REVISIÓN DE LITERATURA:
CÉLULAS ESTROMALES MESENQUIMALES DE DIENTES
TEMPORALES EXFOLIADOS: CARACTERIZACIÓN E INTERESES TERAPÉUTICOS. REVISIÓN SISTEMÁTICA
MESENCHYMAL STROMAL CELLS OF EXFOLIATED PRIMARY
TEETH: CHARACTERIZATION AND THERAPEUTIC INTERESTS. SYSTEMATIC
REVIEW
Andrea Mishelle Zaldúa
Rodríguez ¹. José Fernando Pino Larrea ²
1 Estudiante. Carrera de Odontología de la
Universidad Católica de Santiago de Guayaquil. http://orcid.org/0000-0002-0705-754X
2 Odontólogo. Especialista en Odontopediatría.
Docente de Odontopediatría. Carrera de Odontología. Universidad Católica de
Santiago de Guayaquil. http://orcid.org/0000-0002-1564-6336
Correspondencia:
Recibido: 25-04-2022
Aceptado:
27-06-2022
Publicado:
01-07-2022
https://doi.org/10.53591/eoug.v5i2.1569
Volumen 5
Número 2. 2022
RESUMEN
Introducción: Las células madre estromales mesenquimales
son células madre multipotentes. La importancia de realizar este artículo es
porque conlleva una relación estrecha entre odontología e ingeniería de los tejidos.
Objetivo: Establecer la
caracterización e interés terapéutico con respecto a las células estromales
mesenquimales de dientes temporales exfoliados. Materiales y métodos: Investigación bibliográfica documental,
cualitativa, de método deductivo, en base a criterios de inclusión y exclusión,
se utilizaron 30 artículos científicos a partir de los términos Mesh: células estromales mesenquimales, células madre,
dientes deciduos, dientes temporales exfoliados. Análisis y discusión de resultados: Según este estudio los nichos orales más
frecuentes fueron los de la pulpa dental. En cuanto al caracterización se
encontró que el CD45, CD34 y el STRO1 han sido los mayormente utilizados en
este proceso. Con respecto al aislamiento es importante destacar que el cultivo
celular ha sido utilizado con mayor constancia. En referencia al almacenamiento
y la banca, la crioconservación y el suero bovino son los que con asiduidad se
utilizan. El uso en odontología podría ser muy innovadora, la regeneración
dentaria es la que destaca con regularidad. Conclusión: Finalmente
se considera que el uso en odontología podría ser muy amplio, por el momento
hay estudios escasos acerca de su uso en pacientes reales, aunque se estima que
será cada vez más usado y que es un avance científico muy prometedor.
Palabras clave: Celulas estromales
mesenquimales, dientes deciduos, dientes temporales exfoliados, celulas madre
ABSTRACT
Introduction: Mesenchymal stromal stem cells are multipotent stem cells. The
importance of carrying out this article is because it entails a close
relationship between dentistry and tissue engineering. Objective: Establish the characterization and therapeutic interest
with respect to the mesenchymal stromal cells of exfoliated primary teeth. Materials and methods: Documentary,
qualitative bibliographic research, deductive method, based on inclusion and
exclusion criteria, 30 scientific articles were used from the Mesh terms:
mesenchymal stromal cells, stem cells, deciduous teeth, exfoliated temporary
teeth. Analysis and discussion of
results: According to this study, the most frequently used oral niches
were those of the dental pulp. Regarding the characterization, it was found
that CD45, CD34 and STRO1 have been the most used in this process. With regard
to isolation, it is important to note that cell culture has been used more
consistently. In reference to storage and banking, cryopreservation and bovine
serum are the ones that are frequently used. The use in dentistry could be very
innovative, dental regeneration is the one that regularly stands out. conclusion: Finally, it is considered
that its use in dentistry could be very wide, at the moment there are few
studies about its use in real patients, although it is estimated that it will
be used more and more and that it is a very promising scientific advance.
Key words: Mesenchymal stromal cells, deciduous teeth, exfoliated primary teeth,
stem cells
Las células madre estromales mesenquimales son
células madre multipotentes que se han investigado
ampliamente como una herramienta poderosa para la ingeniería de tejidos y la
medicina regenerativa. Se encontraron por primera vez en la médula ósea,
seguida de varios tejidos como el tejido oral, el tejido adiposo, el músculo,
la dermis y el tejido fetal.1
Las técnicas de ingeniería de tejidos basadas en
células han logrado grandes avances en el campo de la regeneración dental.
Son un procedimiento más
eficiente y predecible debido a la participación de las células en la formación
de nuevos tejidos.2
Las células madre de dientes deciduos exfoliados
humanos (SHED) son un tipo de células madre mesenquimales que fueron aisladas
por primera vez por Miura et al.3 Estos dientes tienen el potencial de diferenciarse
en varias líneas celulares.
Al mismo tiempo, estas piezas dentales se adquieren
a partir de tejidos naturalmente "desechables" sin una morbilidad
significativa para el huésped y con una preocupación ética limitada. Debido a
su multipotencia proliferativa y fácil adquisición,
se ha considerado que estos dientes brindan una nueva oportunidad a las
terapias basadas en ingeniería de tejidos y en células madre.4
Gronthos et al, desde el aislamiento de las células madre
de la pulpa dental en el año 2000, se han adquirido varios tipos de células de
siembra de diferentes tejidos dentales.5
En otros estudios, después de una comparación y
selección, se notaron que las células madre de SHED, son una fuente abundante
de tejido para aplicaciones clínicas, y que expresan marcadores de células
madre embrionarias. Estos dientes exhiben una tasa de proliferación mucho mayor
que las células madre de la pulpa dental y de los demás tejidos. 3
En la investigación de Vishwanath et al,
analizaron que la pulpa dental extraída de los dientes temporales se
trata enzimáticamente con colagenasa tipo I y dispasa
durante 1 a 37 ° C para digerir completamente el tejido pulpar. Después de la
centrifugación, se obtiene el sedimento celular y las suspensiones unicelulares
se siembran en una placa de Petri y se cultivan en medio de cultivo basal.6
Según el estudio de Rosa et al, las células madre
de SHED puede cruzar los límites del linaje y diferenciarse en varios tipos de
células, como adipocitos, células endoteliales y neuronas. También pueden
sufrir diferenciación osteogénica y generar hueso in vivo, lo que convierte a
estas células en un modelo interesante para la regeneración del tejido óseo. 7
De manera similar, las células madre de SHED mezclado
con plasma rico en plaquetas pudo promover la formación de hueso maduro
vascularizado.7
Es importante realizar el presente
docuemnto porque conlleva una relación estrecha entre
odontología e ingeniería de los tejidos. De esta manera, es fundamental para
las áreas médicas en general actualizarse y tener en consideración nuevos retos
tecnológicos, los cuales pueden dar frutos positivos en regeneración de
tejidos.
En
particular las células mesenquimales estromales de dientes exfoliados podrían
conllevar un gran avance de la ciencia, favorecer la regeneración, ósea, de la
pulpa o de la dentina, y así ser de gran ayuda para la comunidad.
MATERIALES Y MÉTODOS
Esta investigación bibliográfica es de
retrospectiva, analítica de enfoque cualitativo, del tipo retrospectivo, no experimental. La búsqueda
se hizo a través de metabuscadores como Pubmed, Scielo, Elsevier, Cochrane, Scopus y Google
académico, se usaron términos mesh como: “Mesenchymal stromal cells” and “exfoliated primary teeth”, “Mesenchymal stromal cells” and “exfoliated childrens teeth.
Al efectuar la
búsqueda se obtuvo un universo de 434 artículos científicos, de los cuales 30
cumplieron con los criterios de inclusión y exclusión. Los criterios de
inclusión fueron: Artículos científicos que hayan sido publicados desde el 2000 el 2021, artículos
científicos de análisis de laboratorio y de revisión bibliográfica, artículos
científicos que traten sobre células estromales mesenquimales, artículos
científicos completos, artículos científicos que tengan en su contenido
análisis de laboratorio y posibles usos de células estromales mesenquimales en
odontología y artículos científicos en inglés y español.
Ilustración 1: Prima de flujo.
RESULTADOS
Las células estromales mesenquimales son células madre multipotentes que se han investigado ampliamente como una
herramienta poderosa para la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa.
Entre ellas, las células madre del tejido oral, incluida la pulpa dental, el
ligamento periodontal, la papila apical y el tejido gingival, tienen un origen
prometedor debido a sus fuentes de fácil acceso y aislamiento.1,8–10
De acuerdo a los autores, como resultados se
encontraron que la mayoría de ellos ha realizado estudios en dientes
temporales, extrayendo la pulpa de estos, analizando la pulpa dental y apical.2–15 En cuanto al ligamento periodontal, solo algunos
autores han realizado estudios in vitro, y muy pocos en tejido gingival. 8–10 (Gráfico 1).
Gráfico
1: Nichos Orales.
En los distintos análisis de citometría
de flujo de células utilizando un panel de marcadores de superficie celular en
varios estudios reveló un patrón de expresión similar para una variedad de
marcadores para los dientes temporales exfoliados.6
En esta investigación, las células que según los
estudios encontraron fueron fuertemente positivas para el marcador de
diferenciación CD45, el marcador de adhesión temprana y hialuronano
CD44 y los marcadores STRO-1 y CD34. 4,5,7,9,10,13,14,16–19 (Gráfico 2).
Gráfico
2: Caracterización.
Como se ha mencionado anteriormente, según la
mayoría de las investigaciones se realizaron aislamientos de pulpa de SHED, las
cuales se cumplen un proceso de extracción de los dientes, estas se adquieren
suavemente y se las ubica en una solución de 3 mg / ml de colagenasa tipo I y 4
mg / ml de dispasa a 37ºC. 1,2
Posteriormente, estas células se cultivan en un
medio que contiene un suplemento de crecimiento de células mesenquimales y
antibióticos a 37 ° C bajo 5% de CO2 por 3 días.1,6,12
En los estudios encontrados, se pudo observar que en
su mayoría se realizaron cultivos in vitro, algunos adicionaron inmunofluorescencia y pocos usaron el FACS (Separación
celular mediante citometría de flujo). 14,20,21 (Gráfico 3).
Gráfico 3: Aislamiento.
Entre
los ámbitos importantes encontrados por los investigadores, está el desarrollo
de métodos de almacenamiento y banca de las células madre posterior a la
obtención y previo a su utilización. 1,3,6,14,19–21 La investigación arrojo que, entre lo más utilizado
es la crioconservación, adicionalmente muchos autores utilizan el suero bovino
y casi ninguno suero humano.7–10,16,22 (Gráfico 4).
Gráfico 4: Almacenamiento y
banca.
Dado
que los SHED apenas exfoliados pueden obtenerse a partir de tejidos
naturalmente "desechables" sin un daño significativo para el
hospedador y con una preocupación ética limitada, presentan otra oportunidad
para que la odontología contribuya al desarrollo de la ingeniería de tejidos.
Varios
estudios ofrecen la evidencia de que pueden diferenciarse en odontoblastos,
neuronas, hepatocitos, células endoteliales, células β y
otros. 1–8 Esta amplia variedad de tipos de células crea una plétora
de oportunidades para el uso de SHED en los procesos de regeneración de
tejidos.14–30 (Gráfico 5).
Gráfico 5: Aplicación en
Odontología.
DISCUSIÓN
Las células madre se definen como células clonogénicas capaces tanto de autorrenovación
como de diferenciación de múltiples linajes. Las células madre se han
diferenciado de una variedad de partes del cuerpo y se han mostrado muy
prometedoras en el tratamiento de un sinnúmero de enfermedades en medicina. 6
En la actualidad, se han aislado y cultivado
células madre a partir de tejido pulpar de células madre de pulpa dental humana
de SHED y papila apical del ligamento periodontal de dientes inmaduros. 6
De la misma manera, varios estudios han informado que las células
madre dentales y orales como de los SHED poseen un potencial de multidiferenciación y una capacidad proliferativa mucho más
extensos en comparación con otras células madre adultas. 13
Según este estudio los nichos
orales más frecuentemente utilizados fueron los de la pulpa dental, como se corrobora en la
investigación de Vishwanath et al, el cual se realizó
utilizando el tejido pulpar de dientes temporales y permanentes de pacientes
menores de 25 años, la razón de esto es la presencia de más células y menos
tejido fibroso, lo que ayuda al motivo de nuestro estudio. 6
En otro estudio de Shin
et al, los autores también estuvieron de acuerdo en que los nichos más usados
son los de la pulpa de dientes temporales y permanentes de pacientes jóvenes.14
En cuanto al caracterización
se encontró que el CD45, CD34 y el STRO1 han sido los mayormente utilizados en
este proceso. Lo que coincide con el estudio de Gronthos et al, el cual indica que estos marcadores hematopoyéticos son
los utilizados frecuentemente, aunque a diferencia de la presente investigación,
estos autores aseveran que el CD14 neurofilamento y
el colágeno tipo II, también deberían estar incluidos.
Asimismo, en muchos estudios como por ejemplo
del de el de Yamada et al, aseguran que la necesidad
de superar los inconvenientes asociados con la necesidad de manipular las
células y los tejidos antes de los injertos de células madre ha llevado al
desarrollo de nuevas estrategias para lograr la recuperación y reparación de
estos. 1
De esta forma, ratifican que estas estrategias
de injerto requieren la activación exógena de células madre, la reactivación
endógena y la aplicación de diversas citocinas y
factores de crecimiento. Y es aquí donde ellos confirman que estas citocinas se identifican originalmente en cultivos de
células madre y las células madre se activan finalmente en vivo. 1
En la investigación de Zainuri
et al, a diferencia de lo antes mencionado, expresan que la realización de
cultivos celulares puede conllevar la contaminación por microorganismos,
principalmente bacterias y hongos. Conjuntamente, revelan que, la contaminación
se puede obtener de herramientas, habilidades humanas y materiales, que se
utilizan como fuente de cultivo.13
Esto se lo puede observar en el estudio de Vishwanath et al, el cual asegura que la preparación de
medios de cultivo utiliza para el almacenamiento el suero bovino fetal al 10 %,
al cual se le adicionan antibióticos y antimicóticos y 5 L-glutamina mM. Posteriormente en esta investigación, el medio
enriquecido se filtró a través de un filtro de jeringa de 0,2 μm y se almacenó a 4 °C. 6
Como se puede confirmar con lo antes descrito,
estos autores utilizaron ambos medios como un complemento para el
almacenamiento de las células madre.6
Shi
et al, asegura que, las células madre de los dientes adquiridos clínicamente
y los tejidos pulpares completos recolectados, se pueden crioconservar
para mantener su capacidad de crecimiento durante muchos años, lo que
proporciona una fuente de células madre almacenada para su uso posterior. 14
El uso en odontología podría
ser muy innovadora, de acuerdo con los resultados obtenidos, la regeneración
dentaria es la que destaca con regularidad. En el estudio de G. Sriram et al. demostraron que los fibroblastos derivados de
células madre embrionarias humanas podrían utilizarse como una alternativa a
las GMSC para estudiar la respuesta inmunitaria innata a los patógenos
relacionados con la periodontitis (periodontopatógenos).31
Por otro lado, Tuba et al, afirman que las células madre de pulpa dental son una
fuente prometedora de células para numerosas y variadas aplicaciones de
medicina regenerativa. Adicionalmente, atestiguan que gracias a su función
natural en la producción de odontoblastos podrían ser útiles para crear
aplicaciones de soporte de dentina reparadora siendo utilizadas para
regeneración de estructuras dentales. Sin embargo, enfatizan que estas, también
están siendo investigadas para la reparación de tejidos fuera del diente.32
CONCLUSIONES
·
Es importante destacar que los nichos orales
mayormente usados son los de la pulpa, los autores concuerdan que esto podría
ser extraído sea de SHED que permanentes, pero acotan que la extracción SHED no
ocasionaría daños en el paciente.
·
En cuanto al caracterización varios autores acotan que
los marcadores más usados son el C45 y CD34, aunque otros también utilizan
varios tipos de marcadores, como por ejemplo el STRO1.
·
Por otro lado, se tiene que el aislamiento mayormente
utilizado es el de cultivo, aunque varios autores indicaron que existe riesgo
de contaminar la muestra por la manipulación de la misma.
·
En muchos artículos indicaron que, en relación con el
almacenamiento y la banca, entre los más usados son la crioconservación y el
suero bovino, de manera que, en este proceso, se utilizan estos medios por ser
más eficaces.
·
Finalmente se considera que el uso en odontología
podría ser muy amplio, por el momento hay estudios escasos acerca de su uso en
pacientes reales, aunque se estima que será cada vez más usado y que es un
avance científico muy prometedor, sea con respecto a rehabilitación oral,
periodoncia y cirugía bucal y maxilofacial.
RECOMENDACIONES
Se
recomienda realizar más estudios de laboratorio con respecto a las células
estromales mesenquimales, esto podría aumentar su uso y favorecer la
regeneración de tejidos, no solo en odontología sino se podrían utilizar en
distintos campos de la medicina.
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Conflictos de intereses
Los
autores señalan que no existe conflicto de intereses durante la realización del
estudio, no se recibió fondos para la realización del mismo, el presente solo
fue sometido a la Revista Científica “Especialidades odontológicas UG” para su
revisión y publicación
Financiamiento
Los
autores indican la utilización de fondos propios para la elaboración del
trabajo de investigación.
Declaración de contribución
Todos
los autores han contribuido en elaboración del trabajo de investigación, en las
diferentes partes del mismo