EVALUACIÓN DE LA MULTIDIFERENCIACIÓN DE CÉLULAS TRONCALES DE LIGAMENTO PERIODONTAL Y PULPA DENTAL HACIA LINAJES OSTEO/CEMENTOBLÁSTICO Y FIBROBLÁSTICO

La necesidad de reemplazar tejidos y órganos deteriorados o perdidos como consecuencia de alteraciones en su formación o por patologías y traumas, ha impulsado la búsqueda de terapias rehabilitadoras que devuelvan la función o que reemplacen los órganos afectados. La periodontitis por ejemplo es la sexta condición de salud de mayor prevalencia alrededor del mundo, es una enfermedad crónica inflamatoria que resulta en la pérdida de los tejidos de soporte del diente y sí no se trata conduce finalmente a la pérdida del diente. Durante varias décadas se ha tratado de regenerar el tejido dañado a través de la combinación de materiales reparativos, factores de crecimiento y membranas en una variedad de procedimientos regenerativos, pero la baja capacidad regenerativa de estos tejidos ha hecho que este objetivo aún siga siendo un desafío para la Ciencia. Sin embargo, los avances logrados a nivel mundial en la Ingeniería de Tejidos, han permitido el acercamiento a la regeneración de los tejidos dentales y del diente completo. La regeneración de tejidos como el periodonto, representa un desafío no sólo clínico sino también histológico, ya que las estructuras que lo conforman poseen una compleja composición celular con limitada capacidad regenerativa; adicionalmente la destrucción ósea generada por la respuesta inmunológica del huésped frente a la disbiosis bacteriana ocasionada por la periodontitis, hace difícil la regeneración completa y predecible de las estructuras periodontales (de Jong y et al., 2017). Actualmente se han propuesto múltiples terapias clínicas como la regeneración ósea y la regeneración tisular guiada, las cuales han logrado óptimos resultados; sin embargo, el éxito y estabilidad a largo plazo de estas terapias en defectos óseos avanzados aún sigue siendo un tema por resolver. Por lo anterior, el desarrollo de una terapia eficaz que permita la regeneración del cemento, ligamento periodontal y hueso alveolar, representa un desafío complejo que ha llamado la atención de los investigadores durante décadas (Kinane et al., 2017). Dentro de las células que participan en estos mecanismos, estudios han sugerido que las células troncales mesenquimales (MSC) ejercen importantes efectos inmunomoduladores a través de la secreción de sustancias biológicamente activas denominadas secretoma (Burdette et al., 2018) y a través de la diferenciación directa en los sitios que son implantadas. El uso de terapias con células troncales sigue siendo una promesa para la regeneración de los tejidos perdidos (Abdel et al, 2018). Esta forma de tratamiento pertenece a la Medicina Regenerativa y se basa en el hecho de cómo un organismo se desarrolla a partir de una célula simple y cómo en organismos adultos algunas células dañadas son remplazadas por células saludables. Esta promisoria forma de tratamiento impulsa las investigaciones que puedan aportar en el tratamiento de enfermedades incurables u otras de reciente aparición como el COVID-19 (Atluri 2020 PIMD:32214286), En Odontología, existe un gran interés en restaurar los tejidos dentales con la ayuda de la regeneración de tejidos, fundamentada en el uso de las células troncales (Sedgley y Botero, 2012). Las células troncales se han posicionado como un agente terapéutico promisorio en medicina regenerativa y por esta razón son materia de intensa investigación (Mizukami y Swiech, 2018). La aplicación de las células troncales en procedimientos de medicina regenerativa requiere de un proceso previo y riguroso de obtención, aislamiento y caracterización que garantice su potencial de proliferación, autorrenovación y diferenciación (DeLuca y col., 2019). Desde hace más de cuatro décadas se encontró la presencia de células troncales en la médula ósea, éstas han sido denominas MSC (Caplan y col., 1991), posteriormente se reportaron poblaciones con inmunofenotipos similares a las de la médula ósea en múltiples órganos y tejidos, entre ellos los dientes (Perlea y col., 2016). Actualmente se ha comprobado la presencia de poblaciones de células troncales o células indiferenciadas, en los tejidos dentales como la pulpa, el tejido gingival y el ligamento periodontal. Los dientes son uno de los pocos tejidos que naturalmente son exfoliados o extraídos durante el cuidado dental en la infancia o que pueden ser extraídos por indicaciones ortodónticas, lo cual hace posible la preservación las células que están contenidas en sus diferentes tejidos. A nivel de los tejidos oromaxilofaciales se han descrito diferentes fuentes de células troncales mesenquimales, a partir de las cuales estas células pueden ser obtenidas con facilidad, entre ellas se encuentran las diferentes estructuras de los dientes extraídos (pulpa dental, papila apical, ligamento periodontal y folículo dental) y la sangre del alvéolo, el tejido gingival y la médula ósea de los maxilares (Mendi et al 2019, Sharpe 2016); dichas células troncales ofrecen una respuesta biológica para la restauración de los tejidos dentales y periodontales dañados (Aly et al., 2015, Yelick 2019). Las aplicaciones clínicas de MSC han mostrado resultados prometedores, pero con la finalidad de aplicar terapias que permitan replicar el entorno celular y sus procesos in vivo de una forma segura y confiable, son necesarios más estudios en los cuales las MSC se caractericen y se defina su estado de conservación durante las fases de expansión in vitro para su posterior uso in vivo. Por lo anterior se propone la utilización de células troncales mesenquimales como una fuente de obtención biológicamente accesible, las cuales requieren de una serie de estímulos físicos y de la utilización de andamios biocompatibles combinados con moléculas de señalización y/o factores de crecimiento, de manera que le permitan la neoformación de los tejidos u órganos aspirando a devolverles su arquitectura y función reduciendo los efectos secundarios de las terapias propuestas en la actualidad (Tomokiyo et al., 2019). Considerando el limitado potencial de regeneración de los tejidos dentales y periodontales, además de la alta incidencia de patologías que conllevan a su pérdida, la investigación traslacional con el uso de células troncales, busca encontrar alternativas terapéuticas que puedan ser aplicadas, como un tratamiento ideal que resuelva las limitaciones que presentan los actuales. Con la realización del presente trabajo se espera hacer un aporte al conocimiento con la obtención de poblaciones homogéneas de células troncales derivadas de la pulpa dental y el ligamento periodontal humano, que conserven la capacidad de diferenciarse a otras células y que adicionalmente puedan liberar al medio de cultivo factores paracrinos útiles en estrategias libres de células. Debido a que es importante la obtención de estrategias para la odontología regenerativa y traslacional, la realización de este estudio aporta información valiosa en la definición de un entorno preclínico que podría ayudar en el diseño de estudios futuros de regeneración. Por lo anterior el grupo de investigación al cual pertenece este estudio busca aportar en el desarrollo de técnicas que puedan favorecer los procesos de regeneración de estructuras tisulares de múltiples dominios como el periodonto, a través del uso de elementos de Bioingeniería, para lo cual se pregunta sí es posible la obtención de células troncales a partir de la pulpa dental y el ligamento periodontal, expandir estos cultivos y caracterizar la expresión de los factores VEGF, MCP-1, RANTES, EGF, IL-6 contenidos en su medio condicionado y a través del establecimiento de nuevos cultivos de células troncales de ligamento periodontal y pulpa dental determinar sí es posible la inducción al linaje osteo/fibroblástico y cementogénico.