REGENERACIÓN DE LOS TEJIDOS DENTALES
Y
EL REEMPLAZO BIOLÓGICO DE LOS DIENTES
Los progresos recientes en los estudios realizados para determinar las bases moleculares del desarrollo de las piezas dentales y la biología de las células madre, están proporcionando información fundamental que puede llegar a ser utilizada en el futuro para la regeneración de los tejidos dentales y de los dientes perdidos.
La práctica odontológica no es ajena a los cambios dramáticos experimentados en la última década por la ciencia y la tecnología. La descodificación del genoma humano, los avances en los biomateriales y la revolución en la bioinformática requieren que los profesionales de la salud tengan la capacidad de adaptarse rápidamente al uso de alternativas terapéuticas innovadoras y a la disponibilidad de nuevos exámenes diagnósticos que permiten determinar el riesgo de una persona de presentar una enfermedad y analizar la progresión de la misma (U.S. Department of Health and Human Services 2000).
Tomando en consideración que los tejidos dentales tienen un potencial limitado de regeneración (Nedel y cols 2009), a través de los años se han utilizado distintos procedimientos terapéuticos en la Odontología que involucran entre otras cosas el uso de materiales restaurativos, las extracciones dentales y el reemplazo de los dientes perdidos con prótesis fijas, prótesis removibles o implantes dentales, sin embargo estas intervenciones pueden tener efectos secundarios adversos o poco placenteros para las personas.
En la actualidad se realizan investigaciones invivo y invitro para desarrollar técnicas que persiguen lograr el reemplazo biológico de los tejidos dentales y el de los dientes perdidos y de esta forma ofrecer en un futuro cercano otras alternativas terapéuticas distintas a la ya existentes.
Avances en la regeneración y reemplazo biológico de las piezas dentales.
Las condiciones patológicas adquiridas que con más frecuencia afectan los dientes involucran el daño a los tejidos vivos (pulpa y periodonto), la erosión de los elementos no vivos (esmalte y dentina) y la pérdida de piezas dentales. La pérdida de dientes incide en el proceso de masticación, la articulación, la estética y la salud de la persona afectada. La pérdida de dientes es un problema de gran magnitud, pues aproximadamente el 33% de la población mundial es edéntula cuando llega a los 65 años de edad.
Los progresos recientes en los estudios realizados para determinar las bases moleculares del desarrollo de las piezas dentales y la biología de las células madre están proporcionando información fundamental que puede llegar a ser utilizada en el futuro para la regeneración de los dientes. Actualmente existen dos grandes áreas en el campo de la investigación sobre la regeneración de los tejidos dentales, la primera se relaciona con la restauración y reparación de daños parciales a los mismos tales como los ocasionados por la actividad bacteriana y la segunda involucra el uso de células madre y la aplicación de los principios de la ingeniería tisular para crear réplicas de los dientes perdidos.
La célula madre y la ingeniería de los tejidos
Las células madre (células troncales o células estaminales) son células no especializadas del embrión, feto o adulto que bajo condiciones específicas tienen la capacidad de dividirse por grandes períodos de tiempo (auto-renovación y profileración), y que bajo ciertas condiciones pueden ser inducidas para que se transformen (plasticidad) en células con una función específica (diferenciación). Las células madre embriones, obtenidos en un laboratorio por fertilización " in vitro" (NIH 2009).
Las células madre adultas (células madre somáticas) son aquella células idiferenciadas que se localizan entre las células diferenciadas de un órgano o tejido, y su función principal es la reparación o mantenimiento de los mismos. Las células madre adultas han sido identificadas en diferentes tejidos dentales, tales como la pulpa dental, el ligamento periodontal, la sangre y la médula ósea entre otros.
Tradicionalmente se creía que únicamente las células madre embrionarias eran pluripotenciales y que la diferenciación y potencial de regeneración de las células madre adultas se encontraba registrada a los tejidos donde se localizaban. Descubrimientos recientes sobre las células madre provenientes de la médula ósea han demostrado que bajo ciertas condiciones, estas últimas tienen la capacidad de diferenciarse en neuronas, astrocitos, condrocitos y osteoblastos entre otros. Además se ha descubierto que las células madre adultas provenientes de la pulpa dental y de la médula ósea pueden ser programadas para participar en la formacion de piezas dentales.
La ingenieria de tejidos (bioingeniería, ingeniería biomédica o medicina regenerativa) es una diisciplina interdiciplinaria, relativamente reciente, que busca crear sustitutos biológicos autólogos para restaurar, mantener o mejorar la función de los tejidos u órganos dañados, y para ello aplica los principios del cultivo celular a polímeros sintéticos biodegradables de soporte. La bioingeniería utiliza materiales artificiales y moléculas bioactivas tales como proteínas de matriz extracelular y factores de crecimiento para inducir la proliferación celular y la formación tisular en el laboratorio, para ello utiliza procedimientos inductivos, conductivos y de transplante de células. Las señales inductivas, las señales de respuesta y un soporte son factores fundamentales a considerar en esta disciplina.
Se considera que la bioingeniería es una de las alternativas más novedosas para reparar o reemplazar órganos tejidos tales como el hueso, músculo, hígado y riñones, que estará disponible, en un futuro.
Actualmente se realizan esfuerzos para aplicar todos estos nuevos conocimientos en el reemplazo del tejido dental perdido y de los dientes perdidos. Durante la odontogénesis, las interacciones recíprocas entre las células epiteliales del órgano del esmalte y las células de la papila dental promueven la morfonogenesis dental al estimular a una subpoblación de células mesenquimales para que se diferencien en odontoblastos y depositen la dentina primaria; siendo las células epiteliales las que proporcionan la información necesaria para iniciar el proceso. Estas interacciones también inducen la diferenciación de los ameloblastos y la deposición del esmalte. Se reconoce que por la presencia de una población de células indiferenciadas dentro de la pulpa dental, el diente hasta cierto grado es capaz de reparación depositando dentina terciaria para preservar la vitalidad pulpar después de sufrir daño provocado por factores tales como procedimientos restaurativos, caries dental, atrición y abrasión. Estudios en ratones inmuno suprimidos han demostrado que las células madre obtenidas de la pulpa dental son capaces de formar un complejo dentina-pulpar.
Este hallazgo abre la posibilidad de utilizar las células madre para reparar los tejidos dentales que han sido dañados, sin embargo hasta la fecha se desconocen las señales y la secuencia requerida para inducir la diferenciación de células madre presentes en la pulpa dental.
Utilizando terceros molares porcinos, se ha logrado obtener una mezcla heterogénea de células pulpares mesenquimales y epitelio odontogénico que implantadas quirúrgicamente en un ratón han originado estructuras semejantes a dientes. Sharpe y Young señalan por lo general las piezas dentales obtenidas por medio de la bioingeniería tienden a ser más pequeñas de lo normal, sin embargo Ohazama y colaboradores transfiriendo un primordio embrionario al maxilar de un ratón adulto lograron el desarrollo completo de un diente con las características apropiadas para este roedor. Aunque los tejidos dentales pueden ser desarrollados incluso en ausencia poblaciones puras de células madre, la formación de dientes solo se ha observado cuando el epitelio es de origen embrionario y la población de células mesenquimales contiene al menos algunas células madre.
CONCLUSIÓN
El rápido conocimiento que se está generando en los campos de la biología molecular y del desarrollo, embriología esperimental, biología de las células madre y biomimética hace que la posibilidad de regenerar las piezas dentales y los tejidos dentales perdidos sea una alternativa viable en el futuro, lo que mejorará la calidad de vida de muchas personas.
En la actualidad existen compañias que aplicando los principios anteriormente expuestos tienen como objetivo primordiar llegar a producir piezas dentales biológicamente generadas para sustituir los dientes perdidos, lo que tendrá gran impacto en la profesión odontológica.
Dr. JEREMY MAO
La práctica odontológica no es ajena a los cambios dramáticos experimentados en la última década por la ciencia y la tecnología. La descodificación del genoma humano, los avances en los biomateriales y la revolución en la bioinformática requieren que los profesionales de la salud tengan la capacidad de adaptarse rápidamente al uso de alternativas terapéuticas innovadoras y a la disponibilidad de nuevos exámenes diagnósticos que permiten determinar el riesgo de una persona de presentar una enfermedad y analizar la progresión de la misma (U.S. Department of Health and Human Services 2000).
Tomando en consideración que los tejidos dentales tienen un potencial limitado de regeneración (Nedel y cols 2009), a través de los años se han utilizado distintos procedimientos terapéuticos en la Odontología que involucran entre otras cosas el uso de materiales restaurativos, las extracciones dentales y el reemplazo de los dientes perdidos con prótesis fijas, prótesis removibles o implantes dentales, sin embargo estas intervenciones pueden tener efectos secundarios adversos o poco placenteros para las personas.
En la actualidad se realizan investigaciones invivo y invitro para desarrollar técnicas que persiguen lograr el reemplazo biológico de los tejidos dentales y el de los dientes perdidos y de esta forma ofrecer en un futuro cercano otras alternativas terapéuticas distintas a la ya existentes.
Avances en la regeneración y reemplazo biológico de las piezas dentales.
Las condiciones patológicas adquiridas que con más frecuencia afectan los dientes involucran el daño a los tejidos vivos (pulpa y periodonto), la erosión de los elementos no vivos (esmalte y dentina) y la pérdida de piezas dentales. La pérdida de dientes incide en el proceso de masticación, la articulación, la estética y la salud de la persona afectada. La pérdida de dientes es un problema de gran magnitud, pues aproximadamente el 33% de la población mundial es edéntula cuando llega a los 65 años de edad.
Los progresos recientes en los estudios realizados para determinar las bases moleculares del desarrollo de las piezas dentales y la biología de las células madre están proporcionando información fundamental que puede llegar a ser utilizada en el futuro para la regeneración de los dientes. Actualmente existen dos grandes áreas en el campo de la investigación sobre la regeneración de los tejidos dentales, la primera se relaciona con la restauración y reparación de daños parciales a los mismos tales como los ocasionados por la actividad bacteriana y la segunda involucra el uso de células madre y la aplicación de los principios de la ingeniería tisular para crear réplicas de los dientes perdidos.
La célula madre y la ingeniería de los tejidos
Las células madre (células troncales o células estaminales) son células no especializadas del embrión, feto o adulto que bajo condiciones específicas tienen la capacidad de dividirse por grandes períodos de tiempo (auto-renovación y profileración), y que bajo ciertas condiciones pueden ser inducidas para que se transformen (plasticidad) en células con una función específica (diferenciación). Las células madre embriones, obtenidos en un laboratorio por fertilización " in vitro" (NIH 2009).
Las células madre adultas (células madre somáticas) son aquella células idiferenciadas que se localizan entre las células diferenciadas de un órgano o tejido, y su función principal es la reparación o mantenimiento de los mismos. Las células madre adultas han sido identificadas en diferentes tejidos dentales, tales como la pulpa dental, el ligamento periodontal, la sangre y la médula ósea entre otros.
Tradicionalmente se creía que únicamente las células madre embrionarias eran pluripotenciales y que la diferenciación y potencial de regeneración de las células madre adultas se encontraba registrada a los tejidos donde se localizaban. Descubrimientos recientes sobre las células madre provenientes de la médula ósea han demostrado que bajo ciertas condiciones, estas últimas tienen la capacidad de diferenciarse en neuronas, astrocitos, condrocitos y osteoblastos entre otros. Además se ha descubierto que las células madre adultas provenientes de la pulpa dental y de la médula ósea pueden ser programadas para participar en la formacion de piezas dentales.
La ingenieria de tejidos (bioingeniería, ingeniería biomédica o medicina regenerativa) es una diisciplina interdiciplinaria, relativamente reciente, que busca crear sustitutos biológicos autólogos para restaurar, mantener o mejorar la función de los tejidos u órganos dañados, y para ello aplica los principios del cultivo celular a polímeros sintéticos biodegradables de soporte. La bioingeniería utiliza materiales artificiales y moléculas bioactivas tales como proteínas de matriz extracelular y factores de crecimiento para inducir la proliferación celular y la formación tisular en el laboratorio, para ello utiliza procedimientos inductivos, conductivos y de transplante de células. Las señales inductivas, las señales de respuesta y un soporte son factores fundamentales a considerar en esta disciplina.
Se considera que la bioingeniería es una de las alternativas más novedosas para reparar o reemplazar órganos tejidos tales como el hueso, músculo, hígado y riñones, que estará disponible, en un futuro.
Actualmente se realizan esfuerzos para aplicar todos estos nuevos conocimientos en el reemplazo del tejido dental perdido y de los dientes perdidos. Durante la odontogénesis, las interacciones recíprocas entre las células epiteliales del órgano del esmalte y las células de la papila dental promueven la morfonogenesis dental al estimular a una subpoblación de células mesenquimales para que se diferencien en odontoblastos y depositen la dentina primaria; siendo las células epiteliales las que proporcionan la información necesaria para iniciar el proceso. Estas interacciones también inducen la diferenciación de los ameloblastos y la deposición del esmalte. Se reconoce que por la presencia de una población de células indiferenciadas dentro de la pulpa dental, el diente hasta cierto grado es capaz de reparación depositando dentina terciaria para preservar la vitalidad pulpar después de sufrir daño provocado por factores tales como procedimientos restaurativos, caries dental, atrición y abrasión. Estudios en ratones inmuno suprimidos han demostrado que las células madre obtenidas de la pulpa dental son capaces de formar un complejo dentina-pulpar.
Este hallazgo abre la posibilidad de utilizar las células madre para reparar los tejidos dentales que han sido dañados, sin embargo hasta la fecha se desconocen las señales y la secuencia requerida para inducir la diferenciación de células madre presentes en la pulpa dental.
Utilizando terceros molares porcinos, se ha logrado obtener una mezcla heterogénea de células pulpares mesenquimales y epitelio odontogénico que implantadas quirúrgicamente en un ratón han originado estructuras semejantes a dientes. Sharpe y Young señalan por lo general las piezas dentales obtenidas por medio de la bioingeniería tienden a ser más pequeñas de lo normal, sin embargo Ohazama y colaboradores transfiriendo un primordio embrionario al maxilar de un ratón adulto lograron el desarrollo completo de un diente con las características apropiadas para este roedor. Aunque los tejidos dentales pueden ser desarrollados incluso en ausencia poblaciones puras de células madre, la formación de dientes solo se ha observado cuando el epitelio es de origen embrionario y la población de células mesenquimales contiene al menos algunas células madre.
CONCLUSIÓN
El rápido conocimiento que se está generando en los campos de la biología molecular y del desarrollo, embriología esperimental, biología de las células madre y biomimética hace que la posibilidad de regenerar las piezas dentales y los tejidos dentales perdidos sea una alternativa viable en el futuro, lo que mejorará la calidad de vida de muchas personas.
En la actualidad existen compañias que aplicando los principios anteriormente expuestos tienen como objetivo primordiar llegar a producir piezas dentales biológicamente generadas para sustituir los dientes perdidos, lo que tendrá gran impacto en la profesión odontológica.
Científicos vislumbran el final de las dentaduras postizas - Primer Impacto
Dr. JEREMY MAO
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