto en más detalle para descubrir cómo estas diferencias pueden afectar al uso de las células iPS en investigación básica y aplicaciones clínicas. Es necesario una investigación más exhausta para entender cómo se produce la reprogramación dentro de la célula. Así que en este momento, muchos científicos creen que no se pueden reemplazar las células ES por las iPS en la investigación básica.

Figura2:Diferenciación y uso de células iPS

Células iPS – desarrollo y aplicaciones: Ciertos genes pueden ser introducidos en células adultas para reprogramarlas. Las células iPS resultantes se parecen a las células madre embrionarias y pueden diferenciarse en cualquier tipo de célula para estudiar.

Células iPS y enfermedad

Un importante paso en el desarrollo de una terapia para una enfermedad determinada es el conocimiento exacto de cómo funciona dicha enfermedad: ¿qué funciona mal exactamente en el cuerpo? Para hacer esto, los investigadores necesitan estudiar las células o los tejidos afectados por la enfermedad, pero esto no es siempre tan simple como suena. Por ejemplo, es casi imposible obtener células cerebrales genuinas de pacientes con la enfermedad de Parkinson, especialmente en estadíos tempranos de la enfermedad antes de que el paciente desarrolle algún síntoma. La reprogramación celular significa que los científicos pueden ahora acceder a un gran número de neuronas de un tipo particular (células cerebrales) que están afectadas por la enfermedad de Parkinson. Los investigadores primero generan células iPS a partir, por ejemplo, de biopsias de piel de pacientes con Parkinson, y luego usan éstas células iPS para producir neuronas en el laboratorio. Las neuronas tienen el mismo fondo genético que las células de los propios pacientes. Así, el científico puede trabajar directamente con neuronas afectadas por la enfermedad de Parkinson en una placa y estudiar qué va mal en las células y porqué. Los modelos celulares de enfermedades como este pueden también usarse para buscar y testar nuevos fármacos para tratar o proteger a los pacientes contra la enfermedad.

Futuras aplicaciones y retos de las células iPS

La reprogramación celular tiene un gran potencial para el desarrollo de nuevas aplicaciones médicas, como las terapias de reemplazamiento celular. Como las células iPS provienen del propio paciente, pueden ser usadas para cultivar células especializadas que son completamente compatibles con el paciente y que no serán rechazadas por el sistema inmune. Si el paciente tiene una enfermedad genética, el problema genético puede ser corregido en sus células iPS en el laboratorio, y utilizarse para producir una remesa de células especializadas sanas específicas de paciente para transplante. Pero su beneficio es solo teórico por ahora.

Hasta hace poco, generar células iPS implicaba cambios genéticos permanentes en el interior celular, lo que podía causar la formación de tumores. Los científicos han desarrollado ahora métodos para generar células iPS sin esta modificación genética. Estas nuevas técnicas son un paso importante hacia la generación de células especializadas derivadas de iPS de forma segura para su uso en pacientes. Una investigación más exhaustiva es ahora necesaria para el completo entendimiento de cómo funciona la reprogramación celular y cómo las células iPS pueden ser controladas y producidas de la forma más consistente posible para alcanzar los requerimientos de seguridad y alta calidad para su uso en la clínica. (Hadenfeld, Peitz, & Pusch, 2012)

     II.            Implantes dentales y células madre

2.1.  ¿Qué son los implantes dentales?

Se denomina implante dental al dispositivo o unidad protésica que tiene como función reemplazar a un diente, parcial o totalmente, y que está constituido de un material biológicamente inerte (biocompatible), como el titanio o el óxido de zirconio. La biocompatibilidad es importante para que los tejidos vivos acepten el implante dentro del cuerpo humano e implica que haya ausencia de corrosión, deterioro del material, respuestas inflamatorias no deseables, muerte del tejido

adyacente al implante, aumento de anticuerpos, mutación celular, aparición de células cancerígenas, entre otros aspectos.

Figura 3: Comparación diente-implante (Navarro, s.f.).

Dada la amplia variedad de implantes dentales actuales, estos pueden agruparse en dos grandes grupos: endo-óseos y yuxta-óseos.

Tipos de implantes:

2.1.1.        Implantes dentales yuxta-óseos:

Introducidos en 1940, estos implantes no penetran el hueso sino que recubren su superficie. Son puestos bajo la mucosa, reposando sobre el maxilar o la mandíbula. Dado que son elementos metálicos hechos a medida, requieren un trabajo previo de laboratorio de prótesis, pues se desarrollan a partir de modelos del maxilar. Generalmente, están hechos en aleaciones de cromo, cobalto y molibdeno, y en ocasiones están recubiertos de cerámica o carbono.

Figura 4:Implante subperiósticos o yuxta-óseo (Navarro, s.f.).

Están recomendados para pacientes cuya altura ósea es demasiado poca como para poner un implante endo-óseo y no puede usarse las dentaduras convencionales.

2.1.2.        Implantes dentales endo-óseos:

Todos aquellos implantes que para su introducción es necesario despegar la mucosa oral y penetrar la estructura ósea del paciente, son denominados implantes endo-óseos. Estos implantes pueden ser de material metálico, cerámico, carbón vitrificado, material orgánico o material semi-biológico. Los implantes dentales endo-óseos pueden clasificarse en cuatro grupos: cilíndricos, roscados, a lámina y de cresta delgada.

2.1.2.1.   Implantes endo-óseo cilíndricos:

Los más usados presentan aspecto de tornillo, con una superficie roscada que aumenta la superficie de contacto entre el implante y el hueso. También se encuentran los de superficie no roscada cubierta de hidroxiapatita[2], estos presentan perforaciones que tienen como objeto la mejora de la osteointegración en la interfase hueso-implante. Con esto se ocasiona que el hueso se desarrolle en el interior del implante y se fije por retención mecánica. Dado el lento proceso que esto implica, no son muy usados.

Figura 5:Implante endo-óseo de tornillo (Navarro, s.f.).

2.1.2.2.   Implantes endo-óseos a lámina:

Ideado por L. Linkow, presentan la gran ventaja de evitar una segunda intervención, llegando a terminar su colocación en una sola sesión. Son especialmente recomendados para reemplazar incisivos del maxilar superior, siempre que el hueso sea bastante ancho y profundo, aunque en ningún caso se recomienda su uso para pacientes con edentación[3] total de maxilar superior o inferior.

Figura 6:Implante dental laminado (Navarro, s.f.).

2.1.2.3.   Implantes endo-óseos de cresta delgada:

Ideados por M. Cherchève, requiere de menos instrumentación y suele no presentar peligros para el paciente, dada su mayor facilidad de instalación. La cabeza del fuste, es decir el pilar donde se fija la prótesis, tiene buenas condiciones de apoyo en el hueso cortical y de inserción por sellado, sin necesidad de emplear algún cemento o resina.

Figura 7:Implante de cresta delgada (Medicina & Prevencion, 2015).

2.2.  Aporte de las células madre en los implantes dentales

La problemática de los implantes dentales desde su origen fue la fijación de estos, por ello surgió la idea del apoyo de los implantes con la oseointegración, pero los seres humanos seguimos siempre con una constante investigación por ello surge la idea también de utilizar células madre en este proceso, debido a que se podría regenerar parte del periodonto o algún tejido que le pueda dar un sostén muy expectante. Sin embargo la inclusión de células madre generó todo un debate ético debido a su localización y a las creencias antiguas de la localización de estas únicamente en embriones, hace muchos años atrás diversos científicos comenzaron a dar diferentes soluciones para su localización en lugares fácilmente ubicables y accesibles como en la pulpa dental (Gronthos & cols, 2000), ligamento periodontal, (Gronthos & cols, 2000) dientes deciduos (Miura & cols, 2003), periostio (Nakahara & cols, 1991), membrana sinovial (Bari & cols, 2001), músculo (Bosch & cols, 2000), grasa (Zuk & cols., 2002), dermis (Young & cols., 2001), y hueso trabecular (Tuli & cols., 2003). Pero en el año 2012 el Dr. Mao de la Universidad de Columbia realizó un estudio con la colaboración de diversos especialistas en el tema y llegó a la conclusión de que la localización de las células madre mesenquimales de la pulpa dental las cuales poseen el mayor porcentaje de éxito durante el proceso, no es tan fácil debido a que “pueden no estar disponibles en un paciente que está en necesidad de terapia de regeneración de pulpa / dentina. Incluso si se dispone de células madre de pulpa dental autóloga o quizás allogeneically, hay que abordar una multitud de científicos, barreras regulatorias y de comercialización, ya menos que se resuelvan estas cuestiones, trasplante de células madre de pulpa dental seguirá siendo un ejercicio científico, en lugar de una realidad clínica. Estas barreras incluyen el aislamiento celular, manipulación ex vivo con el potencial para cambiar el fenotipo celular, y cuestiones de seguridad incluyendo inmunorrechazo, potencial la contaminación, la transmisión de patógenos y la tumorigénesis. Costes excesiva asociada con todo de éstos, además de transporte, almacenamiento, manejo de asuntos y temas regulatorios incluyendo vía clara e incapacidad general para asegurar la consistencia de lote a lote en la calidad celular, abarrotado de preguntas multidimensionales para la viabilidad de este enfoque.” (Regenerative Endodontics: Barriers and Strategies for Clinical Translation). (Mao, y otros, 2012)

Sin embargo el Dr. Jeremy Mao ideó una técnica en la que los implantes podrían cultivarse en un alveolo dentario (divisiones en compartimentos que presenta el hueso alveolar donde van insertados los dientes, separados entre sí por un tabique inter-alveolar óseo) vacío, justo dentro de la boca del paciente.

El Dr. Jeremy Mao comenzó la construcción de un sacaffold en forma de diente de materiales naturales microchannelled, infundido con un factor de crecimiento. En un estudio en animales, colocó esa estructura en alveolo dentario vacío de un destinatario, a continuación, colocó células madre en el scaffold. El resultado no sólo se obtuvo en el crecimiento de una nueva estructura de diente, sino también en la regeneración de ligamentos periodontales y la formación de nuevo hueso alveolar.

El Dr. Mao cree que un diente completo podría ser cultivado en tan sólo nueve semanas. Anteriormente, como "diente de crecimiento" habría requerido el uso de células madre recolectadas, y tendría que hacerse en un entorno externo, tal como una placa de Petri. Al crecer dentro de la cavidad del diente, el implante se integra con el tejido circundante de una manera que de otra forma sería imposible. Debido a que está hecho logra que de las propias células del receptor, se regenerara de forma continua e incluso podría durar toda su vida.

La investigación de la Universidad de Columbia podría significar la diferencia para ciertos pacientes. "Una consideración clave en la regeneración de dientes es encontrar un enfoque rentable que puede traducirse en terapias para pacientes que no pueden pagar o que no son buenos candidatos para los implantes dentales," dijo el Dr. Mao. "La regeneración de dientes a base de células-homing puede proporcionar una vía tangible hacia la traducción clínica”.

Figura 8: Scaffold (Dr. Mao)

En el año 2015 se realizó un experimento similar pero en cerdos bebé, es decir, se aislaron células madre dentales a partir de yema de dientes de cerdos bebé.”La citometría de flujo reveló que la mayoría de las células proliferantes fueron positivas para marcadores de superficie de células madre, incluyendo CD105, CD29, CD44, CD71. Estas células madre dentales fueron luego sembradas en gel de agarosa biodegradable para autoinjerto en varias áreas del hueso de la mandíbula. Cerdos bebé con los brotes de dientes removidos sin el trasplante de células madre dentales sirvió como control. Después de un año, se formaron coronas del diente bien diferenciado y vaina radicular en mini cerdos en el grupo experimental. El diente formado por las células madre dentales trasplantados en el hueso alveolar fue similar en tamaño a la corona original de diente (aproximadamente 2 cm x 2 cm x 2 cm). Los dientes formados por las células madre dentales trasplantados bajo las raíces de los dientes anteriores y en el área de hueso cortical eran más pequeñas. En el grupo control, se observó el espacio donde el brote diente se extrajo sin trasplante de células a ser cerrado por el movimiento hacia adelante de los dientes posteriores. El análisis histológico mostró las estructuras del esmalte, dentina y pulpa en la corona del diente regenerado. El análisis inmunohistoquímico de amelogenina, colágeno tipo I y el hueso sialoproteína esmalte confirmado y la formación de la dentina. Estructuras esmalte y la dentina en el diente regenerada también se identificaron mediante microscopía electrónica de barrido. Estos hallazgos demuestran un modelo de éxito de la regeneración de dientes a partir de células madre dentales en mini cerdos. Además, el medio ambiente local y espacio disponible también afectan significativamente el grado de regeneración de los tejidos. Nuestro estudio demuestra la viabilidad de usar las células madre dentales para la regeneración de dientes en aplicaciones clínicas.”(TOOTH REGENERATION WITH DENTAL STEM CELL RESEARCH IN MINIATURE PIG MODEL) (Tzong-Fu & J. Taiwan Vet , 2015)

 By Elias Castañeda Granda.

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[1] “Reprogramación y Diferenciación Celular”. http://www.inbiomed.org/Index.php/plataformas_tecnologicas/reprogramacion_celular; 2014.

[2] El mineral hidroxiapatita (Ca₁₀ (PO4)₆ (OH)₂), constituye entre el 60% y 70% del peso seco del tejido óseo. De hecho, el esmalte dental contiene este mineral, de ahí su importancia en el uso de implantes dentales.

[3] Ausencia de dientes.