stringtranslate.com

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 los 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]

Posible uso terapéutico 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

[30]

Referencias

  1. ^ Huang, GT; Gronthos, S.; Shi, S. (2009). "Células madre mesenquimales derivadas de tejidos dentales frente a las de otras fuentes". Revista de investigación dental . 88 (9): 792–806. doi :10.1177/0022034509340867. PMC  2830488 . PMID  19767575.
  2. ^ abc Atari, M.; Gil-Recio, C.; Fabregat, M.; García-Fernández, D.; Barajas, M.; Carrasco, MA; Jung, HS; Alfaro, FH; Casals, N.; Próspero, F.; Ferrés-Padró, E.; Giner, L. (2012). "Pulpa dental del tercer molar: una nueva fuente de células madre de tipo pluripotente". Revista de ciencia celular . 125 (parte 14): 3343–56. doi : 10.1242/jcs.096537 . PMID  22467856.
  3. ^ Gronthos, S.; Brahim, J.; Li, W.; Fisher, LW; Cherman, N.; Boyde, A.; Denbesten, P.; Robey, PG; Shi, S. (2002). "Propiedades de las células madre de la pulpa dental humana". Revista de investigación dental . 81 (8): 531–5. doi :10.1177/154405910208100806. PMID  12147742. S2CID  8921170.
  4. ^ Labedz-Maslowska, A.; Bryniarska, N.; Kubiak, A.; Kaczmarzyk, T.; Sekula-Stryjewska, M.; Noga, S.; Boruczkowski, D.; Madeja, Z.; Zuba-Surma, E. (2020). "Potencial de diferenciación de múltiples linajes de las células madre de la pulpa dental humana: impacto del entorno hipóxico y 3D en la osteogénesis in vitro". Int J Mol Sci . 21 (17): 6172. doi : 10.3390/ijms21176172 . PMC 7504399 . PMID  32859105. 
  5. ^ Morsczeck, C.; Reichert, TE (2018). "Células madre dentales en la regeneración y reparación de los dientes en el futuro". Opinión de expertos sobre terapia biológica . 18 (2): 187–196. doi :10.1080/14712598.2018.1402004. PMID  29110535. S2CID  41147569.
  6. ^ Volponi, AA (2010). "Reparación y regeneración biológica de dientes basada en células madre". Tendencias en biología celular . 20 (12): 715–722. doi :10.1016/j.tcb.2010.09.012. PMC 3000521. PMID 21035344  . 
  7. ^ abcd Song, D.; Xu, P.; Liu, S.; Wu, S. (2019). "Las células madre de la pulpa dental que expresan SIRT1 mejoran la formación de hueso nuevo durante la osteogénesis por distracción". American Journal of Translational Research . 11 (2): 832–843. PMC 6413255 . PMID  30899383. 
  8. ^ ab Shi, S.; Robey, PG; Gronthos, S. (2001). "Comparación de células madre estromales de la pulpa dental humana y de la médula ósea mediante análisis de microarrays de ADNc". Bone . 29 (6): 532–9. doi :10.1016/S8756-3282(01)00612-3. PMID  11728923.
  9. ^ Ching, HS; Luddin, N.; Rahman, IA; Ponnuraj, KT (2017). "Expresión de marcadores odontogénicos y osteogénicos en DPSCS y SHED: una revisión". Investigación y terapia con células madre actuales . 12 (1): 71–79. doi :10.2174/1574888X11666160815095733. PMID  27527527.
  10. ^ ab Amrollahi, P.; Shah, B.; Seifi, A.; Tayebi, L. (2016). "Avances recientes en odontología regenerativa: una revisión". Ciencia e ingeniería de materiales: C . 69 : 1383–90. doi : 10.1016/j.msec.2016.08.045 . PMID  27612840.
  11. ^ ab Wu, J.; Li, N.; Fan, Y.; Wang, Y.; Gu, Y.; Li, Z.; Pan, Y.; Romila, G.; Zhou, Z.; Yu, J. (2019). "El medio acondicionado de polvo de dientes calcinado promueve la diferenciación osteogénica y odontogénica de células madre de pulpa dental humana a través de vías de señalización MAPK". Stem Cells International . 2019 : 4793518. doi : 10.1155/2019/4793518 . PMC 6444228 . PMID  31015840. 
  12. ^ Morsczeck, C.; Götz, W.; Schierholz, J.; Zeilhofer, F.; Kühn, U.; Möhl, C.; Sippel, C.; Hoffmann, KH (2005). "Aislamiento de células precursoras (PCS) del folículo dental humano de las muelas del juicio". Matrix Biology . 24 (2): 155–65. doi :10.1016/j.matbio.2004.12.004. PMID  15890265.
  13. ^ Li, Y.; Yang, YY; Ren, JL; Xu, F.; Chen, FM; Li, A. (2017). "Los exosomas secretados por células madre de dientes deciduos humanos exfoliados contribuyen a la recuperación funcional después de una lesión cerebral traumática al cambiar la polarización M1/M2 de la microglía en ratas". Investigación y terapia con células madre . 8 (1): 198. doi : 10.1186/s13287-017-0648-5 . PMC 5622448 . PMID  28962585. 
  14. ^ abc Yao, S.; Tan, L.; Chen, H.; Huang, X.; Zhao, W.; Wang, Y. (2019). "Herramienta de investigación potencial de células madre de dientes deciduos exfoliados humanos: inmortalización lentiviral de Bmi-1 con marcador EGFP". Stem Cells International . 2019 : 3526409. doi : 10.1155/2019/3526409 . PMC 6431526 . PMID  30984268. 
  15. ^ ab Xiao, L.; Saiki, C.; Okamura, H. (2019). "Las células madre tolerantes al estrés oxidativo de dientes deciduos humanos exfoliados disminuyen el daño inducido por peróxido de hidrógeno en cultivos de cortes cerebrales organotípicos de ratones adultos". Revista internacional de ciencias moleculares . 20 (8): 1858. doi : 10.3390/ijms20081858 . PMC 6514841 . PMID  30991705. 
  16. ^ Rao, N.; Wang, X.; Zhai, Y.; Li, J.; Xie, J.; Zhao, Y.; Ge, L. (2019). "Las células madre de dientes deciduos humanos exfoliados mejoran la diabetes mellitus tipo II en ratas Goto-Kakizaki". Diabetología y síndrome metabólico . 11 : 22. doi : 10.1186/s13098-019-0417-y . PMC 6394089 . PMID  30858895. 
  17. ^ abc Dai, YY; Ni, SY; Ma, K.; Ma, YS; Wang, ZS; Zhao, XL (2019). "Las células madre de dientes deciduos humanos exfoliados corrigen el desequilibrio inmunológico de la rinitis alérgica a través de células Treg in vivo e in vitro". Investigación y terapia con células madre . 10 (1): 39. doi : 10.1186/s13287-019-1134-z . PMC 6341645 . PMID  30670101. 
  18. ^ abc Yokoyama, T.; Yagi Mendoza, H.; Tanaka, T.; Ii, H.; Takano, R.; Yaegaki, K.; Ishikawa, H. (2019). "Regulación de la cirrosis hepática inducida por CCL4 por células madre de pulpa dental humana diferenciadas hepáticamente" (PDF) . Célula humana . 32 (2): 125–140. doi :10.1007/s13577-018-00234-0. PMID  30637566. S2CID  58005147.
  19. ^ Mantesso, A.; Sharpe, P. (2009). "Células madre dentales para la regeneración y reparación de los dientes". Opinión de expertos sobre terapia biológica . 9 (9): 1143–54. doi :10.1517/14712590903103795. PMID  19653863. S2CID  10622446.
  20. ^ Miura, M.; Gronthos, S.; Zhao, M.; Lu, B.; Fisher, LW; Robey, PG; Shi, S. (2003). "SHED: células madre de dientes deciduos humanos exfoliados". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 100 (10): 5807–12. Bibcode :2003PNAS..100.5807M. doi : 10.1073/pnas.0937635100 . JSTOR  3147498. PMC 156282 . PMID  12716973. 
  21. ^ Kerkis, Irina; Kerkis, Alexandre; Dozortsev, Dmitri; Stukart-Parsons, Gaëlle Chopin; Gomes Massironi, Sílvia Maria; Pereira, Lygia V.; Caplan, Arnold I.; Cerruti, Humberto F. (2006). "Aislamiento y caracterización de una población de células madre inmaduras de pulpa dental que expresan OCT-4 y otros marcadores de células madre embrionarias". Células Tejidos Órganos . 184 (3–4): 105–16. doi :10.1159/000099617. PMID  17409736. S2CID  32406588.
  22. ^ Graziano, Antonio; d'Aquino, Ricardo; Angelis, María Gabriella Cusella-De; De Francesco, Francisco; Giordano, Antonio; Laino, Gregorio; Piattelli, Adriano; Traini, Tonino; De Rosa, Alfredo; Papaccio, Gianpaolo (2008). "La geometría de la superficie del andamio afecta significativamente la ingeniería del tejido óseo de células madre humanas". Revista de fisiología celular . 214 (1): 166–72. doi :10.1002/jcp.21175. PMID  17565721. S2CID  43642451.
  23. ^ D'aquino, Ricardo; Papaccio, Gianpaolo; Laino, Gregorio; Graciano, Antonio (2008). "Células madre de la pulpa dental: una herramienta prometedora para la regeneración ósea". Reseñas de células madre . 4 (1): 21–6. doi :10.1007/s12015-008-9013-5. PMID  18300003. S2CID  14784845.
  24. ^ Onyekwelu, O; Seppala, M; Zoupa, M; Cobourne, MT (2007). "Desarrollo dentario: 2. Regeneración de dientes en el laboratorio". Dental Update . 34 (1): 20–2, 25–6, 29. doi :10.12968/denu.2007.34.1.20. PMID  17348555.
  25. ^ Cordeiro, Mabel M.; Dong, Zhihong; Kaneko, Tomoatsu; Zhang, Zhaocheng; Miyazawa, Marta; Shi, Songtao; Smith, Anthony J.; Nör, Jacques E. (2008). "Ingeniería de tejidos de pulpa dental con células madre de dientes deciduos exfoliados". Journal of Endodontics . 34 (8): 962–9. doi :10.1016/j.joen.2008.04.009. PMID  18634928.
  26. ^ Gandía, Carolina; Armiñán, Ana; García-Verdugo, José Manuel; Lledó, Elisa; Ruiz, Amparo; Miñana, M Dolores; Sánchez-Torrijos, Jorge; Payá, Rafael; Mirabet, Vicente; Carbonell-Uberos, Francisco; Llop, Mauro; Montero, José Anastasio; Sepúlveda, Pilar (2008). "Las células madre de la pulpa dental humana mejoran la función del ventrículo izquierdo, inducen la angiogénesis y reducen el tamaño del infarto en ratas con infarto agudo de miocardio". Células madre . 26 (3): 638–45. doi : 10.1634/stemcells.2007-0484 . PMID  18079433. S2CID  9594271.
  27. ^ Kerkis, Irina; Ambrosio, Carlos E; Kerkis, Alexandre; Martins, Daniele S; Zucconi, Eder; Fonseca, Simone AS; Cabral, Rosa M; Maranduba, Carlos MC; Gaiad, Thais P; Morini, Adriana C; Vieira, Natassia M; Brolio, Marina P; Sant'Anna, Osvaldo A; Miglino, Maria A; Zatz, Mayana (2008). "Trasplante temprano de células madre de pulpa dental humana inmadura de dientes de leche a perros con distrofia muscular golden retriever (GRMD): ¿local o sistémico?". Journal of Translational Medicine . 6 : 35. doi : 10.1186/1479-5876-6-35 . PMC 2529267 . PMID  18598348. 
  28. ^ Nosrat, I; Widenfalk, J; Olson, L; Nosrat, CA (2001). "Las células de la pulpa dental producen factores neurotróficos, interactúan con las neuronas del trigémino in vitro y rescatan neuronas motoras después de una lesión de la médula espinal". Biología del desarrollo . 238 (1): 120–32. doi : 10.1006/dbio.2001.0400 . PMID  11783998.
  29. ^ de Mendonça Costa, André; Bueno, Daniela F.; Martins, Marília T.; Kerkis, Irina; Kerkis, Alexandre; Fanganiello, Roberto D.; Cerruti, Humberto; Alonso, Nivaldo; Passos-Bueno, María Rita (2008). "Reconstrucción de grandes defectos craneales en un diseño experimental no inmunosuprimido con células madre de pulpa dental humana". La Revista de Cirugía Craneofacial . 19 (1): 204–10. doi :10.1097/scs.0b013e31815c8a54. PMID  18216690. S2CID  23340729.
  30. ^ Vishwakarma, Ajaykumar (13 de noviembre de 2014). Biología de células madre e ingeniería tisular en ciencias dentales. Elsevier. ISBN 978-0-12-397157-9.

Lectura adicional