Vitoria, 31 oct (EFE).- El I Simposio Internacional en Medicina Regenerativa Traslacional que se celebra en Vitoria ha acogido las conclusiones de un grupo de investigadores que están aplicando la medicina regenerativa para la recuperación de tejidos dañados por infartos de miocardio, y enfermedades neurológicas.

Si estas investigaciones ofrecen los resultados deseados por sus impulsores, según ha señalado la organización del evento en un comunicado, los infartos cerebrales, las lesiones medulares postraumáticas, y algunas enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Huntington, el parkinson, la esclerosis lateral amiotrófica y la esclerosis múltiple “podrían encontrar nuevas vías para solucionar sus estragos”.

El doctor Ignacio Gallo, especialista en cirugía cardiovascular e investigador de esta misma área en el Albert Einstein College of Medicine de Nueva York, ha presentado en el congreso un trabajo de investigación con ovejas en el que se está analizando la validez de la terapia celular aplicada a la cirugía cardiovascular.

Ha explicado que se ha inducido a un número “considerable” de ovejas un infarto de miocardio por ligadura de dos arterias coronarias. Alrededor de unas 3 semanas después, las ovejas fueron reoperadas con el fin de aplicarles de manera intramiocárdica (en el interior del tejido muscular del corazón) factores de crecimiento.

Además, tal y como ha señalado el cirujano, “en algunos casos, estos factores de crecimiento se vieron acompañados por la aplicación de láser transmiocárdico en la zona del infarto”.

Los primeros resultados de estas investigaciones muestran que “en los corazones tratados se apreciaron fenómenos reparativos no observados en los corazones no tratados”, resultados que, a su juicio, “abren un interesante campo para la próxima investigación de estas aplicaciones en ensayos clínicos más evolucionados”.

Por su parte, Gorka Orive, profesor de la Universidad del País Vasco e investigador y colaborador de la Fundación Eduardo Anitua, ha llamado la atención sobre “la combinación de biomateriales con células madre neurales, que abre nuevas oportunidades de tratamiento a medio plazo de los pacientes con daño cerebral o enfermedades neurodegenerativas”.

Otro de los ponentes, Damián García Olmo, profesor de la Universidad Autónoma de Madrid y cirujano del madrileño Hospital Universitario La Paz, ha expuesto los avances del primer ensayo clínico fase III del mundo que emplea células madre.

Este estudio va a permitir, según su responsable, la obtención de “datos científicos reales del verdadero potencial de las células madre para favorecer el tratamiento de patologías concretas”.

Este trabajo se ha realizado estudiando el tratamiento de fístulas perianales, debido a que “este tipo de lesiones muestran una gran resistencia a cerrarse definitivamente”.

Además, tiene la particularidad de que emplea células madre obtenidas a partir de tejido adiposo, mientras que, en la inmensa mayoría de las ocasiones, los estudios en marcha con células madre emplean células obtenidas a partir de la médula ósea o de sangre periférica. EFE

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A principios de 2004 un equipo de científicos del Corea del Sur dirigido por Hwang Woo-suk anunciaba haber conseguido por primera vez en la historia la clonación con éxito de embriones humanos y el haber obtenido células madre de ellos, y en mayo del año siguiente volvían a dar el aldabonazo al anunciar que habían conseguido clonar células madre adaptadas a una persona determinada manipulando su contenido genético para hacerlas indistinguibles de las propias de la persona en cuestión.

Los dos anuncios provocaron muchísimo interés ya que la investigación con células madre, capaces a grandes rasgos de convertirse en cualquier otra célula del cuerpo, es un campo con gran promesa que algún día podría permitirnos conseguir tejidos e incluso órganos de reemplazo para aquellos que hayan fallado o que hayan sufrido algún daño.

El problema es que en diciembre de 2005 comenzaron a circular rumores de que los estudios podían haber sido falsificados, y pronto se confirmaba que habían sido un fraude total.

Esto le valió al profesor, que en algún momento llegó a hablar de una conspiración, perder su licencia de investigador, ser suspendido de empleo y sueldo, más tarde ser despedido de la Universidad de Seúl, y finalmente ser procesado en un juicio que comenzó en junio de 2006.

Ahora acaba de saberse que Hwang Woo-suk ha sido condenado a dos años de cárcel por malversar unos 470.000 euros y comprar óvulos humanos para sus experimentos, algo que las leyes de bioética del país no permiten, aunque no ingresará en esta al haberle sido conmutados por tres años bajo vigilancia al entender el tribunal que no deja de ser un experto en la clonación animal y que el dinero malversado por él se había destinado a asuntos relacionados con la investigación

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ISABEL F. LANTIGUA.elMundo.es

MADRID.- Sólo un 15% de los pulmones cedidos de forma altruista son aptos para trasplante. El resto de los órganos se rechaza debido a los daños que han sufrido durante el proceso de muerte cerebral o por las complicaciones relacionadas con el tratamiento administrado al paciente en la unidad de cuidados intensivos. Esa elevada tasa de problemas hace que la lista de personas a la espera de un trasplante de pulmón no baje.

En España, son 150 los pacientes que cada año están pendientes de una llamada que confirme que la operación puede realizarse. Para ellos, y para las centenares de personas que están en su misma situación en todo el mundo, un equipo de investigadores ha abierto una puerta de esperanza. Por primera vez, han conseguido restaurar unos pulmones y convertirlos en candidatos válidos para trasplante.

La llave de esta puerta es la terapia génica, que los científicos han probado con resultados muy prometedores en pulmones de cerdo y de humanos. «Hemos demostrado que es posible modificar genéticamente los pulmones fuera del organismo para que funcionen mejor una vez trasplantados. Esto es un gran avance, ya que en la actualidad en torno a un 85% de los órganos se rechaza por diversas anomalías. Con nuestra técnica se multiplicaría por tres el número de pulmones disponibles y, por tanto, el número de vidas salvadas», explica a SALUD el doctor Shaf Keshavjee, coordinador de la investigación y director del programa de trasplantes de pulmón de Toronto (Canadá).

La máquina

Keshavjee y su equipo han desarrollado, en el Centro de Medicina Regenerativa McEwen, adscrito al Hospital General de Toronto (Canadá), una técnica pionera que permite mantener los pulmones respirando en una cámara de cristal —un modelo ex vivo, fuera del cuerpo— a una temperatura similar a la del organismo humano (37ºC).

La maquinaria consiste en un sistema de perfusión que bombea continuamente una solución a base de oxígeno, proteínas y nutrientes a los pulmones dañados, extraídos de un paciente en muerte cerebral, estado que se requiere para cualquier donación de órganos. La muerte cerebral produce una reacción inflamatoria en el organismo, que incluye a los pulmones. Pero, mediante la perfusión y el empleo de la terapia génica, los órganos se restauran antes de ser trasplantados.

Para el experimento, que ha merecido la portada de la revista ‘Science’ Translational Medicine, los autores utilizaron 10 pulmones de cerdo y 10 de humanos. En ambos casos sometieron a todos los órganos al sistema de perfusión durante 12 horas y, después, cinco pulmones de cada grupo recibieron la terapia génica.

“Utilizamos un adenovirus (un virus al que le retiramos todos los genes) y le insertamos un gen beneficioso, en este caso el IL-10 o interleukina 10, una sustancia que reduce la inflamación y que frena la respuesta del sistema inmune, lo que disminuye las posibilidades de rechazo una vez realizado el injerto. Lo inyectamos en los pulmones mediante un broncoscopio”, indica el doctor Keshavjee. Cuando se trasplantaron los pulmones de cerdo a los animales receptores, aquellos que tenían el gen mostraron mejor funcionamiento.

“En el caso de los humanos, los órganos no se traplantaron, una de las limitaciones del estudio. Pero en la máquina ex vivo observamos que aquellos órganos con el gen IL-10 restituían su función y presentaban menos inflamación», señala el autor, quien destaca que «por primera vez hemos demostrado que esta técnica es útil”.

El siguiente paso será realizar los ensayos clínicos en humanos. Pero el director de trasplantes de Toronto está tan convencido de sus posibilidades que cree que “esta terapia génica para los pulmones debería ser una realidad clínica en un periodo de cinco años”.

“Todo lo que podamos hacer para prevenir el daño pulmonar, especialmente en las primeras y críticas 72 horas tras la cirugía, tendrá un impacto significativo en la supervivencia y la calidad de vida del paciente trasplantado”, añade Marcelo Cypel, cirujano del Hospital General de Toronto y otro de los autores de la investigación.

Aunque el número de personas en espera de un trasplante de pulmón va en aumento —pacientes con enfisema, fibrosis quística o fibrosis pulmonar idiopática, cuya única posibilidad de sobrevivir pasa por recibir un órgano nuevo—, la cifra de donaciones permanece estancada.

Por eso, a pesar de todas las objeciones que plantea la terapia génica —especialmente desde que a finales de los 90 falleciera un paciente que participaba en un ensayo con esta técnica—, para este caso concreto se presenta como una opción prometedora.

Oferta y demanda

Así lo considera Rafael Matesanz, coordinador de la Organización Nacional de Trasplantes (ONT), que explica a SALUD: “la técnica, en principio, es compleja y delicada pero factible como para acometer un ensayo clínico a medio plazo. La desproporción entre oferta y demanda en el caso del pulmón es lo suficientemente grande como para justificar correr los riesgos derivados de la introducción de una terapia génica con efectos secundarios potencialmente dañinos”.

Aunque en teoría sería aplicable también para otros órganos, Rafael Matesanz señala que, por ahora, la limitaría únicamente a los pulmones porque “hasta que no esté bien rodada, los riesgos de usarla en otros órganos excederían las posibles ventajas”. Además, “contamos con otros métodos para reducir la inflamación de los órganos candidatos al trasplante”.

En cuanto a la supervivencia de los trasplantados de pulmón, el coordinador de la ONT indica que según los últimos datos proporcionados por el registro de la Sociedad Internacional para el Trasplante de Corazón y Pulmón, la supervivencia al año de los injertos realizados entre los años 2000 y 2006 es del 81,4%, descendiendo al 66% a los tres años y al 50% a los cinco años tras la cirugía.

La mortalidad en lista de espera para los tres órganos vitales (pulmón, corazón e hígado) varía entre el 6% y el 8%, pero se mantiene desde hace años.

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La investigación con péptidos terapéuticos ha ido en franco aumento en los últimos cinco años y algunas de las técnicas más modernas, como la creación de redes de nanofibras, abren la puerta al desarrollo de la célula artificial con un amplio potencial en la medicina regenerativa.

Karla Islas Pieck. Barcelona – Miércoles, 28 de Octubre de 2009 – Actualizado a las 00:00h.

El desarrollo de la ingeniería de péptidos terapéuticos está generando muchas expectativas en los últimos años, sobre todo en el campo de la medicina regenerativa.

La posibilidad de crear redes de nanofibras formadas por proteínas anfifílicas en el laboratorio abre la puerta a posibles estrategias para conseguir la reparación del daño de la médula espinal o de estimular la angiogénesis después de un evento cerebrovascular, ademas de que pone sobre la mesa la posibilidad de desarrollar una célula artificial, según ha quedado de manifiesto en el Congreso Barcelona BioMed sobre Ingeniería de Péptidos, organizado por el Instituto de Investigación Biomédica (IRB-Barcelona) y la Fundación BBVA.

El equipo de investigadores que dirige Samuel Stupp, director del Instituto de BioNanotecnología Médica de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, ha conseguido promover la elongación de los axones por medio de nanofibras de autoensamblado en ratones con lesión en la médula espinal, en los que se pudo conseguir que recuperaran parte de la movilidad de las extremidades inferiores después del tratamiento. La intención es poder trasladar estos hallazgos a ensayos clínicos en los próximos dos años.

Las nanofibras, que están elaboradas a base de péptidos, también se están probando para el tratamiento de enfermedades del sistema nervioso central como el Parkinson y el Alzheimer. En concreto, un estudio realizado en este mismo centro norteamericano ha logrado mejorar los síntomas y alargar la vida en modelos de ratones parkinsonianos.

Una de las líneas más novedosas de este grupo de trabajo es el diseño y desarrollo de células artificiales por medio de los mecanismos de autoensamblaje de estas proteínas, pero de momento no cuentan con resultados definitivos.

Otras líneas de estudio
Durante el congreso también se han abordado los últimos hallazgos sobre la capacidad de los péptidos como vehículo para la liberación controlada de fármacos. Joel Schneider, de la Universidad de Delaware, en Estados Unidos, ha explicado los detalles de un nuevo biomaterial peptídico que ha desarrollado en su laboratorio y que al inyectarse cambia su consistencia de gel viscoso y se vuelve rígido al contacto con una herida.

Este hidrogel tiene un gran potencial de aplicaciones, desde la liberación controlada de antibióticos para curar una herida abierta o cerrar el paso a infecciones, a enviar un cargamento de células para reparar un tejido dañado.

Los organizadores de esta edición de Barcelona BioMed son Ernest Giralt, del IRB-Barcelona, y Claudio Toniolo, de la Universidad de Padua, en Italia.

En DiarioMedico

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                     Disponible en: 
http:// www.16deabril.sld.cu/rev/230/articulo7.html

Autores:
Angélica María Cruañas Hernández *
Elizabeth Martínez Castro **
Carmen Lourdes Bermudo Cruz ***

Tutor:
Dr. Orlando Guerra Cobian ****

* Estudiante de 5to año de Estomatología. Alumna Ayudante de Cirugía Maxilofacial
** Estudiante de 3er año de Estomatología y Alumna Ayudante de Cirugía Maxilofacial
*** Estudiante de 3er año de Estomatología y Alumna Ayudante de Ortodoncia
**** Especialista I Grado Cirugía Maxilo Facial. Diplomado Educación Medica Superior. Profesor Asistente.

Instituto Superior de Ciencias Médicas de La Habana
Facultad de Estomatología
“Raúl González Sánchez”
Departamento de Cirugía. Ciudad de la Habana, 2007

 

 

Introducción

En los últimos años el término “célula madre” ha tomado gran importancia desde que la terapia génica y la clonación son temas de discusión en la literatura mundial. Desde que en 1998 se aislaran y cultivaran exitosamente células madre procedentes de embriones humanos, la literatura científica ha recogido exhaustivamente cada acción relacionada con estas, existiendo cerca de 125 000 publicaciones científicas biomédicas en estos últimos 25 años y unos 33 000 desde el año 2000 al actual.

De manera natural, los tejidos del cuerpo a lo largo de la vida sufren un desgaste, del que se defienden, y desarrollan una capacidad intrínseca de auto-renovar esos tejidos que se desgastan. De no existir esta renovación, se reduciría considerablemente la esperanza de vida de los seres vivos. La nueva medicina regenerativa, se propone reparar los tejidos dañados utilizando mecanismos similares a los que de forma natural usa el organismo para la renovación de las poblaciones celulares que van envejeciendo y que deben ser sustituidas por otras que suplen su función.

El sistema estomatognático no resulta ajeno a estos fenómenos patológicos o degenerativos, y estando asociado a múltiples funciones de desempeño concomitante, los tejidos bucales son blanco fácil de las entidades, pero dadas sus características de presentar elementos de las distintas estirpes celulares, tales como: una vascularización rica, la posibilidad de representar sus patrones reparativos, que han sido altamente estudiados, con posibilidades de reproducirlos xenológicamente, resulta propicio, con la medicina regenerativa, apreciar la cavidad bucal como fuente y asiento de los procederes biotecnológicos relacionados con la terapia celular, la ingeniería tisular y los bancos de tejidos. 1, 2, 3

Motivados por estas líneas de desarrollo, nos damos a la tarea de hacer la presente revisión bibliográfica y nos surge la interrogante: ¿resultan las células madre un método terapéutico, seguro y práctico? Como objetivo nos propusimos identificar el estado actual de las investigaciones con células madre presentes en la pulpa dental de dientes temporales, permanentes y ligamento periodontal, y sus perspectivas, para la aplicación clínica en la Ingeniería Tisular.

 

Desarrollo
Se realizó la presente revisión bibliográfica con el objetivo de conocer el estado actual de las investigaciones y aplicaciones de las células madre en el complejo bucal. Se estudiaron 62 artículos de fuentes primarias recopilados de forma electrónica y considerada de impacto científico. La medicina regenerativa es la disciplina médica que se ha basado fundamentalmente en los nuevos conocimientos sobre las células madre y en su capacidad de convertirse en células de diferentes tejidos. Se sustenta en la terapia celular, en la administración de elementos subcelulares y en la ingeniería de tejidos, conductas utilizadas para reemplazar por células sanas a las células dañadas por diversos procesos en determinados tejidos, propone reparar los tejidos dañados mediante mecanismos similares a los que de forma natural emplea el organismo para la renovación de las poblaciones celulares que van envejeciendo y que deben ser sustituidas por otras que suplen su función.1, 2,3

Los mecanismos que posee el organismo de regeneración, reparación y renovación de tejidos son limitados y dependientes de la rapidez de instauración del daño o degeneración. En 1916 Danchakoff describe la presencia de una célula como precursora de otras en la médula ósea, lo que fue confirmado posteriormente por Sabin y Maximow, constituyendo estos hallazgos las primicias de los sucesos asociados a las células madre.4
Una célula madre es una célula “genérica” que puede hacer copias exactas de sí misma indefinidamente. Además, una célula madre tiene la capacidad de producir líneas celulares especializadas para varios tejidos del cuerpo, tales como: músculo cardíaco, tejido cerebral, tejido hepático, fibras periodontales y dentina, entre otras; asimismo se le han añadido dos propiedades funcionales, con la capacidad de implantación persistente, tanto en tejidos dañados como en sanos. 5, 6, 7,8
En un inicio se utilizó el mismo término que en inglés: Stem cells, pero más paulatinamente se han introducido diversos nombres que han estado en dependencia más bien del criterio del traductor. Así, encontramos acepciones como estas: células troncales, células tronco, células precursoras, células progenitoras y células estaminales.9, 10 Por otra parte, la célula progenitora o precursora puede considerarse una célula que ya ha alcanzado una diferenciación parcial y ha perdido la capacidad pluripotencial de la célula madre.9

Todas las células somáticas del organismo tienen, en principio, el mismo contenido genético (el mismo genoma, que es la totalidad de genes de un organismo), no obstante, lo que distingue las células de una estirpe de las células de otra estirpe no es, por tanto, la información genética de que disponen, sino la expresión diferencial de unos u otros genes (la expresión de los genes se traduce en la síntesis de proteínas); así, las células que expresan determinados genes, producen unas proteínas específicas. Lo que determina qué genes expresa una célula y qué genes no expresa, no es el contenido genético de la célula, sino factores externos al genoma, entre los que se hallan el microambiente en que vive la célula, que contiene gran cantidad y diversidad de señales que le indican y le ordenan cuál debe ser su patrón de comportamiento. Estas señales se denominan globalmente factores epigenéticos (que pueden ser factores externos a la célula o bien factores intracelulares).11-16

 

Existen dos tipos básicos
Células madre embrionarias (1981): Deriva del embrión de los mamíferos en su etapa de blastocisto, que se obtienen de fetos abortados Son útiles para propósitos médicos o para investigación, porque pueden producir células para casi todos los tejidos del cuerpo. Deriva del embrión de los mamíferos en su etapa de blastocisto. Después de la penetración del espermatozoide, el óvulo fecundado adquiere la condición de cigoto, en el que durante su recorrido por la trompa de Falopio, se van produciendo sucesivamente distintos períodos de división celular que incrementan rápidamente el número de sus células, las cuales reciben el nombre de blastómeros. Aproximadamente a los 3 días, el embrión tiene el aspecto de una esfera compacta que se denomina mórula y que contiene de 12 a 16 blastómeros. Alrededor de los 4 días llega a la cavidad uterina, y sobre los 5, comienza a introducirse líquido en su interior para formar una cavidad: el blastocele. En esta etapa, el cigoto se llama blastocisto y posee en uno de sus polos una agrupación celular que recibe el nombre de masa celular interna o embrioblasto, que forma una prominencia dentro del blastocele. Células de la masa interna no mantienen indefinidamente in vivo su capacidad de generación de cualquier tipo celular, pues estas se van diferenciando progresivamente en los diversos tipos celulares durante la fase intrauterina del desarrollo. Sin embargo, cuando se extraen de su ambiente embrionario natural y se cultivan in vitro, sí son capaces de proliferar ilimitadamente, y a su vez, mantener su potencial de generar células capaces de diferenciarse en cualquiera de los tejidos del organismo. En este estado es que se califican como células madre embrionarias. Puesto que estas células proceden de un embrión humano vivo, desde el primer momento su manipulación y destino se ha enfrentado en diferentes países a una fuerte oposición, basada principalmente en aspectos éticos, religiosos y políticos. El primer reporte acerca del aislamiento de células madre embrionarias provenientes de blastocistos humanos data de 1994, cuando se determinó que estas células in vitro se diferencian espontáneamente en estructuras multicelulares conocidas como “cuerpos embrionarios”, que contienen elementos de las tres capas germinales a partir de las cuales se pueden forman varios tipos de células como cardiomiocitos, neuronas y progenitores hematopoyéticos, entre otros .17- 25

Células madre germinales (EG). No es tipo básico. Se localizan en la cresta germinal de los fetos, lugar donde se produce la diferenciación de la línea germinal. Algunos las consideran también embrionarias.

Células madre adultas o somáticas: se ha definido como una célula especializada dentro de la organización de las células de un tejido específico de un organismo ya formado, que está restringida en su capacidad de diferenciación y es capaz únicamente de generar células del tejido que representa, a las que debe recambiar de forma natural, aunque han mostrado en determinadas condiciones, capacidad para diferenciarse en células de diferentes linajes, así las células madre hematopoyéticas son capaces de diferenciarse en diversos tejidos, entre ellos: endotelio, músculo cardíaco, músculo estriado, hepatocitos, neuronas, piel e intestino. El término “célula madre adulta” puede confundir, porque tanto los niños como los adultos las tienen. Se ha señalado la existencia de células madre adultas en varios sitios del organismo, que incluyen: médula ósea, sangre periférica, sangre del cordón umbilical, cerebro, médula espinal, grasa, pulpa dentaria, vasos sanguíneos, músculo esquelético, piel, tejido conjuntivo, córnea, retina, hígado, conductos pancreáticos, folículo piloso, tejido gastrointestinal y pulmón.

Las células madre también se han clasificado, según su potencialidad celular, en: totipotentes, pluripotentes y multipotentes.

Totipotentes: son aquellas que en las condiciones apropiadas son capaces de formar un individuo completo, pues pueden producir tejido embrionario y extra-embrionario.

Pluripotentes: son las que tienen la habilidad de diferenciarse a tejidos procedentes de cualquiera de las 3 capas embrionarias, aunque estas células por sí solas no pueden producir un individuo, ya que necesitan el trofoblasto; sí originan todos los tipos de células y tejidos del organismo. En esta categoría estarían las células provenientes de la masa celular interna del blastocisto.

Multipotentes: que pueden diferenciarse en distintos tipos celulares procedentes de la misma capa embrionaria, lo que las capacitaría para la formación de tipos celulares diferentes, pero no de todos. 26-38

CÉLULAS MADRE EN LA CAVIDAD BUCAL
Se han identificado 4 grupos principales de células madre en la cavidad bucal, de sus tejidos específicos.39, 40, 41,42
– Células Madre en pulpas de dientes temporales (SHED CELLS).
– Células Madre en pulpas de dientes permanentes (DPSCs).
– Células Madre presentes en espacios periodontales (PDLSCs)
– Células Madre de la mucosa bucal

Células madre en pulpas de dientes temporales (SHED CELLS)
Songtao Shi, odontopediatra del Instituto Nacional Dental de Investigaciones Craneofaciales de Bethesda, Maryland, en sus experimentos iniciales utilizó un diente de su hija. “Una vez que se le cayó, comenzamos a mirarlo cuidadosamente”, dijo Shi. Al observar en el mismo, tejido de color rojo, lo extrajo y lo examinó en el laboratorio, y de allí logró extraer células madre vivas. 43,44

Aisló células madre adultas en dientes temporales de niños de 7 u 8 años de edad. Previamente había aislado células madre en dientes permanentes y amplió el estudio a los deciduales. Los dientes fuentes de células, fueron mantenidos por los padres de los niños (en leche y refrigerados), para garantizar la viabilidad celular. Las pulpas dentales se extrajeron y manipularon enzimáticamente, obteniéndose cultivos de células madre. Se encontró más frecuencia en los incisivos que en los molares de células madre y que entre un 12 y un 20% de las células en pulpas de dientes deciduales eran células totipotenciales. Estas células fueron denominadas SHED CELLS (células madre exfoliadas de dientes deciduales).
Las SHED CELLS, se sometieron a factores tisulares de crecimientos diferenciados en cultivos y se logró la diferenciación en células nerviosas, adipocitos y odontogénicas, identificadas clínica e inmunofenotípicamente. Estas células SHED, fueron trasplantadas a tejidos cerebral y dérmico en ratas inmunocomprometidas y desarrollaron características nerviosas, muy replicables y viables. Así, estas células, presentes en todos los individuos, resulta una fuente segura de un material replicable para producir dentina y tejido neurológico autogénico.45, 46,47

Células madre en pulpas de dientes permanentes (DPSCs)
Las población de células madre adultas en pulpas dentales de dientes permanentes también resultan muy evidentes y estas se han denominado DPSCs. El rasgo más llamativo de estas células es su capacidad extrema de regenerar el complejo pulpa- dentina compuesto por una matriz mineralizada con túbulos lineales, con odontoblastos y tejido de contenido fibroso, rico en vasos sanguíneos, con semejante disposición al complejo dentina-pulpa adulto. Se ha encontrado también que las DPSCs son capaces, al igual que los osteoblastos, de expresar marcadores óseos, tales como: sialoproteínas óseas, fosfatasa alcalina, colágeno tipo I y osteocalcina. La diferenciación a esta línea ósea es regulada por la familia osteo-reguladora de TGFß y las citoquinas. Así existe gran similitud entre la expresibilidad genética de las células madre de pulpas de dientes permanentes y las células madre de estroma medular, precursoras de los osteoblastos (BMSSCs) 48, 49,50

La principal fuente de células madre adultas de dientes permanentes son los terceros molares, extraíbles entre los 19 y 29 años de edad por diferentes razones. Estas células madre tienen la ventaja de ser autógenas y de baja inmunogenicidad. Las DPSCs, incluso pueden experimentar adipogénesis, a pesar de que en la pulpa dental estos elementos tisulares no se presentan. Mediante medios enriquecidos adipo-inductores pueden generar adipocitos ácidos grasos rojos o positivo, correlacionando esta conversión fenotípica con una expresión del gen temprano, marcador maestro, PPA?2 y el tardío marcador de la lipasa lipoproteica.51

Songtao Shi, estudió el comportamiento de las células madre procedentes de la papila apical, tanto in vitro, como en modelos animales (ratones). Una vez identificadas las células madre apropiadas para crear una nueva raíz, estos investigadores reemplazaron un incisivo de un cerdo enano (tienen una estructura dental parecida a la humana) por una estructura en forma de raíz dental de material cerámico (hydroxyapatite/tricalcium phosphate o HA/TCP) que hacía de molde y de vehículo portador de células madre de papilas apicales procedentes de muelas del juicio, de humanos jóvenes de entre 18 y 20 años de edad.

Tres meses más tarde de implantar estas células los investigadores lograron encajar en la cuenca del antiguo incisivo una corona sintética de porcelana sobre la nueva raíz remineralizada, que contaba con nuevos ligamentos desarrollados allí mismo. Pudieron demostrar, además, que los nuevos tejidos formados eran humanos. Después de seis meses de la implantación los investigadores comprobaron que, aunque el nuevo diente no era tan resistente como los naturales, tenían la suficiente calidad como para cumplir su función. 52

George T. J. Huang, investigador, endodoncista y profesor asociado del Colegio de Cirugía Dental de la Universidad de Maryland, en la edición de diciembre de 2006 del Journal of Endodontics, revisó cuatro casos de caries en preadolescentes tratados por odontólogos taiwaneses que limpiaron el tejido dental infectado de dientes permanentes jóvenes. Pero no lo extrajeron, sino que dejaron las células madre de la pulpa en su sitio. Estas células madre continuaron ayudando a los dientes a recuperarse, regenerarse y madurar, para convertirse en dientes fuertes y sanos.

Los investigadores recalcaron que las células madre en cuestión son células madre adultas (no las controvertidas células que provienen de embriones), que tienen todos los niños y adultos. Además, el procedimiento de limpieza que utilizaron para reemplazar el tratamiento de canal tradicional se basa en la aplicación de una sustancia blanqueadora, no en la introducción de células madre derivadas externamente. Las cámaras de la pulpa de los dientes de los niños que tenían problemas se irrigaron con 20 ml. de una solución al 2.5 por ciento de hipoclorito de sodio, una sustancia química que se usa con frecuencia como desinfectante y blanqueador. Luego de la limpieza, se secaron los dientes y se llenaron con una pasta de hidróxido de calcio, un agente antimicrobiano removible que actuó como biomodulador. No hubo complicaciones y el único efecto secundario observado fue el angostamiento del espacio del conducto de las raíces. Huang y sus colegas llegaron a la conclusión de que los hallazgos “sugieren de manera contundente un cambio de paradigma” en el tratamiento de los dientes permanentes inmaduros, con énfasis en estimular el proceso natural de regeneración del tejido en lugar de interrumpirlo con materiales de empaste artificiales.53

 

Células Madre presentes en espacios periodontales (PDLSCs)
La reparación del ligamento periodontal parece involucrar las células madre presentes en el mismo para la formación de fibroblastos, cementoblastos y osteoblastos. Estas células aparecen en racimos en la vecindad de los vasos sanguíneos periodontales y presentan características semejantes a las células madre embrionarias.54, 55

Para su obtención, las muestras dentales fueron tomadas de donantes hembras previo consentimiento; los dientes extraídos fueron lavados con solución salina buffer fosfato 3x, con estreptomicina y penicilina, sujetados mediante clanes en las coronas, para lo cual se usó una pieza de mano a baja velocidad y un disco de diamante con adecuada irrigación. A continuación se efectuó una sección de la superficie dental, con profundidad de 0.5mm y se colocó en un medio esencial con 10% de suero de ternero enriquecido, antibiótico y a una atmósfera CO2 al 5%.Después de 10 días de cultivo las células proliferativas tomaron varias morfologías.

Las células con morfología semejante a ligamento periodontal fueron diluidas y cultivadas en láminas de vidrio específicas, cultivadas por 24 horas y tratadas inmunohistoquímicamente. Las células neoformadas debían cumplir los criterios de positividad para los marcadores CD105, CD166, CD29, CD44, representativos de las células madre mesenquimatosas y negativos para marcadores CD14, CD34, y CD45, referidos estos a células hematopoyéticas. Además de estos requisitos, debían tener plasticidad para formar líneas condrogénicas, osteogénicas, y adipogénicas, según el medio enriquecido que se iba a utilizar. Las células madre obtenidas se colocaron en un medio, conjugándose con células habituales del ligamento, en un medio que contenía suero de ternero fetal al 10% y antibióticos. Transcurridos 7 días se identifico inmunohistoquímicamente que el ligamento periodontal adulto neoformado expresaba colágeno III, sin embargo, las células presentaban una morfología más fusiforme. Los niveles de osteocalcina obtenidos fueron menores que los del ligamento normal, las sialoproteínas óseas también fueron identificadas.56

 

Células Madre de la Mucosa Bucal
Los queratocitos bucales también han sido aislados y cultivados para expresar su totipotencialidad y fueron recopilados de la mucosa oral, cultivados en suero libre de cualquier producto de otra procedencia animal; después de 7 días, se agruparon por morfología y tamaño, seleccionándose los mayores. Se utilizó la novedosa técnica de filtración gravitacional para el sorteo celular asistido (GACS), estas células se sembraron en dermis de cadáver humano de un 1 cm. cuadrado de área y luego de cuatro días en medios neutros se obtuvo una monocapa de células, que fue colocada en medio enriquecido y se obtuvo en epitelio estratificado de estructura semejante a la dermis del cadáver, que llegó a tener a los 13 días una extensión de 4 cm.

Esta investigación resultó la base para el aislamiento e inclusión de células madre de la mucosa oral, en mallas de piel sintética, para la reparación de defectos por lesiones cutáneas que tuvieron baja inmunogenicidad, sin contractura cicatrizal después de ser evaluadas por 3 años.57
Reconstrucciones óseas de cuerpos mandibulares con células madre
Los procedimientos reconstructivos de los huesos de la región facial para defectos postraumáticos, tumorales o congénitos, pueden requerir de tejidos sustitutivos, en ocasiones de grandes dimensiones, los que generan defectos en las estructuras donantes. Esta situación puede ser eliminada mediante el uso de la Ingeniería Tisular.

Novedosos diseños de piezas reconstructivas sembradas con células madre se han establecido, con diferentes modelos, según los defectos. Uno de los primeros modelos utilizados se ha denominado modelo minipig (porcino básico que utiliza células madre mesenquimatosas, aisladas, de íleo de cerdo) cultivadas y sembradas en tableros de acido poli- DL-láctico-coglicólico, siendo esterilizadas en iodopovidona al 10%. Esta estructura conformada se colocó en un biorreactor y fue incubada por 10 días en suplementos y medios osteogénicos. Examinado previamente en animales, se crearon cuatro defectos de 2×2 cm en mandíbulas porcinas y se dispusieron en los defectos los tableros creados con sus contenidos celulares. Después de 6 semanas se evaluó el proceso reparativo. Se apreció radiográficamente una zona de radiolucidez con focos de radiopacidad. Histológicamente se determinaron osteoblastos y osteocitos maduros con una red fibrilar colágena densa y focos de endotelio vascular. En otros defectos en los que solo se colocó el tablero poliglicólico solamente se apreció el crecimiento del puente óseo, con un área central poliglicólica. En estudios continuados se han sometido los tableros celulares después de 4 semanas a distracción osteogénica, lográndose por la plasticidad celular, remodelado óseo.58, 59

Reconstrucciones condilares
La articulación témporo-mandibular resulta muy susceptible de afecciones traumáticas, infecciosas o degenerativas que produzcan la destrucción de sus elementos articulares. Para su reparación se han implementado numerosas técnicas e introducido novedosos biomateriales. Se han realizado estudios en ratas, con el objetivo de lograr a expensas de células madre mesenquimatosas, un cóndilo mandibular, semejante al humano, encapsulado en un polímero biocompatible.60, 61

Las células madre mesenquimatosas adultas (MSCs) fueron obtenidas de fémur y tibia de ratas, con aguja 18 y jeringuillas. Colocadas en suero fetal bovino 10%, las células medulares fueron centrifugadas, resuspendidas en suero y cultivadas por 2 semanas. Las células madre mesenquimatosas fueron tripsinizadas y cultivadas para lograr cultivos específicos, y tratadas por separado, con medios osteogénicos (dexametasona, glicerol fosfato y ácido ascórbico 2 fosfato) y condrogénicos (incluyó los anteriores y TGF-ß1).

Después de cultivadas las células fueron colocadas en polidiacrilato disuelto en PBS, suplementados con penicilina y estreptomicina. La pieza obtenida fue sepultada en el dorso de ratas con anestesia local y previa inmunodepresión de la misma, nueve semanas después de la implantación el patrón fue escindido del dorso del animal, separándose cuidadosamente la capsula fibrosa que lo rodeaba. Luego se lavó con mucha precaución con PBS y se fijó en formalina al 10%, parafina; seguidamente fue seccionada en cortes de 5 micrones paralelos a su eje axial. También fueron colocadas en distintas tinciones para tipos celulares específicos. La masa neocondilar era firme, opaca y semejante al molde de cóndilo humano que la incluía. Se encontraron capas estratificadas de condrocitos y osteocitos, con condroblastos y osteoblastos asociados con actividad celular adecuada; se identificó también matriz extracelular y una matriz 0 positiva de células semejantes a condrocitos.61

Reconstrucciones radículares dentarias
Resulta uno de los trabajos más recientes de Ingeniería Tisular, publicado en diciembre de 2006 por la revista Plos One de la Public Library Science, norteamericana. La publicación constituye el pilar de futuros trabajos, en los cuales el profesor Songtao Shi, fundamenta que es posible la regeneración dental a partir de células madre. El resultado final del estudio es la formación de un muñón radicular dental incisivo que puede servir de soporte para una corona sintética de porcelana.62

Las células madre resultaron obtenidas de los molares de cerdos y cultivadas con medios nutritivos y de enriquecimiento para formación del complejo pulpa-dentina, para línea osteoblástica y fibroblástica. Después de lograr colonias con las densidades correspondientes se trasplantaron en un medio de suero de ternero fetal a un molde de hidroxiapatita-fosfato tricálcico. Las formaciones radículares neoformadas fueron implantadas en los alvéolos residuales, después de la extracción del diente afectado; el muñón implantado fue protegido con férula, en un cerdo inmunodeprimido previamente. Después de tres meses se colocó la corona artificial brindando carga a la formación radicular.62 Fue identificado radiográficamente un espacio periodontal adecuado y una formación dentina con densidad adecuada.

Conclusiones

1. Las células madre dentales SHED CELLS, DPSCs y PDLSCs, resultan un material disponible y autólogo listo para utilizarse en procederes reparativos de los tejidos dentarios.
2. Las células madre adultas (DPSCs), dado su potencial de transdiferenciación, pueden ser utilizadas para la reparación de los tejidos nervioso, cardíaco y óseo.
3. Las células madre periodontales (PDLSCs) evidenciaron una fuerte plasticidad al formar de manera adecuada, el complejo cemento-fibras periodontales, manteniendo su expresión histológica y enzimática.
4. Los medios de enriquecimiento específicos, modelos de soportes y marcadores enzimáticos deben ser incrementados par lograrse más especificidad.
5. No existen aún evidencias de los efectos locales y sistémicos a mediano y largo plazos, de la terapia celular y de las modificaciones de los patrones genéticos celulares que estas pudieran generar.

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Copyright © 2000-2008, Revista 16 de Abril

Revista Científico Estudiantil de las Ciencias Médicas de Cuba

Fecha de actualización: 28 de abril de 2008

Webmaster: Pavel Polo Pérez

URL: http://www.16deabril.sld.cu

 

Autores:
Angélica María Cruañas Hernández *
Elizabeth Martínez Castro **
Carmen Lourdes Bermudo Cruz ***

Tutor:
Dr. Orlando Guerra Cobian ****

* Estudiante de 5to año de Estomatología. Alumna Ayudante de Cirugía Maxilofacial
** Estudiante de 3er año de Estomatología y Alumna Ayudante de Cirugía Maxilofacial
*** Estudiante de 3er año de Estomatología y Alumna Ayudante de Ortodoncia
**** Especialista I Grado Cirugía Maxilo Facial. Diplomado Educación Medica Superior. Profesor Asistente.

Instituto Superior de Ciencias Médicas de La Habana
Facultad de Estomatología
“Raúl González Sánchez”
Departamento de Cirugía. Ciudad de la Habana, 2007

 

 

Introducción

En los últimos años el término “célula madre” ha tomado gran importancia desde que la terapia génica y la clonación son temas de discusión en la literatura mundial. Desde que en 1998 se aislaran y cultivaran exitosamente células madre procedentes de embriones humanos, la literatura científica ha recogido exhaustivamente cada acción relacionada con estas, existiendo cerca de 125 000 publicaciones científicas biomédicas en estos últimos 25 años y unos 33 000 desde el año 2000 al actual.

De manera natural, los tejidos del cuerpo a lo largo de la vida sufren un desgaste, del que se defienden, y desarrollan una capacidad intrínseca de auto-renovar esos tejidos que se desgastan. De no existir esta renovación, se reduciría considerablemente la esperanza de vida de los seres vivos. La nueva medicina regenerativa, se propone reparar los tejidos dañados utilizando mecanismos similares a los que de forma natural usa el organismo para la renovación de las poblaciones celulares que van envejeciendo y que deben ser sustituidas por otras que suplen su función.

El sistema estomatognático no resulta ajeno a estos fenómenos patológicos o degenerativos, y estando asociado a múltiples funciones de desempeño concomitante, los tejidos bucales son blanco fácil de las entidades, pero dadas sus características de presentar elementos de las distintas estirpes celulares, tales como: una vascularización rica, la posibilidad de representar sus patrones reparativos, que han sido altamente estudiados, con posibilidades de reproducirlos xenológicamente, resulta propicio, con la medicina regenerativa, apreciar la cavidad bucal como fuente y asiento de los procederes biotecnológicos relacionados con la terapia celular, la ingeniería tisular y los bancos de tejidos. 1, 2, 3

Motivados por estas líneas de desarrollo, nos damos a la tarea de hacer la presente revisión bibliográfica y nos surge la interrogante: ¿resultan las células madre un método terapéutico, seguro y práctico? Como objetivo nos propusimos identificar el estado actual de las investigaciones con células madre presentes en la pulpa dental de dientes temporales, permanentes y ligamento periodontal, y sus perspectivas, para la aplicación clínica en la Ingeniería Tisular.

 

Desarrollo
Se realizó la presente revisión bibliográfica con el objetivo de conocer el estado actual de las investigaciones y aplicaciones de las células madre en el complejo bucal. Se estudiaron 62 artículos de fuentes primarias recopilados de forma electrónica y considerada de impacto científico. La medicina regenerativa es la disciplina médica que se ha basado fundamentalmente en los nuevos conocimientos sobre las células madre y en su capacidad de convertirse en células de diferentes tejidos. Se sustenta en la terapia celular, en la administración de elementos subcelulares y en la ingeniería de tejidos, conductas utilizadas para reemplazar por células sanas a las células dañadas por diversos procesos en determinados tejidos, propone reparar los tejidos dañados mediante mecanismos similares a los que de forma natural emplea el organismo para la renovación de las poblaciones celulares que van envejeciendo y que deben ser sustituidas por otras que suplen su función.1, 2,3

Los mecanismos que posee el organismo de regeneración, reparación y renovación de tejidos son limitados y dependientes de la rapidez de instauración del daño o degeneración. En 1916 Danchakoff describe la presencia de una célula como precursora de otras en la médula ósea, lo que fue confirmado posteriormente por Sabin y Maximow, constituyendo estos hallazgos las primicias de los sucesos asociados a las células madre.4
Una célula madre es una célula “genérica” que puede hacer copias exactas de sí misma indefinidamente. Además, una célula madre tiene la capacidad de producir líneas celulares especializadas para varios tejidos del cuerpo, tales como: músculo cardíaco, tejido cerebral, tejido hepático, fibras periodontales y dentina, entre otras; asimismo se le han añadido dos propiedades funcionales, con la capacidad de implantación persistente, tanto en tejidos dañados como en sanos. 5, 6, 7,8
En un inicio se utilizó el mismo término que en inglés: Stem cells, pero más paulatinamente se han introducido diversos nombres que han estado en dependencia más bien del criterio del traductor. Así, encontramos acepciones como estas: células troncales, células tronco, células precursoras, células progenitoras y células estaminales.9, 10 Por otra parte, la célula progenitora o precursora puede considerarse una célula que ya ha alcanzado una diferenciación parcial y ha perdido la capacidad pluripotencial de la célula madre.9

Todas las células somáticas del organismo tienen, en principio, el mismo contenido genético (el mismo genoma, que es la totalidad de genes de un organismo), no obstante, lo que distingue las células de una estirpe de las células de otra estirpe no es, por tanto, la información genética de que disponen, sino la expresión diferencial de unos u otros genes (la expresión de los genes se traduce en la síntesis de proteínas); así, las células que expresan determinados genes, producen unas proteínas específicas. Lo que determina qué genes expresa una célula y qué genes no expresa, no es el contenido genético de la célula, sino factores externos al genoma, entre los que se hallan el microambiente en que vive la célula, que contiene gran cantidad y diversidad de señales que le indican y le ordenan cuál debe ser su patrón de comportamiento. Estas señales se denominan globalmente factores epigenéticos (que pueden ser factores externos a la célula o bien factores intracelulares).11-16

 

Existen dos tipos básicos
Células madre embrionarias (1981): Deriva del embrión de los mamíferos en su etapa de blastocisto, que se obtienen de fetos abortados Son útiles para propósitos médicos o para investigación, porque pueden producir células para casi todos los tejidos del cuerpo. Deriva del embrión de los mamíferos en su etapa de blastocisto. Después de la penetración del espermatozoide, el óvulo fecundado adquiere la condición de cigoto, en el que durante su recorrido por la trompa de Falopio, se van produciendo sucesivamente distintos períodos de división celular que incrementan rápidamente el número de sus células, las cuales reciben el nombre de blastómeros. Aproximadamente a los 3 días, el embrión tiene el aspecto de una esfera compacta que se denomina mórula y que contiene de 12 a 16 blastómeros. Alrededor de los 4 días llega a la cavidad uterina, y sobre los 5, comienza a introducirse líquido en su interior para formar una cavidad: el blastocele. En esta etapa, el cigoto se llama blastocisto y posee en uno de sus polos una agrupación celular que recibe el nombre de masa celular interna o embrioblasto, que forma una prominencia dentro del blastocele. Células de la masa interna no mantienen indefinidamente in vivo su capacidad de generación de cualquier tipo celular, pues estas se van diferenciando progresivamente en los diversos tipos celulares durante la fase intrauterina del desarrollo. Sin embargo, cuando se extraen de su ambiente embrionario natural y se cultivan in vitro, sí son capaces de proliferar ilimitadamente, y a su vez, mantener su potencial de generar células capaces de diferenciarse en cualquiera de los tejidos del organismo. En este estado es que se califican como células madre embrionarias. Puesto que estas células proceden de un embrión humano vivo, desde el primer momento su manipulación y destino se ha enfrentado en diferentes países a una fuerte oposición, basada principalmente en aspectos éticos, religiosos y políticos. El primer reporte acerca del aislamiento de células madre embrionarias provenientes de blastocistos humanos data de 1994, cuando se determinó que estas células in vitro se diferencian espontáneamente en estructuras multicelulares conocidas como “cuerpos embrionarios”, que contienen elementos de las tres capas germinales a partir de las cuales se pueden forman varios tipos de células como cardiomiocitos, neuronas y progenitores hematopoyéticos, entre otros .17- 25

Células madre germinales (EG). No es tipo básico. Se localizan en la cresta germinal de los fetos, lugar donde se produce la diferenciación de la línea germinal. Algunos las consideran también embrionarias.

Células madre adultas o somáticas: se ha definido como una célula especializada dentro de la organización de las células de un tejido específico de un organismo ya formado, que está restringida en su capacidad de diferenciación y es capaz únicamente de generar células del tejido que representa, a las que debe recambiar de forma natural, aunque han mostrado en determinadas condiciones, capacidad para diferenciarse en células de diferentes linajes, así las células madre hematopoyéticas son capaces de diferenciarse en diversos tejidos, entre ellos: endotelio, músculo cardíaco, músculo estriado, hepatocitos, neuronas, piel e intestino. El término “célula madre adulta” puede confundir, porque tanto los niños como los adultos las tienen. Se ha señalado la existencia de células madre adultas en varios sitios del organismo, que incluyen: médula ósea, sangre periférica, sangre del cordón umbilical, cerebro, médula espinal, grasa, pulpa dentaria, vasos sanguíneos, músculo esquelético, piel, tejido conjuntivo, córnea, retina, hígado, conductos pancreáticos, folículo piloso, tejido gastrointestinal y pulmón.

Las células madre también se han clasificado, según su potencialidad celular, en: totipotentes, pluripotentes y multipotentes.

Totipotentes: son aquellas que en las condiciones apropiadas son capaces de formar un individuo completo, pues pueden producir tejido embrionario y extra-embrionario.

Pluripotentes: son las que tienen la habilidad de diferenciarse a tejidos procedentes de cualquiera de las 3 capas embrionarias, aunque estas células por sí solas no pueden producir un individuo, ya que necesitan el trofoblasto; sí originan todos los tipos de células y tejidos del organismo. En esta categoría estarían las células provenientes de la masa celular interna del blastocisto.

Multipotentes:
que pueden diferenciarse en distintos tipos celulares procedentes de la misma capa embrionaria, lo que las capacitaría para la formación de tipos celulares diferentes, pero no de todos. 26-38

CÉLULAS MADRE EN LA CAVIDAD BUCAL
Se han identificado 4 grupos principales de células madre en la cavidad bucal, de sus tejidos específicos.39, 40, 41,42
– Células Madre en pulpas de dientes temporales (SHED CELLS).
– Células Madre en pulpas de dientes permanentes (DPSCs).
– Células Madre presentes en espacios periodontales (PDLSCs)
– Células Madre de la mucosa bucal

Células madre en pulpas de dientes temporales (SHED CELLS)
Songtao Shi, odontopediatra del Instituto Nacional Dental de Investigaciones Craneofaciales de Bethesda, Maryland, en sus experimentos iniciales utilizó un diente de su hija. “Una vez que se le cayó, comenzamos a mirarlo cuidadosamente”, dijo Shi. Al observar en el mismo, tejido de color rojo, lo extrajo y lo examinó en el laboratorio, y de allí logró extraer células madre vivas. 43,44

Aisló células madre adultas en dientes temporales de niños de 7 u 8 años de edad. Previamente había aislado células madre en dientes permanentes y amplió el estudio a los deciduales. Los dientes fuentes de células, fueron mantenidos por los padres de los niños (en leche y refrigerados), para garantizar la viabilidad celular. Las pulpas dentales se extrajeron y manipularon enzimáticamente, obteniéndose cultivos de células madre. Se encontró más frecuencia en los incisivos que en los molares de células madre y que entre un 12 y un 20% de las células en pulpas de dientes deciduales eran células totipotenciales. Estas células fueron denominadas SHED CELLS (células madre exfoliadas de dientes deciduales).
Las SHED CELLS, se sometieron a factores tisulares de crecimientos diferenciados en cultivos y se logró la diferenciación en células nerviosas, adipocitos y odontogénicas, identificadas clínica e inmunofenotípicamente. Estas células SHED, fueron trasplantadas a tejidos cerebral y dérmico en ratas inmunocomprometidas y desarrollaron características nerviosas, muy replicables y viables. Así, estas células, presentes en todos los individuos, resulta una fuente segura de un material replicable para producir dentina y tejido neurológico autogénico.45, 46,47

Células madre en pulpas de dientes permanentes (DPSCs)
Las población de células madre adultas en pulpas dentales de dientes permanentes también resultan muy evidentes y estas se han denominado DPSCs. El rasgo más llamativo de estas células es su capacidad extrema de regenerar el complejo pulpa- dentina compuesto por una matriz mineralizada con túbulos lineales, con odontoblastos y tejido de contenido fibroso, rico en vasos sanguíneos, con semejante disposición al complejo dentina-pulpa adulto. Se ha encontrado también que las DPSCs son capaces, al igual que los osteoblastos, de expresar marcadores óseos, tales como: sialoproteínas óseas, fosfatasa alcalina, colágeno tipo I y osteocalcina. La diferenciación a esta línea ósea es regulada por la familia osteo-reguladora de TGFß y las citoquinas. Así existe gran similitud entre la expresibilidad genética de las células madre de pulpas de dientes permanentes y las células madre de estroma medular, precursoras de los osteoblastos (BMSSCs) 48, 49,50

La principal fuente de células madre adultas de dientes permanentes son los terceros molares, extraíbles entre los 19 y 29 años de edad por diferentes razones. Estas células madre tienen la ventaja de ser autógenas y de baja inmunogenicidad. Las DPSCs, incluso pueden experimentar adipogénesis, a pesar de que en la pulpa dental estos elementos tisulares no se presentan. Mediante medios enriquecidos adipo-inductores pueden generar adipocitos ácidos grasos rojos o positivo, correlacionando esta conversión fenotípica con una expresión del gen temprano, marcador maestro, PPA?2 y el tardío marcador de la lipasa lipoproteica.51

Songtao Shi, estudió el comportamiento de las células madre procedentes de la papila apical, tanto in vitro, como en modelos animales (ratones). Una vez identificadas las células madre apropiadas para crear una nueva raíz, estos investigadores reemplazaron un incisivo de un cerdo enano (tienen una estructura dental parecida a la humana) por una estructura en forma de raíz dental de material cerámico (hydroxyapatite/tricalcium phosphate o HA/TCP) que hacía de molde y de vehículo portador de células madre de papilas apicales procedentes de muelas del juicio, de humanos jóvenes de entre 18 y 20 años de edad.

Tres meses más tarde de implantar estas células los investigadores lograron encajar en la cuenca del antiguo incisivo una corona sintética de porcelana sobre la nueva raíz remineralizada, que contaba con nuevos ligamentos desarrollados allí mismo. Pudieron demostrar, además, que los nuevos tejidos formados eran humanos. Después de seis meses de la implantación los investigadores comprobaron que, aunque el nuevo diente no era tan resistente como los naturales, tenían la suficiente calidad como para cumplir su función. 52

George T. J. Huang, investigador, endodoncista y profesor asociado del Colegio de Cirugía Dental de la Universidad de Maryland, en la edición de diciembre de 2006 del Journal of Endodontics, revisó cuatro casos de caries en preadolescentes tratados por odontólogos taiwaneses que limpiaron el tejido dental infectado de dientes permanentes jóvenes. Pero no lo extrajeron, sino que dejaron las células madre de la pulpa en su sitio. Estas células madre continuaron ayudando a los dientes a recuperarse, regenerarse y madurar, para convertirse en dientes fuertes y sanos.

Los investigadores recalcaron que las células madre en cuestión son células madre adultas (no las controvertidas células que provienen de embriones), que tienen todos los niños y adultos. Además, el procedimiento de limpieza que utilizaron para reemplazar el tratamiento de canal tradicional se basa en la aplicación de una sustancia blanqueadora, no en la introducción de células madre derivadas externamente. Las cámaras de la pulpa de los dientes de los niños que tenían problemas se irrigaron con 20 ml. de una solución al 2.5 por ciento de hipoclorito de sodio, una sustancia química que se usa con frecuencia como desinfectante y blanqueador. Luego de la limpieza, se secaron los dientes y se llenaron con una pasta de hidróxido de calcio, un agente antimicrobiano removible que actuó como biomodulador. No hubo complicaciones y el único efecto secundario observado fue el angostamiento del espacio del conducto de las raíces. Huang y sus colegas llegaron a la conclusión de que los hallazgos “sugieren de manera contundente un cambio de paradigma” en el tratamiento de los dientes permanentes inmaduros, con énfasis en estimular el proceso natural de regeneración del tejido en lugar de interrumpirlo con materiales de empaste artificiales.53

 

Células Madre presentes en espacios periodontales (PDLSCs)
La reparación del ligamento periodontal parece involucrar las células madre presentes en el mismo para la formación de fibroblastos, cementoblastos y osteoblastos. Estas células aparecen en racimos en la vecindad de los vasos sanguíneos periodontales y presentan características semejantes a las células madre embrionarias.54, 55

Para su obtención, las muestras dentales fueron tomadas de donantes hembras previo consentimiento; los dientes extraídos fueron lavados con solución salina buffer fosfato 3x, con estreptomicina y penicilina, sujetados mediante clanes en las coronas, para lo cual se usó una pieza de mano a baja velocidad y un disco de diamante con adecuada irrigación. A continuación se efectuó una sección de la superficie dental, con profundidad de 0.5mm y se colocó en un medio esencial con 10% de suero de ternero enriquecido, antibiótico y a una atmósfera CO2 al 5%.Después de 10 días de cultivo las células proliferativas tomaron varias morfologías.

Las células con morfología semejante a ligamento periodontal fueron diluidas y cultivadas en láminas de vidrio específicas, cultivadas por 24 horas y tratadas inmunohistoquímicamente. Las células neoformadas debían cumplir los criterios de positividad para los marcadores CD105, CD166, CD29, CD44, representativos de las células madre mesenquimatosas y negativos para marcadores CD14, CD34, y CD45, referidos estos a células hematopoyéticas. Además de estos requisitos, debían tener plasticidad para formar líneas condrogénicas, osteogénicas, y adipogénicas, según el medio enriquecido que se iba a utilizar. Las células madre obtenidas se colocaron en un medio, conjugándose con células habituales del ligamento, en un medio que contenía suero de ternero fetal al 10% y antibióticos. Transcurridos 7 días se identifico inmunohistoquímicamente que el ligamento periodontal adulto neoformado expresaba colágeno III, sin embargo, las células presentaban una morfología más fusiforme. Los niveles de osteocalcina obtenidos fueron menores que los del ligamento normal, las sialoproteínas óseas también fueron identificadas.56

 

Células Madre de la Mucosa Bucal
Los queratocitos bucales también han sido aislados y cultivados para expresar su totipotencialidad y fueron recopilados de la mucosa oral, cultivados en suero libre de cualquier producto de otra procedencia animal; después de 7 días, se agruparon por morfología y tamaño, seleccionándose los mayores. Se utilizó la novedosa técnica de filtración gravitacional para el sorteo celular asistido (GACS), estas células se sembraron en dermis de cadáver humano de un 1 cm. cuadrado de área y luego de cuatro días en medios neutros se obtuvo una monocapa de células, que fue colocada en medio enriquecido y se obtuvo en epitelio estratificado de estructura semejante a la dermis del cadáver, que llegó a tener a los 13 días una extensión de 4 cm.

Esta investigación resultó la base para el aislamiento e inclusión de células madre de la mucosa oral, en mallas de piel sintética, para la reparación de defectos por lesiones cutáneas que tuvieron baja inmunogenicidad, sin contractura cicatrizal después de ser evaluadas por 3 años.57
Reconstrucciones óseas de cuerpos mandibulares con células madre
Los procedimientos reconstructivos de los huesos de la región facial para defectos postraumáticos, tumorales o congénitos, pueden requerir de tejidos sustitutivos, en ocasiones de grandes dimensiones, los que generan defectos en las estructuras donantes. Esta situación puede ser eliminada mediante el uso de la Ingeniería Tisular.

Novedosos diseños de piezas reconstructivas sembradas con células madre se han establecido, con diferentes modelos, según los defectos. Uno de los primeros modelos utilizados se ha denominado modelo minipig (porcino básico que utiliza células madre mesenquimatosas, aisladas, de íleo de cerdo) cultivadas y sembradas en tableros de acido poli- DL-láctico-coglicólico, siendo esterilizadas en iodopovidona al 10%. Esta estructura conformada se colocó en un biorreactor y fue incubada por 10 días en suplementos y medios osteogénicos. Examinado previamente en animales, se crearon cuatro defectos de 2×2 cm en mandíbulas porcinas y se dispusieron en los defectos los tableros creados con sus contenidos celulares. Después de 6 semanas se evaluó el proceso reparativo. Se apreció radiográficamente una zona de radiolucidez con focos de radiopacidad. Histológicamente se determinaron osteoblastos y osteocitos maduros con una red fibrilar colágena densa y focos de endotelio vascular. En otros defectos en los que solo se colocó el tablero poliglicólico solamente se apreció el crecimiento del puente óseo, con un área central poliglicólica. En estudios continuados se han sometido los tableros celulares después de 4 semanas a distracción osteogénica, lográndose por la plasticidad celular, remodelado óseo.58, 59

Reconstrucciones condilares
La articulación témporo-mandibular resulta muy susceptible de afecciones traumáticas, infecciosas o degenerativas que produzcan la destrucción de sus elementos articulares. Para su reparación se han implementado numerosas técnicas e introducido novedosos biomateriales. Se han realizado estudios en ratas, con el objetivo de lograr a expensas de células madre mesenquimatosas, un cóndilo mandibular, semejante al humano, encapsulado en un polímero biocompatible.60, 61

Las células madre mesenquimatosas adultas (MSCs) fueron obtenidas de fémur y tibia de ratas, con aguja 18 y jeringuillas. Colocadas en suero fetal bovino 10%, las células medulares fueron centrifugadas, resuspendidas en suero y cultivadas por 2 semanas. Las células madre mesenquimatosas fueron tripsinizadas y cultivadas para lograr cultivos específicos, y tratadas por separado, con medios osteogénicos (dexametasona, glicerol fosfato y ácido ascórbico 2 fosfato) y condrogénicos (incluyó los anteriores y TGF-ß1).

Después de cultivadas las células fueron colocadas en polidiacrilato disuelto en PBS, suplementados con penicilina y estreptomicina. La pieza obtenida fue sepultada en el dorso de ratas con anestesia local y previa inmunodepresión de la misma, nueve semanas después de la implantación el patrón fue escindido del dorso del animal, separándose cuidadosamente la capsula fibrosa que lo rodeaba. Luego se lavó con mucha precaución con PBS y se fijó en formalina al 10%, parafina; seguidamente fue seccionada en cortes de 5 micrones paralelos a su eje axial. También fueron colocadas en distintas tinciones para tipos celulares específicos. La masa neocondilar era firme, opaca y semejante al molde de cóndilo humano que la incluía. Se encontraron capas estratificadas de condrocitos y osteocitos, con condroblastos y osteoblastos asociados con actividad celular adecuada; se identificó también matriz extracelular y una matriz 0 positiva de células semejantes a condrocitos.61

Reconstrucciones radículares dentarias
Resulta uno de los trabajos más recientes de Ingeniería Tisular, publicado en diciembre de 2006 por la revista Plos One de la Public Library Science, norteamericana. La publicación constituye el pilar de futuros trabajos, en los cuales el profesor Songtao Shi, fundamenta que es posible la regeneración dental a partir de células madre. El resultado final del estudio es la formación de un muñón radicular dental incisivo que puede servir de soporte para una corona sintética de porcelana.62

Las células madre resultaron obtenidas de los molares de cerdos y cultivadas con medios nutritivos y de enriquecimiento para formación del complejo pulpa-dentina, para línea osteoblástica y fibroblástica. Después de lograr colonias con las densidades correspondientes se trasplantaron en un medio de suero de ternero fetal a un molde de hidroxiapatita-fosfato tricálcico. Las formaciones radículares neoformadas fueron implantadas en los alvéolos residuales, después de la extracción del diente afectado; el muñón implantado fue protegido con férula, en un cerdo inmunodeprimido previamente. Después de tres meses se colocó la corona artificial brindando carga a la formación radicular.62 Fue identificado radiográficamente un espacio periodontal adecuado y una formación dentina con densidad adecuada.

Conclusiones

1. Las células madre dentales SHED CELLS, DPSCs y PDLSCs, resultan un material disponible y autólogo listo para utilizarse en procederes reparativos de los tejidos dentarios.
2. Las células madre adultas (DPSCs), dado su potencial de transdiferenciación, pueden ser utilizadas para la reparación de los tejidos nervioso, cardíaco y óseo.
3. Las células madre periodontales (PDLSCs) evidenciaron una fuerte plasticidad al formar de manera adecuada, el complejo cemento-fibras periodontales, manteniendo su expresión histológica y enzimática.
4. Los medios de enriquecimiento específicos, modelos de soportes y marcadores enzimáticos deben ser incrementados par lograrse más especificidad.
5. No existen aún evidencias de los efectos locales y sistémicos a mediano y largo plazos, de la terapia celular y de las modificaciones de los patrones genéticos celulares que estas pudieran generar.

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Copyright © 2000-2008, Revista 16 de Abril

Revista Científico Estudiantil de las Ciencias Médicas de Cuba

Fecha de actualización: 28 de abril de 2008

Webmaster: Pavel Polo Pérez

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Iris de Armas Padrino

Desde el 2004, cuando Cuba introdujo la medicina regenerativa o implante de células madre, han sido beneficiados más de 600 pacientes, con resultados favorables, anunció el doctor Porfirio Hernández, Coordinador del Grupo Nacional de la especialidad.Tales implantes, obtenidos de la médula ósea o sangre periférica, se han utilizado en varias afecciones, entre ellas en el tratamiento de la insuficiencia arterial crónica, destacó.

El también vicedirector de investigaciones del Instituto de Hematología e Inmunología (IHI) precisó que en los enfermos con lesiones isquémicas muy graves se disminuyó el índice de amputación de miembros inferiores en casi el 80% de los pacientes que requerían la mutilación.

Este proceder en la especialidad de angiología se lleva a cabo con éxito en Pinar del Río, Ciudad de La Habana, Matanzas, Villa Clara, Cienfuegos y Holguín.

Cuba figura entre los pocos países en aplicar el tratamiento con células madre con resultados alentadores en pacientes claudicantes, que presentaban dolores en la marcha (150 metros), y la mejoría es de casi el 85%.

Asimismo, el implante de células madre adultas también ha demostrado su valía en afecciones cardiovasculares, y en la ortopedia y traumatología en fracturas óseas, necrosis de los huesos de la cadera y cabeza del fémur, y en los linfedemas de miembros inferiores, destacó Hernández.

Se emplea en la oftalmología en el pterigium y lesiones de la córnea, en la periodontitis (encías) y se trabaja en la aplicación en el sistema nervioso central, en pacientes con traumatismos raquimedulares, con lesiones en la médula espinal. Próximamente iniciarán el tratamiento con células madre en la artritis de rodilla, anunció el experto.

Hernández significó que en Cuba las células madre adultas se usan para regenerar tejidos, y son obtenidas de la médula ósea, a partir de la experiencia en trasplantes de dicha sustancia, iniciados en 1985, en enfermedades malignas. El doctor encomió los avances científicos en este campo, los cuales demuestran que las células madre adultas no sólo regeneran en el propio tejido, sino también son capaces de formar otros, puntualizó.

 

 

 

 

 

 

(AIN)

En: Noticias #

Conferencia células madre en ortopediaEl implante de células madre hematopoyéticas adultas en el tratamiento de afecciones óseas constituye una técnica de avanzada, en la cual Cuba trabaja hoy con discretos resultados.

  Así lo aseguró a Prensa Latina el doctor Porfirio Hernández, vicedirector de Investigaciones del Instituto de Hematología e Inmunología (IHI), durante un simposio que sobre el tema sesionó en esta capital.

El novedoso proceder se aplica en el tratamiento de variadas dolencias que afectan al sistema musculoesquelético, como necrosis aséptica de cadera, degeneración de discos intervertebrales, lesiones raquimedulares, enfermedad degenerativa de columna lumbar y rodilla.

Los primeros reportes obtenidos resultan alentadores y somos partidarios de promover y desarrollar nuevos ensayos, sin embargo se debe tener cuidado a la hora de exponer los trabajos para no crear falsas expectativas, acotó.

Hay que ser muy cautelosos en la interpretación de estos sucesos, y no exagerar las posibilidades reales para evitar que un exceso de optimismo provoque una desmedida expectación en los enfermos.

Actualmente en la isla varias instituciones realizan investigaciones relacionadas con la aplicación de células madre y existen prometedoras perspectivas en ese campo, en algunos casos similares a las reportadas por otras naciones, afirmó Hernández.

En ese sentido el experto señaló los trabajos realizados en la enfermedad arterial crónica, donde ya se observan pasos destacados.

Manifestó que la medicina regenerativa ha dejado de ser un mito para convertirse en una realidad y una esperanza para la solución de múltiples afecciones.

Prensa Latina.lma/vm

La última semana de septiembre, en la Cumbre Mundial de Células Madre, en Baltimore, la doctora Jennifer Elisseeff, de la Universidad de Johns Hopkins, describió un método para reparar los tejidos de los pacientes que se ha demostrado cada vez más exitoso. Se trata de usar una malla de un polímero biodegradable impregnado en nutrientes, que actúa como un señuelo para atraer a las células madre que genera el propio organismo. Estas se agrupan en la zona dañada y reconstruyen el tejido. Es decir, si falta cartílago en una articulación afectada por la artrosis, las células madre se acumularán ahí y producirán nuevo cartílago. Si un hueso se fractura, las células madre lo reparan en forma acelerada. En un infarto cardíaco, se recupera el tejido muerto y este órgano se mantendrá saludable por mucho tiempo. El éxito de estas pruebas llevaron al Departamento de Defensa de EE.UU. a financiar por otros cinco años las investigaciones.

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