Dentista - Celulas Madre

Son células que sirven para la generación de tejidos durante el desarrollo y para la regeneración de los tejidos que están enfermos o heridos tras el nacimiento; tienen el potencial de mejorar la vida de los pacientes con enfermedades que van desde la enfermedad de Alzheimer, a la isquemia cardíaca  y hasta a la pérdida de hueso o dientes. 

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Se encuentran en nichos y ciertos tejidos contienen más células madre que otros. Entre estos tejidos están la pulpa dental, la cual se considera una fuente rica de células madre mesenquimales que son adecuadas para ingeniería de tejidos. 

Tienen el potencial de diferenciarse en varios tipos de células, incluyendo odontoblastos, progenitores neuronales, los osteoblastos, condrocitos y adipocitos. Las células madre de la pulpa dental son muy proliferativas. Esta característica facilita la expansión ex vivo y aumenta las posibilidades de traslación de estas células. 

Las células madre tienen capacidad para autorenovarse, ser clonogénicas y diferenciarse en distintas estirpes celulares; tienen  capacidad osteo/odontogénica, adipogénica y neurogénica. 

Existen 5 tipos de células madre de origen dental: de la pulpa, del ligamento periodontal, de dientes primarios exfoliados, de la papila dental y del folículo dental. 
El papel de las células madre en Odontología se divide en dos grandes campos: la cirugía, destacando la implantología y la regeneración; y la endodoncia, en tratamientos de apicoformación.

Clasificación de células madre (C.M.). Son células indiferenciadas que tienen capacidad para autorenovarse, ser clonogénicas y diferenciarse en distintas estirpes celulares.   Se clasifican según:  

Origen embrionario 
Poseen la capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula (totipotentes), contando así con un enorme potencial para la regeneración tisular. Origen adulto 
También son denominadas células madre postnatales. Son multipotentes y su potencial de diferenciación queda restringido a la capa embrionaria de la que procedan. El tejido sobre el que asientan 

Encontramos nichos en las siguientes localizaciones: médula ósea, piel, tejido adiposo, cordón umbilical, folículo piloso, intestino, sistema nervioso y diente. El potencial de diferenciación 

C.M. totipotentes. Son capaces de originar un embrión y un individuo completo, diferenciándose hacia cualquier estirpe celular. 
C.M. pluripotentes. Tienen la capacidad de poder desarrollar los 200 tejidos de un ser humano pero no el tejido extraembrionario.
C.M. multipotentes. Pueden originar un subconjunto de tipos celulares.
C.M. oligopotentes. Al igual que las anteriores, pueden desarrollar un conjunto de tipos de celulares, pero mucho más reducido.
C.M. unipotentes. Con capacidad para diferenciarse en un único tipo celular. 

Células madre de origen dental. (CMD) Poseen potencial de multidiferenciación y por tanto pertenecen al grupo de C.M. adultas, teniendo la capacidad de formar células con carácter osteo/odontogénico, adipogénico y neurogénico. Sin embargo, se puede afirmar que, en comparación con las C.M. de la médula ósea, las C.M.D tienen predilección por el desarrollo odontogénico.

Existen diversos tipos de células madre de origen dental:

Células madre de la pulpa (Dental Pulp Stem Cells (DPSC)
Fueron las primeras células madre dentarias que se aislaron. Se han estudiado sobretodo las células que provienen de terceros molares y dientes supernumerarios. Cabe destacar que, si son aisladas durante la formación de la corona, las DPSC son más proliferativas que si se aíslan más adelante. 

Las células madre de la pulpa dental (DPSCs) han demostrado que pueden resolver todas estas cuestiones: el acceso al lugar donde se encuentran estas células es fácil y de escasa morbilidad, su extracción es altamente eficiente, tienen una gran capacidad de diferenciación, y su demostrada interacción con biomateriales las hace ideales para la regeneración tisular.

Con las mismas capacidades prácticamente que las DPSC, se puede hablar de un subtipo: las DPSC procedentes de dientes neonatales, las hNDPSC (human Natal Dental Pulp Stem Cells) ofrecían una mayor capacidad de proliferación que las propias células de la médula ósea, aunque sin grandes diferencias al compararlas con las DPSC .

Las SBP-DPSCs son otra subpoblación de DPSCs capaces de diferenciarse hacia osteoblastos, sintetizando chips de tejido óseo tridimensionales in vitro que se pueden diferenciar en osteoblastos y en endoteliocitos. Su asombrosa capacidad de diferenciación les permite dar lugar in vivo a hueso adulto con canales de Havers y la apropiada vascularización.

Células madre del ligamento periodontal (Periodontal Ligament Stem Cells (PDLSC)Varios estudios afirman que el ligamento periodontal tiene poblaciones de células que pueden diferenciarse tanto hacia cementoblastos como hacia osteoblastos (Tabla 1). La presencia de múltiples tipos de células en el periodonto sugiere que este tejido contiene C.M. llamadas PDLSC (Periodontal Ligament Stem Cells) que mantienen la homeostasis y la regeneración del tejido periodontal.      

Células madre de dientes temporales exfoliados (Stem cells from Human Exfoliated Deciduous teeth (SHED) Se han aislado células de la pulpa remanente de los dientes deciduos exfoliados, denominadas SHED. Los resultados revelaron que ésta, contenía una población de células madre multipotenciales diferentes a las aisladas anteriormente de la pulpa dental de dientes permanentes (DPSC). 

Tienen el potencial para diferenciarse en células angiogénicas, cuya capacidad de inducción se considera fundamental para cualquier tipo de regeneración con tejido conjuntivo. En cuanto a la capacidad osteoinductora, se ha comprobado, en ratones, que las SHED pueden reparar defectos de formación ósea. Así, los dientes deciduos no sólo favorecerían la guía eruptiva de los dientes permanentes, también pueden estar involucrados en la inducción ósea durante la erupción del permanente. 

DIENTES PRIMARIOS EXFOLIADOS CON PULPA DENTAL EXPUESTA

Células madre de la papila dental (Stem Cells from the Apical Papilla (SCAP). 
La papila apical hace referencia al tejido blando situado en los ápices del diente permanente que se está formando. Existe una zona muy rica en células entre la papila apical y la pulpa. Es interesante destacar que, sin estimulación neurológica, las SCAP se muestran positivas para varios marcadores neurológicos, pero cuando se someten a estimulación neurológica, el número de marcadores aumenta notablemente.

Parece que las SCAP son las precursoras de los odontoblastos primarios, responsables de la formación de la dentina radicular, mientras que las células madre de la pulpa (DPSC) son, probablemente, las precursoras de los odontoblastos que forman la dentina reparativa y  contienen un mayor componente vascular y celular que las SCAP. 

DIENTE PERMANENTE EN FORMACION CON LA PAPILA APICAL CONSERVADA EN EL EXTREMO APICAL DE LA RAIZ
Células madre del folículo dental (Dental Follicle Precursor Cells (DFPC)). El folículo dental es un tejido ectomesenquimal que rodea el órgano del esmalte y la papila dental del germen del diente permanente en formación. Este tejido contiene C.M., que son las que acabarán formando el periodonto, constituido por cemento, ligamento, hueso alveolar y encía. Las DFPC han sido aisladas de los folículos dentales de los terceros molares impactados. Son semejantes al resto de células madre de origen dental pero constituyen colonias clonogénicas en menor número que los demás tipos. 

Aplicaciones Clínicas en Odontología. Para regenerar un diente entero, la fuente de las células tiene que corresponder a un germen dentario, donde se encuentran todo tipo de células madre dentarias; sin embargo, para reparar parte de algún tejido dentario (dentina, pulpa, ligamento periodontal),  podrían ser necesarios uno o dos tipos de células madre.

Las que células madre de tejido no neural pueden ser capaces de diferenciarse en células neurales. Las células madre de la pulpa son capaces de producir factores neurotróficos e incluso rescatar motoneuronas después de una lesión de la médula espinal. Por tanto, podrían ser un recurso importante para reparar lesiones de tejidos dentarios, inducir regeneración ósea y posiblemente tratar lesiones del tejido nervioso o incluso enfermedades degenerativas. 

Para poder hablar de la terapéutica basada en el empleo de células madre es muy importante comprender el concepto de transdiferenciación:

Capacidad de las células madre para ser transplantadas bajo unas determinadas condiciones en determinados tejidos y dar origen a linajes celulares diferentes al suyo original.

Lo más importante es que estas células no tienen por qué ser obtenidas a partir de embriones humanos por lo que no presentan los habituales problemas éticos a los que se enfrentan este tipo de investigaciones, así como la solución de los problemas típicos de los aloinjertos: histocompatibilidad y medicación inmunosupresora.                 

Bibliografía
1. Moraleda JM, Ruiz F, Blánquez M, Arriba F. ¿Qué son las células madre? Hematología Mol 2004; 3:2-5.

2. Kolf CM, Cho E, Tuan RS. Biology of adult mesenchymal stem cells: regulation of niche, self-renewal and differentation. Arthritis Res Ther 2007; 9(1):204.

3. Shi S, Gronthos S. Perivascular niche of postnatal mesenchymal stem cells in human bone marrow and dental pulp. J Bone Miner Res 2003; 18(4):696-704.

4. Weissman IL. Translating stem and progenitor cell biology to the clinic: barriers and opportunities. Science 2000; 287(57):1442-6.

5. Huang GTJ, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells derived form dental tissues vs. those from other sources: their biology and role in Regenerative Medicine. J Dent Res 2009; 88(9):792-806.

6. Gronthos S, Mankani M, Brahim J, Gehron Robey P, Shi S. Postnatal human dental pulp stem cells (DPSCs) in vitro and in vivo. Proc Natl Acad Sci USA. 2000; 97:13625-13630.

7. Friedlander LT, Cullinan MP, Love RM. Dental stem cells and their potential role in apexogenesis and apexification. Int Endod J 2009; 42:955-62.

8. Yang X, van der Kraan PM, Bian Z, Fan M, Walboomers XF, Jansen JA. Mineralized Tissue Formation By BMP2-transfected Pulp Stem Cells. J Dent Res 2009; 88(11):1020-5.

9. D'Aquino R, Papaccio G, Laino G, Graziano A. Dental Pulp Stem Cells: A Promising Tool For Bone Regeneration. Stem Cell Rev. 2008; 4:21-26.

10. Gandía C, Armiñán A, García-Verdugo JM, Lledó E, Ruiz A, Miñana MD et al. Human Dental Pulp Stem Cells Improve Left Ventricular Function, Induce Angiogenesis, and Reduce Infarct Size in Rats with Acute Myocardial Infarction. 2008; 26:638-645.

11. Karaöz E, Nur Dofan B, Aksoy A, Gacar G, Akyüz S, Ayhan S et al. Isolation and in Vitro characterisation of dental pulp stem cells from natal teeth. Histochem Cell Biol. 2010; 133:95-112.

12. Zhao Z, Wang Y, Wang D, Liu H. The Regulatory Role of A Disintegrin and Metalloproteinase 28 on the Biologic Property of Human Periodontal Ligament Stem Cells. J Periodontol. 2010; 81:934-944.

13. Nam H, Lee G. Identification of novel epithelial stem cell-like cells in human deciduous dental pulp. Biochem Biophys Res Común. 2009; 386:135-139.

14. Miura M, Gronthos S, Zhao Mingrui, Lu B, Fisher LW, Gehron Robey P et al. SHED: Stem cells from human exfoliated deciduous teeth. Proc Natl Acad Sci USA. 2003; 100:5807-5812. 15. Gotlieb EL, Murray PE, Namerow KN, Kuttler S, García-Godoy F. An Ultrastructural Investigation Of Tissue-Engineered Pulp Constructs Implanted Within Endodontically Treated Teeth. J Am Dent Assoc. 2008; 139:457-465.

16. Sonoyama W, Liu Y, Yamaza T, Tuan RS, Wang S, Shi S et al. Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study. J Endod. 2008; 34(2):166-171.

17. D'Aquino R, De Rosa A, Lanza V, Tirino V, Laino L, Graziano A et al. Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stem/progenitor cells and collagen sponge biocomplexes. Eur Cell Mater. 2009; 18:75-83.

18. Zheng Y, Liu Y, Zhang CM, Zhang HY, Li WH, Shi S et al. Stem Cells form Deciduous Tooth Repair Mandibular Defect in Swine. J Dent Res. 2009; 88(3):249-254.

19. Glick M. Stem cell research and oral health. JADA 2009;140:112-4. 

20. Magallanes FM y cols. Aislamiento y caracterización parcial de células madre de pulpa dental. Revista Odontológica Mexicana [revista en Internet] 2010 [acceso 9 de marzo de 2010]; 14(1):[15-20].http://www.journals.unam.mx/index.php/rom/article/viewFile/15420/14667.

21. Nagamoto K, Komaki M, sekiya I, Sakaguchi Y, Noguchi K, Oda S et al. Stem cell properties of human periodontal ligament cells. J Periodont Res 2006; 41:303-10.