Célula madre de pulpa dental

Las células madre de la pulpa dental ( DPSC ) son células madre presentes en la pulpa dental , que es el tejido blando vivo dentro de los dientes . Las DPSC se pueden recolectar de la pulpa dental mediante una práctica no invasiva. Se puede realizar en un adulto después de una extracción simple o en un joven después de la extracción quirúrgica de las muelas del juicio. [1] Son pluripotentes , ya que pueden formar estructuras similares a cuerpos embrionarios (EB) in vitro y estructuras similares a teratomas que contenían tejidos derivados de las tres capas germinales embrionarias cuando se inyectaron en ratones desnudos. [2] Las DPSC pueden diferenciarse in vitro en tejidos que tienen características similares a las capas de mesodermo , endodermo y ectodermo . [2] Pueden diferenciarse en muchos tipos de células, como odontoblastos, progenitores neuronales, osteoblastos, condrocitos y adipocitos. Se descubrió que las DPSC pueden diferenciarse en adipocitos y células similares a neuronas. [3] La diferenciación de DPSC en líneas osteogénicas se mejora en condiciones 3D e hipoxia. [4] Estas células se pueden obtener de dientes postnatales, muelas del juicio y dientes deciduos , lo que proporciona a los investigadores un método no invasivo para extraer células madre. [5] Sin embargo, las diferentes poblaciones celulares difieren en ciertos aspectos de su tasa de crecimiento en cultivo, expresión de genes marcadores y diferenciación celular, aunque aún no está claro hasta qué punto estas diferencias se pueden atribuir al tejido de origen, la función o las condiciones de cultivo. [6] Como resultado, se ha pensado en las DPSC como una fuente extremadamente prometedora de células utilizadas en la ingeniería de tejidos endógenos. [7]

Los estudios han demostrado que la tasa de proliferación de las DPSC es un 30% mayor que la de otras células madre, como las células madre del estroma de la médula ósea (BMSSC). [8] Estas características de las DPSC se deben principalmente al hecho de que presentan cantidades elevadas de moléculas de ciclo celular, una de las cuales es la quinasa dependiente de ciclina 6 (CDK6), presente en el tejido de la pulpa dental. [8] Además, las DPSC han mostrado una inmunogenicidad menor que las MSC. [9]

Atari et al. establecieron un protocolo para aislar e identificar las subpoblaciones de células madre pluripotentes de la pulpa dental (DPPSC). Estas células son SSEA4+, OCT3/4+, NANOG+, SOX2+, LIN28+, CD13+, CD105+, CD34-, CD45-, CD90+, CD29+, CD73+, STRO1+ y CD146-, y muestran estabilidad genética in vitro basada en análisis genómico con una técnica CGH recientemente descrita. [2]

Papel en la odontología regenerativa

La boca humana es vulnerable a defectos craneofaciales, ataques microbianos y daños traumáticos. [10] Aunque la regeneración parcial preclínica y clínica de tejidos dentales ha demostrado ser exitosa, la creación de un diente completo a partir de DPSC aún no es posible. [10]

Osteogénesis por distracción

La osteogénesis por distracción (OD) es un método de regeneración ósea, comúnmente utilizado en la reparación quirúrgica de grandes defectos craneofaciales. [7] El área en la que está presente el defecto se rompe deliberadamente en la cirugía, se deja sanar brevemente y luego los segmentos óseos se separan gradualmente hasta que el área haya sanado satisfactoriamente. Un estudio realizado en 2018 por Song et al. encontró que las DPSC transfectadas con Sirtuin-1 (SIRT1) en conejos fueron más efectivas para promover la formación ósea durante la OD. [7] SIRT1 reguló directamente las MSC en osteoblastos, lo que luego muestra la acumulación de niveles significativamente más altos de calcio después de la diferenciación osteogénica in vitro, lo que sugiere el papel potencial de las DPSC en la mejora de la eficiencia de la OD. [7]

Polvo de dientes calcinado

El polvo de dientes calcinados (CTP) se obtiene quemando dientes extraídos, destruyendo el material que puede causar infecciones dentro del diente, lo que da como resultado cenizas dentales [11] . Se ha demostrado que las cenizas dentales promueven la reparación ósea. [12] Aunque estudios recientes han demostrado que los medios de cultivo de polvo de dientes calcinados (CTP-CM) no afectan la proliferación, han demostrado que el CTP-CM ha aumentado significativamente los niveles de marcadores osteo/odontogénicos en DPSC. [11]

Células madre de dientes deciduos humanos exfoliados

Las células madre de los dientes deciduos exfoliados humanos (SHED) son similares a las DPSC en el sentido de que ambas se derivan de la pulpa dental, pero las SHED se derivan de los dientes de leche, mientras que las DPSC se derivan de los dientes de adultos. Las SHED son una población de células madre multipotentes que se recolectan fácilmente, ya que los dientes deciduos se desprenden de forma natural o se eliminan físicamente para facilitar el crecimiento adecuado de los dientes permanentes . [13] [14] Estas células pueden diferenciarse en osteocitos , adipocitos , odontoblastos y condrocitos in vitro . [14] Trabajos recientes han demostrado las capacidades proliferativas mejoradas de las SHED en comparación con las de las células madre de la pulpa dental. [14]

Uso terapéutico potencial de SHED

Los estudios han demostrado que bajo la influencia del estrés oxidativo , SHED (OST-SHED) mostró mayores niveles de protección neuronal. [15] Las propiedades de estas células exhibidas en este estudio sugieren que OST-SHED podría prevenir potencialmente el daño cerebral inducido por estrés oxidativo y podría ayudar en el desarrollo de herramientas terapéuticas para trastornos neurodegenerativos. [15] Después de la inyección de SHED en ratas Goto-Kakizaki, la diabetes mellitus tipo II (T2DM) mejoró, lo que sugiere el potencial de SHED en terapias para T2DM. [16]

Estudios recientes también han demostrado que la administración de SHED en ratones mejoró el desequilibrio inmunológico de las células T en la rinitis alérgica (RA), lo que sugiere el potencial de las células en futuros tratamientos de RA. [17] Después de introducir SHED, los ratones experimentaron una reducción de los síntomas nasales y una disminución de la infiltración inflamatoria. [17] Se descubrió que los SHED inhiben la proliferación de linfocitos T, aumentan los niveles de una citocina antiinflamatoria, IL-10 , y disminuyen los niveles de una citocina proinflamatoria, IL-4 . [17]

Además, SHED puede tratar potencialmente la cirrosis hepática . [18] En un estudio realizado por Yokoyama et al. (2019), SHED se diferenciaron en células estrelladas hepáticas. [18] Descubrieron que cuando las células hepáticas derivadas de SHED se trasplantaron al hígado de ratas, se terminó la fibrosis hepática, lo que permitió la curación de la estructura del hígado. [18]

Historia

  • En el año 2000 se identificó una población de células progenitoras odontogénicas con alta capacidad de autorrenovación y proliferación en la pulpa dental de terceros molares permanentes humanos. [19]
  • 2005 NIH anuncia el descubrimiento de las DPSC por la Dra. Irina Kerkis [20]
  • En 2006, IDPSC Kerkis informó sobre el descubrimiento de células madre de pulpa dental inmaduras (IDPSC), [21] una subpoblación pluripotente de DPSC mediante cultivo de órganos de pulpa dental.
  • 2007 DPSC Comienzan los primeros estudios en animales para la regeneración ósea. [22] [23]
  • 2007 DPSC Comienzan los primeros estudios en animales para usos dentales finales. [24] [25]
  • 2008 Comienzan los primeros estudios en animales del DPSC para terapias cardíacas. [26]
  • 2008 Se inicia el primer estudio en animales del IDPSC sobre terapias para la distrofia muscular. [27]
  • 2008 DPSC Comienzan los primeros estudios en animales para regenerar tejido cerebral. [28] [ verificación fallida ]
  • 2008 DPSC anuncia el primer estudio avanzado en animales para injertos óseos. Reconstrucción de defectos óseos craneales de gran tamaño en ratas. [29]
  • 2010 IDPSC Primer ensayo en humanos para reemplazo de córnea

[30]

Referencias

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Lectura adicional

  • Atari, M.; Gil-Recio, C.; Fabregat, M.; Garcia-Fernandez, D.; Barajas, M.; Carrasco, MA; Jung, H.-S.; Alfaro, FH; Casals, N.; Prosper, F.; Ferres-Padro, E.; Giner, L. (2012). "Pulpa dental del tercer molar: una nueva fuente de células madre pluripotentes". Journal of Cell Science . 125 (Pt 14): 3343–56. doi : 10.1242/jcs.096537 . PMID  22467856.
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