Ejemplo de trabajo de TIC´s CON VARIAS OPCIONES DE LAS TAREAS
Stem cells in Dentistry
1. PRESENTADO A: Dr. Jorge Forero
Dr. Juan Carlos Munevar
PRESENTADO POR: Daniela Correal
Andrea Villegas
2. Las células stem son la fuente natural y
directa de las células diferenciadas. 1
Las células stem son células no diferenciadas con capacidad de
proliferación, autorrenovación, producción de un gran número de células
diferenciadas, regeneración del tejido después de una lesión, y una
flexibilidad en el uso de estas opciones. 2
1 R d’Aquino, A Graziano, M Sampaolesi, G Laino, G Pirozzi, A De Rosa and G Papaccio; Human postnatal dental pulp cells co- differentiate
into osteoblasts and endotheliocytes: a pivotal synergy leading to adult bone tissue formation Cell Death and Differentiation (2007) 14, 1162–
1171
2 CS Potten, and M Loeffler Stem cells: attributes, cycles, spirals, pitfalls and uncertainties. Lessons for and from
the crypt Development 110: 1001-1020, (1990).
4. Prometeo Aristóteles
Hidra y Heracles
Descubrieron regeneración en
una variedad de organismos
Abraham Charles
Trembley Bonnet
Hidras, los gusanos de tierra,
los caracoles, las ranas
premetamórficas, lagartijas y
salamandras.
Lazzaro Peter Simón
Spallanzani Pallas
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Biologia de las celulas Stem Nova, enero-junio, año/vol 3,
numero 003 , 2005.
5. Publicó su trabajo de regeneración de las
extremidades y garras en el cangrejo
René -Antoine
Ferchault de Réaumur
La investigación en regeneración tisular se
Siglo XIX y parte enfocó primordialmente en la fenomenología
del Siglo XX de la regeneración y sus fundamentos
celulares.
Las células progenitoras son requeridas para
Conclusión la mayoría de procesos regenerativos.
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Biologia de las celulas Stem Nova, enero-junio, año/vol 3,
numero 003 , 2005.
6. Investigadores valiosos
La primera célula Stem humana fue aislada a partir de un embrión en 1998.
Utilizo las células stem extraídas de dientes, regenerando con éxito
Songtao Shi la raíz del diente y ligamento periodontal para restaurar la función
dental en un modelo animal. 2
Tesis doctoral examinó la identificación y purificación del estroma de la
Stan Gronthos médula ósea células precursoras con el potencial de desarrollarse en
múltiples tipos de células del estroma. 3
1 www.wikipedia.org 2 www.usc.edu/about/people/shi.html 3 http://csdb.ndcr.nih.gov/gronthos.htm
7. Aspectos Bioéticos de las células
Stem
Células Madre Enorme potencial para
aplicaciones clínicas
embrionarias
RELIGIÓN
POLITICA
RELIGIOSO
ETICA
Munévar JC. in vitro obtention and characterization of Stem Cells from the human umbilical cord as an alternative of embryonic Stem Cells for regenerative Medicine. Rev. Lat. Bioetica.
2005 9: 40-71
8. STEM CELLS PROPIEDADES
CELULAS CLONÓGENICAS
Capacidad de generar al menos una célula hija
AUTORRENOVACIÓN con características similares a la célula de
origen.
Posibilidad de la célula para dividirse sin
cambiar su fenotipo celular indiferenciado PROLIFERACIÓN
Potencial para modificar el fenotipo de la
DIFERENCIACIÓN célula de origen en distintos tipos celulares
diferentes al tejido embrionario original
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Biologia de las celulas Stem Nova, enero-junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
•http://stemcells.nih.gov/
9. Fuentes de CelulasStem Humanas
Embriones
Tejido fetal
Células germinales tumorales
Tejidos postnatales como: medula ósea, sangre
periférica, cordón umbilical, cerebro, piel, pulpa
dental, folículos pilosos, ligamento periodontal.
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Biologia de las celulas Stem Nova, enero-junio, año/vol 3,
numero 003 , 2005.
11. 1. SEGÚN SU CAPACIDAD DE
PROLIFERACIÓN Y DIFERENCIACIÓN
TOTIPOTENCIALES
PLURIPOTENCIALES
MULTIPOTENCIALES
UNIPOTENCIALES
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar y BERMUDEZ OLAYA, Claudia. Aspectos celulares y moleculares de las células madres involucrados en la
regeneración de tejidos con aplicaciones en la práctica clínica odontológica. Acta odontol. venez, dic. 2008, vol.46, no.3, p.361-369. ISSN 0001-6365.
12. TOTIPOTENCIALES
Del latín totus, que significa completo
Células que tienen el potencial de dar origen a un
organismo completo incluyendo el tejido germinal
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-
junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
13. PLURIPOTENCIALES
”Pluri” (del latín plures, que significa muchos o varios)
Células que pueden dar origen a células de
las tres capas germinativas
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-
junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
14. MULTIPOTENCIALES
Son células comprometidas en una línea celular
específica y dan origen a células de un órgano o tejido
particular
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-
junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
15. UNIPOTENCIALES
Del latín unus, que significa uno
Células que solo pueden generar otras células hijas y
diferenciarse a lo largo de una única línea celular
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-
junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
16. 2. SEGÚN SU ORIGEN:
Células Madre Células Madre
EMBRIONARIAS ADULTAS
• http://stemcells.nih.gov/
17. Células Stem EMBRIONARIAS
•Originadas de la masa celular interna del
embrión
•Estadio de blastocito (7-14 días)
•Se originaran las tres capas que
darán origen a todos los tejidos
del cuerpo humano
ECTODERMO ENDODERMO
MESODERMO
•http://stemcells.nih.gov/
19. Células Stem HEMATOPOYETICAS (HSCs)
ADULTAS
MESENQUIMATOSAS (MSCs)
•Células indiferenciadas que
pueden estar presentes en
tejidos diferenciados con
propiedades de auto
renovación.
•Son capaces de
diferenciarse en células
idénticas del tejido de origen.
•http://stemcells.nih.gov/
20. NICHOS DE LAS CÉLULAS
STEM
Espacio especifico donde se desarrollan
las células stem, en el cual confluyen
elementos del microambiente como
sustancias químicas entre ellas hormonas
y diversos tipos celulares
Paola Andrea Acevedo Toro1; Mónica María Cortés Márquez, Células madre: generalidades, eventos biológicos y moleculares
iatreia.rev.fac.med.univ.antioquia vol.21 no.3 Medellín July/Sept. 2008
21. PLASTICIDAD
La capacidad de
diferenciación en células
maduras de un tejido
distinto al de origen.
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-
junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
22. Plasticidad de las células stem
Mesenquimatosas (MSCs)
Células de tipo mesodermico:
•Osteoblastos
in vitro •Condroblastos
in vivo •Adipocitos
•Fibroblastos
•Mioblastos
MSCs Características diferentes Endoteliales
al origen Neuroectodermico
Endodermo
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-
junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
24. Las capacidades de auto renovación y
diferenciación son propias de los diferentes
tipos de células Stem, según el
microambiente y el tejido en que se
encuentren.
Paola Andrea Acevedo Toro1; Mónica María Cortés Márquez, Células madre: generalidades, eventos biológicos y moleculares
iatreia.rev.fac.med.univ.antioquia vol.21 no.3 Medellín July/Sept. 2008
25. Stem Cell mesenquimales (hMSCs)
Stem Cell mesenquimales (hMSCs) poseen un potencial de diferenciación
en múltiples linajes
La señalizacion molecular de hMSCs no es bien conocida, y los
mecanismos de la regulación de su auto-renovación, diferenciación y
transdiferenciacion no se entienden completamente.
Se han identificado una serie de “stemness" y de "Genes de diferenciación" que
podría ser esencial para mantener la multipotencialidad de las stem cell adultas,
así como un compromiso específico a la unidad de linaje.
Estos genes son los que codifican moléculas de superficie celular, así como los
componentes de las vías de señalización.
LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewal
and Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
26. Las stem cell adultas permanecen en un estado no proliferativo a
lo largo de su vida hasta que son estimuladas por las señales
provocadas por el daño tisular y la remodelación
CICLO CELULAR:
ESTIMULACION repone la reserva de células madre
CELULAS PROGENITORAS:
HOMEOSTASIS DE CITOQUINAS DETERMINANTES
FACTORES DE CRECIMIENTO DEL VARIEDAD DE CELULAS
MOLECULAS DE ADHESION
COMPONENTES DELA MATRIZ
MICROAMBIENTE DIFERENCIADAS
EXTRACELULAR
LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewal
and Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
27. Las células poseen la capacidad de diferenciarse, es decir, que pueden cambiar
su linaje de desarrollo específico en otro tipo de células de un linaje diferente,
a través de capas germinales embrionarias.
ejemplo: (MSC) puede ser inducida a astrocitos,
oligodendrocitos, y células endoteliales, por estímulos
extrínsecos in vitro.
Recientemente se ha demostrado que los osteoblastos, condrocitos y adipocitos
diferenciados de las células madre mesenquimales (hMSCs)
puede transdiferenciarse en otros tipos de células en respuesta a factores
extrinsecos
a través de la reprogramación genética
LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewal
and Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
28. Se han identificado una lista de genes que son marcadores de hMSCs y
pueden funcionar para mantener las células madre en un estado no
diferenciado o iniciar su proceso de diferenciación:
proteína actina filamentosa asociada [AFAP]
frizzled7 [FZD7],
dickkopf 3 [DKK3]
El receptor F de la proteína tirosina fosfatasa [PTPRF],
RAB3B
proliferación de multilinajes
Stem Cell
supervivencia
LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewal
and Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
29. Genes identificados en la
diferenciación celular
IL1R2 Participa en múltiples vías de señalización
NF-kB, p38 MAPK, PPAR, e IL-6
señalización
Inactivar la vía MAP2K3 y Reprimir la producción de
P38 MAPK citoquinas y la apoptosis
Disminuir NF-kB Reducción de la IL6
LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewal
and Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
30. Vía NF-kB (factor nuclear de
transcripción)
Regulan el crecimiento, la diferenciación y la apoptosis
Estímulo
extracelular
P P
I-kB
I-kB Poliubiquitinización
NF-kB
NF-kB
Traslocación
al núcleo NF-kB Proteosoma
31. Genes identificados
Receptor F de la proteína tirosina PTPRF, regula el crecimiento celular,
transformación oncogénica
THY-1 Marcador de células madres, Formación de inmunoglobulinas.
Frizzled 7
Receptores de proteínas de señalización Wnt
Dickkopf 3
Desarrollo embrionario en su interacción en la via Wnt
Biglycan Mineralización del hueso
Decorin Regulación del ciclo celular , propiedades anti- oncogénica.
Thrombospondin 1 Interactúa con receptores de adhesión celular
CD73 Media señales coestimuladoras de linfocitos T.
LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewal
and Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
32. Factores de señalización
PI3K( FOSFATIDILINOSITOL 3 KINASA). Involucrados
PTPRF ( proteína tirosina fosfatasa)
AFAP (proteína actina filamentosa asociada )
RAB3B ( familia de oncogenes)
Apoptosis y
WNT BETA CATENINA proliferación
FZD7 celular
DKK3
La señalización de Wnt induce la diferenciación de células madre pluripotenciales en células
progenitoras mesodermo y endodermo.
Journal of Biological Las células progenitoras creadas a través de la activación de Wnt
parecía tener el potencial alto para diferenciarse en hueso y cartílago.
Chemistry
Sugirieren que la beta-catenina juega un papel importante en el
desarrollo esquelético.
LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewal
and Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
35. Cada tipo de célula.
Combinación de receptores de su superficie
Distinguirse
Otros tipos de células
Basado Moléculas que se unen a los
Nombres de Marcadores
receptores de superficie de
células madre
36. Células Stem Mesenquimatosas
(MSCs)
Una célula es identificada por consenso internacional como célula madre o
Stem cell cuando se detecta la expresión de varios marcadores fenotípicos
específicos.
Las MSCs se caracterizan por expresar marcadores
POSITIVOS para : CD 73, CD 90, CD 105, CD 166
NEGATIVOS para: CD 14, CD 45, CD34
38. Célula Célula
CLASIFICACION CELULAR ACTIVADO POR FLUORESCENCIA
Boquilla pequeña
Atravesadas por una luz laser
Excita las moléculas fluorescentes
Unidas
Marcadores específicos
Señal eléctrica
Indica la población de células detectadas
Genera una grafica •http://stemcells.nih.gov/
39. Green Fluorescent
Protein
Consiste
Fluorescencia no dependiente
de marcadores de superficie
Insertar
“Gen reportero
CÉLULA MADRE
Sólo se activa
Produce
Células indiferenciadas
Se apaga Proteína fluorescente de PROBLEMA
color verde brillante
Una vez
Especializada •http://stemcells.nih.gov/ Marca otras células
40. Marcadores
Nombre del marcador Tipo de célula Importancia
Células Stem
Hematopoyética Proteína de superficie celular en células de médula
CD34 (HSC) ósea, un indicativo de HSC y progenitoras
Y progenitoras endoteliales
endoteliales
CD34, Sca 1 (MSC) Identifica MSCs marcador de diferenciación para
adipocitos, osteocitos, condrocitos y miocitos
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-
junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
41. Marcadores
Nombre del Tipo de Importancia
marcador célula
c-Kit HSC, MSC Los receptores de superficie celular de médula ósea , Identifica
HSC y MSC vinculados con la estimulación de células con suero
fetal de Bovino, permitiendo la proliferación de ES, MSC, HSC.
Nestina Progenitor Proteína estructural filamentosa expresada en tejido neuronal
Neural primitivo.
Oct - 4 Único factor de transcripción a PSCs esenciales para el
establecimiento y mantenimiento de PSCs indiferenciados
Factor célula Pluripotencial Proteína de membrana que permite la proliferación de HSCs y
Stem (SCF) o C- Célula Stem MSCs,
KIT ligando
Telomerasa Enzima asociada con la inmortalidad de enzimas celulares
usada para la identificación de PSCs
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-
junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
42. Utilidad Clínica Stem Cells
TRANSPLANTES
BANCOS DE CELULAS STEM
CELULARES
Acceso a poblaciones
celulares bien definidas
Neuronas dopaminergicas…… Parkinson
Células beta de langerhans …….Diabetes Juvenil
Cardiomiocitos……………………Infarto de miocardio
Diferenciación de acuerdo a
la necesidad del paciente
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-
junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
44. Células madres en el complejo
Pulpo-Dentinal
Es un tejido conectivo de alta vascularidad rodeado por
dentina, conformado por una población heterogénea de células
periodontoblastos,
fibroblastos
células estromales
homeótasis de los tejidos
células endoteliales
dentinales mineralizados
perivasculares
células nerviosas.
Vasos sanguíneos REPARACION
•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar y BERMUDEZ OLAYA, Claudia. Aspectos celulares y
moleculares de las células madres involucrados en la regeneración de tejidos con aplicaciones en la práctica clínica odontológica.
Acta odontol. venez, dic. 2008, vol.46, no.3, p.361-369. ISSN 0001-6365.
46. The Hidden Treasure in Apical
Papilla: The Potential Role in
Pulp/Dentin Regeneration and
BioRoot Engineering
GeorgeT.-J. Huang, DDS, MSD, DSc*, WataruSonoyama, DDS, PhD§,YiLiu, DDS, PhD‡, He
Liu, DDS, PhD∥, SonglinWang, DDS, PhD‡, and SongtaoShi, DDS, PhD†
J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
47. Papila
dental
ECTOMESENQUIMA
superposición de la lámina dental
Papila apical: localizada en el ápice del diente
permanente ya formado
George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration
and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
48. Papila Apical
Ligeramente adherida al
ápice puede retirarse
fácilmente.
UBICACION
Este tejido puede ser beneficiado
por la circulación colateral,
lo que le permite sobrevivir durante
el proceso de necrosis de la pulpa.
George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration
and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
49. El descubrimiento de las SCAP
El primer tipo de Stem cells dental
fue aislado de tejido pulpar de terceros molares extraídos
DPSCs
STRO-1 + en cel.de la papila apical.
Se han aislado MSC
Evidencia que sugiere la
existencia de células madre en
(SHED) (PDLSCs) SCAP este tejido.
George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration
and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
50. En SCAP cultivadas se han encontrado marcadores para dentinogénesis
Sialofosfoproteina dentinal
.
SCAP presentan capacidad de diferenciación adipogénica y
neurogénica cuando son tratadas con el estímulo adecuado.
Ex vivo SCAP fueron trasplantadas en ratones
inmunocomprometidos utilizando partículas de HA /
TCP como un portador.
George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration
and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
51. El papel potencial de la papila apical en la
maduración de la raíz humana
Cuando la papila apical de
la raíz distal bucal del
primer molar inferior de
un cerdo miniatura de 9
meses de edad se eliminó
quirúrgicamente, la raíz
(A ) fractura de la (B) Tratamiento (C) Tres meses (D) Siete meses distal bucal dejó de
corona incisivo Inmediato del después del después del desarrollarse en el 3-
Humano que se conducto radicular se tratamiento tratamiento, una meses de seguimiento
produjo antes de la elimino el tejido endodóntico, el cantidad significativa (flechas en negro), pero
finalización del pulpar por completo ápice siguió de otras raíces muestran una
desarrollo de la raíz. se realizo selle con desarrollandose. punta de la raíz se crecimiento y desarrollo
material de relleno. formó. normal (flechas rojas).
George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot
Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
52. Desarrollo de la raíz con la punta
junto a la papila apical fue
cultivadas in vitro durante 3 días
antes de ser teñida con
hematoxilina y eosina .
Odontoblastos (negro flechas),
rica zona apical celular
George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential
Role in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ;
34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
53. SCAP en el TTo y Regeneración de dientes
inmaduros con periodontitis o absceso
La infección prolongada puede
APEXOGÉNESIS
llevar eventualmente a una sería poco probable
necrosis total de la pulpa y la
papila apical, en estas
condiciones.
La hipotética vía de infección de los
dientes permanentes inmaduros.
La infección puede pasar a través de la
papila apical y llegar a los tejidos
causando amplia resorción ósea
perirradicular .
George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration
and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
54. SCAP en Reimplante y trasplante
Vojinovic
Al rastrear la migración de las células Periodontales después de la pulpotomía en dientes
inmaduros encontró que las células Periodontales migran en el espacio de la pulpa apical
durante el proceso de reparación.
Por lo tanto podemos asumir que cuando hay una pérdida total del tejido pulpar y el espacio
del canal permanece estéril, el resultado es el crecimiento interno de los tejidos
periodontales.
Involucra extracción de un diente supernumerario o
Autotransplante tercer molar y la implantación en una zona receptora
Se ha considerado que mientras el HERS sigue siendo viable, estimula las células
mesenquimatosas indiferenciadas en los tejidos periapicales a diferenciarse en odontoblastos
que contribuyen a la formación de dentina nueva y maduración de la raíz.
55. Ingeniería de tejidos y
regeneración tisular
Un ejemplo esquemático de la propuesta de
inserción gradual de pulpa de ingeniería de
tejidos en el escenario clínico
.
George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration
and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
56. Characterization of Apical Papilla and its
Residing Stem Cells from
Human Immature Permanent Teeth –A
Pilot Study
Wataru Sonoyama, D.D.S., Ph.D. 4, Yi Liu, D.D.S., Ph.D. 3, Takayoshi Yamaza, D.D.S,
Ph.D.2,Rocky S. Tuan, PhD5, Songlin Wang, D.D.S., Ph.D.3, Songtao Shi, D.D.S., h.D.
2,6, and George T.-J. Huang, D.D.S., M.S.D., D.Sc. 1,6
J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021.
57. Antecedentes
Se han aislado y caracterizado en humanos células
madre de pulpa dental (DPSCs) de dientes permanentes
Células madre a partir de la pulpa de los dientes deciduos
exfoliadas (SHED)
DPSCs son capaces de diferenciar en odontoblasto y
producir dentina ectópico en el espacio subcutáneo de
ratones .
Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot
Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
58. Antecedentes
SHED parecen ser capaces de formar odontoblastos y
osteoblastos cuando son trasplantados en ratones
inmunodeficientes.
Se descubrió otro tipo de MSC humanos … las de la papila
apical (SCAP), parecen ser diferentes población de células
madre de DPSCs .
Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot
Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
59. Materiales y Métodos
terceros molares (n = 10)
Con raíces saludables e inmaduros
Pacientes (6 donantes 16-24 años de edad) en las Clínicas de
Odontología de la Universidad del Sur de California
y la Universidad de Maryland.
La médula ósea se obtuvo de los huesos largos de una
paciente sana (~ 20 años de edad) sometida a cirugía
ortopédica en el Walter Reed Army Medical Center.
Protocolo y consentimiento informado
Las muestras del diente fueron almacenadas y transportadas
en medio de los laboratorios.
Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot
Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
60. Cultivo celular
Papila apical de raíz se separa ligeramente de la superficie de la
raíz
Es llevada a una solución de 3 mg / ml de colagenasa tipo I y
4 mg / ml dispasa durante 30 minutos a 37 ° C.
Las únicas células que se obtuvieron al pasar por un filtro
fueron de 70 micras de suspensiones SCAP
Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot
Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
61. • Cultivadas con Medio de Eagle α-Modificado
Complementado con un 15-20% de suero bovino fetal,
100 mM de ácido L-ascórbico 2-fosfato,
2 mM L-glutamina, 100 U / ml de penicilina
100 mg / ml de estreptomicina a 37 ° C en 5% de CO2.
EVALUACIÓN DE LA FORMACIÓN DE COLONIAS:
día-10
se fijaron con 4% de formalina
≥ 50 agregados de células
se tiñen con azul de toluidina 0,1%.
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Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
62. DPSCs y (BMMSCs) fueron aislados y
cultivadas como se ha descrito anteriormente
SCAP fueron cultivadas en:
Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM)
100 unidades / ml de penicilina
100 mg / ml de estreptomicina
Células fueron
25 ng / ml Fungizone,
subcultivadas a 1:3,
cuando llegaron a ~ 85%
de confluencia.
10% FBS preseleccionados.
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63. Análisis de la proliferación
celular
in situ Se tomo la papila apical de las puntas de las raices
Cultivaron y etiquetados con bromodeoxyuridina (BrdU) .
La concentración de BrdU utilizado fue el mismo en las células descritas anteriores .
Después de 3,5 y 18 horas de la incorporación BrdU
Los tejidos fueron fijados y desmineralizadaos
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64. Análisis de la proliferación
celular
in Las muestras fueron seccionadas y
situdesparafinadas
para tinción inmunohistoquímica
de células BrdU positivos con
anticuerpos anti-BrdU.
Las células teñidas positivamente se
contabilizaron en las zonas
seleccionadas al azar en
un microscopio de luz.
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65. INDUCCION OSTEO/DENTINOGENICA
Condiciones para la inducción de la acumulación de calcio
dadas por el medio.
MEDIO OSTEO / DENTINÓGENICO contiene los elementos
básicos mencionados además de:
10 nM dexametasona,
10 mM β-glicerofosfato
50 mg / ml de fosfato de ascorbico
25 dihidroxivitamina D3 calcio acumulada fue
detectado con la tinción 2% Rojo de alizarina S (pH 4,2) .
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66. INDUCCION ADIPOGENICA
Medio adipogénico contiene básicos los elementos más:
1 dexametasona μM, 1 mg / ml de insulina
0,5 mM IBMX (3-isobutil-1 - methylxantine).
Aplicación de gotas de aceite acumulado en las células después de la
diferenciación adipogénica se tiñeron con el rojo reactivo O.
INDUCCIÓN NEURÓGENA
Las células fueron cultivadas en la presencia de
Suplemento B27, bFGF (40 ng / ml) y EGF (20 ng / ml) .
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67. DE CONTROL
NEGATIVO
RATÓN Anticuerpos DSP (LF-21)………………………………… (Dr. Larry Fisher,
NIDCR / NIH)
STRO-1 …………………. (Dr. Stan Gronthos, del Instituto de Medicina y
anti-FGF incluido básica (FGF),
TGFβRI Y TGFβRII
Ciencias Veterinarias, Australia), nestin, neurofilamento M (NFM)
NSE (enolasa neuronal específica),
núcleos neuronalesVEGF 1)
Flt-1 (Receptor de (Neun)
Flg (FGFR1) y FGFR3 de Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz
2 ', 3'-nucleótido cíclico-3'- deLF-120)
sialophosphoprotein hueso (BSP, la fosfodiesterasa (CNPase) de
fosfatasa
Chemicon alcalina (ALP, LF-47)
CONEJO Osteocalcina (OCN, LF-32)
βIII anti-tubulina de Promega y monoclonales anti-CD146/MUC18
anti-fosfatasa alcalina (ALP) (FL-47)
la matriz extracelular phosphaglycoprotein (MEPE) (LF-155) de la Dra. L.
(glicoproteína melanoma asociada) de Chemicon.
Fisher
anti-endostatina,
ácido glutámico
descarboxilasa (GAD) de Chemicon.
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68. Secciones desparafinadas fueron inmersas en 3% H2O2/metanol
por 15 minutos para apagar la actividad de peroxidasa endógena
Se incubaron con anticuerpos primarios
(1:200 a 1:500 diluciones).
Isotipo de concordancia de anticuerpos de
control se utiliza en las mismas condiciones
durante 1 hora.
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69. Tinción inmunohistoquímica enzimática, polímero Zymed SuperPicTure (Zymed / Invitrogen)
Posteriormente, las secciones fueron contrastados con hematoxilina.
Para el análisis de immunocitofluorescencia, las células fueron subcultivadas en ocho
dispositivos en la cámara (2 ×10 a la 4 células por campo)
Las células fueron fijadas en Formaldehído al 4% durante 15 min y luego bloquearon y se
incubaron con anticuerpos primarios (1:200 - Diluciones 1:500) por 1 h, respectivamente.
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71. Características histológicas de
la papila apical
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72. Los resultados demuestran que papila apical contienen 2 - a 3 veces más células BrdU positivos que los de tejido de
la pulpa en el mismo diente 3,5 horas o 18 horas después de la incorporación BrdU.
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73. Se examino la expresión in situ de marcadores osteogenicos y dentinógenicos en papila apical. DSP,
ALP, BSP, y OCN inmunohistoquímica positiva sólo en odontoblastos alineados en contra de la recién formada
la dentina (fig. 3), mientras que ninguno de estos marcadores se han detectado en la papila apical.
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75. Inmunofenotipo en los cultivos
de SCAP
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76. Expresión de marcadores
neurales en SCAP
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77. Papila dental ha sido considerada como la fuente de los
odontoblastos durante el desarrollo dental.
En general se cree que la formación de dentina en la raíz es el
resultado de la señalización en la papila apical y las células
mesenquimatosas indiferenciadas adyacentes, que luego se convierten
en odontoblastos y son responsables formación de la dentina
radicular.
La localización anatómica de las células mesenquimatosas
indiferenciadas no ha sido claramente definida.Pueden encontrarse,
ya sea en pulpa o papila apical.
La pulpa dental también existe poblaciones de células
mesenquimatosas indiferenciadas que se sabe que son capaces de
diferenciarse en odontoblastos nuevos para reemplazar los
odontoblastos originales que se han perdido.
78. DPSC aislados a partir de pulpa han demostrado la capacidad de
diferencian en odontoblastos células y producir dentina ectópica en
inmunocomprometidos ratones.
Las células de papila apical proliferan mas rápido y en mayor
cantidad comparadas con las de pulpa dental.
Una de las propiedades de las MSC de adultos es que normalmente
permanecen en un no-proliferativo, estado de reposo en vivo hasta
estimulado por las señales provocadas por el daño tisular y la
remodelación haciendo que entren en el ciclo celular.
BMMSCs son el MSC estándar de oro en términos de multipotencialidad
SCAP y DPSC, parecen tener un perfil diferente de multipotencia y
están más comprometidos con osteo / dentinogenenesis.
79. CONCLUSIONES
•Las células madre, junto con la manipulación genética, van a
constituir dos pilares básicos de la medicina de los próximos años.
• La tecnología genética impedirá la aparición de muchas
enfermedades inscritas en nuestros genes.
• El entendimiento de la biologia de las células Stem dentales y el
principio de la ingenieria de tejidos nos proporciona una mejor base
de conocimientos para establecer planes de tratamiento clinicos mas
adecuados.
80. PERSPECTIVAS
La implementación y mejoría de las técnicas de cultivos de las células
madre humana nos ofrece la posibilidad de acercarnos al conocimiento de
los eventos que controlan la biología y la medicina humana.
A pesar del avance vertiginoso en el campo de la investigación de las
células stem es todavía mucho lo que queda por investigar sobre ellas.
81. PERSPECTIVAS
Regeneración dental
Y
periodontal
Regeneración tisular
Alternativa terapéutica funcional para mejorar el estado del paciente