viitor
Majoritatea oamenilor sunt destinați genetic să aibă 20 de dinți temporari și 32 de dinți permanenți, care se dezvoltă în timpul dezvoltării embrionare și prin mecanisme extrem de complexe și precise erup cu o anumită formă, într-un anumit loc, într-o anumită ordine. Din păcate, niciun dinte nu este asigurat să rămână în gura noastră din mai multe motive - carii extinse, parodontită incurabilă, parodontită, accident sau convulsii. Pierderea dinților este atât un șoc mental, cât și un șoc fiziologic, dar care sunt opțiunile noastre pentru a restabili această pierdere în acest moment?

Plasarea implantului este cea mai bună soluție în această etapă, desigur, dacă este posibil în acest caz, dar cât de bine ar fi dacă am putea crește un dinte nou în locul celui vechi? Dacă este posibil acest lucru, cum ar putea fi realizat și ce probleme se confruntă oamenii de știință, vom lua în considerare în rândurile următoare.

Oferta speciala:

În ultimele două decenii, înțelegerea noastră asupra dezvoltării dinților s-a îmbogățit semnificativ, precum și cunoștințele noastre despre celulele stem, ceea ce ne oferă baza pentru oportunități interesante în ingineria țesuturilor dentare. Restaurarea dinților pierduți cu țesuturi dentare proiectate este un obiectiv fascinant. Cu toate acestea, fezabilitatea sa rămâne o întrebare curioasă. Este provocarea de a crea un dinte complet nou, care acționează ca un înlocuitor pentru unul pierdut, sau de a regenera doar o parte din acest organ - smalț, dentină sau pastă dentară? Este posibil să se utilizeze celule stem în scopuri de transplant pentru a încuraja construirea matricei și mineralizarea în tratamentul endodontic?

În timpul embriogenezei (dezvoltarea intrauterină umană), interacțiunile reciproce dintre epiteliul oral și ectomesenchimul extras din creasta neuronală duc la formarea inițială a unei plăci dentare, după care dirijează construcția dintelui prin evenimente morfogenetice succesive, i. „Coș”, „pălărie”, „clopot” (diferite faze în dezvoltarea germenului dinților). Această modelare dentară implică un control spațio-temporal strict al căilor de semnalizare care susțin interacțiunile inductive interdependente care sunt schimbul de semnal între celulele epiteliale și mezenchimale. Celulele epiteliale stau la baza ameloblastelor care formează smalțul. Celulele ectomesenchimale dau naștere odontoblastelor, care sintetizează dentina, matricea extracelulară și pulpa dentară, asigurând homeostazia dentară. În timpul organogenezei dentare, semnalele odontogene provin mai întâi din epiteliul dentar. Mezenchima dentară generează apoi semnale care stimulează maturarea (maturarea) ameloblastelor în curs de dezvoltare. Prin urmare, regenerarea dinților poate fi abordată ținând seama de aceste interacțiuni reciproce epitelial-mezenchimale.

Etapele dezvoltării dinților. Credit: Thesleff, I. și Tummers, M. (CC BY 3.0)

În 2004 structurile dentare murine au fost bioingenierate cu succes fie după implantarea celulelor embrionare dinte de șobolan disociate în omentul șobolanului (situs ectopic), fie după o combinație in vitro de celule mezenchimale non-dentare cu epiteliu oral embrionar și transplantul acestui embrion în maxilarul un adult. Recombinarea țesuturilor care acoperă stomadul oral și mezenchimul pare să imite cu succes evenimentele de dezvoltare și să conducă la formarea structurilor dentare după implantare (smalț, dentină, pulpă) cu o morfologie similară cu cea a unui dinte natural. În plus, regenerarea dentară implică și refacerea rădăcinii și a ligamentelor parodontale care o leagă de osul alveolar.

Recent, germenii dinților de șoarece au fost reconstruiți folosind tehnologia tridimensională de cultură a organelor sau o structură dentară bioinginerată transplantată într-un os alveolar în care s-a pierdut un dinte la un șoarece adult, având ca rezultat structuri asemănătoare dinților naturali. Pierderea dinților este cel mai frecvent caz de insuficiență a organelor, motiv pentru care aceste studii, care sugerează generarea unui dinte bioinginerat dintr-un germen dentar embrionar, dau speranță pentru restaurarea dentară viitoare a dinților pierduți. Cu toate acestea, inaccesibilitatea germenilor dentari embrionari și necesitatea celulelor autologe care să înlocuiască dintele limitează această abordare în tehnicile clinice de rutină.

Surse de celule pentru regenerarea dentară

Pentru a depăși limitările asociate cu necesitatea germenilor dentari embrionari, strategia alternativă se bazează pe celulele stem care pot înlocui germenul dentar embrionar în ingineria țesuturilor dentare. În acest context, marea provocare este sursa, identificarea și izolarea celulelor stem potențial utile pentru abordări de transplant sau reconstrucție. De fapt, celulele stem sunt rare și sunt celule unice dotate cu capacitatea duală de auto-reînnoire și de a dobândi funcții specializate în diferențiere. Proprietățile lor cheie fac ca aceste celule să fie extrem de atractive pentru repararea și reînnoirea țesuturilor și organelor deficitare, inclusiv a dinților.

Celulele stem embrionare

Celulele stem embrionare pluripotente (ESC) derivate din masa celulară internă a blastocistilor murini au demonstrat capacitatea in vitro de a exprima proteine ​​specifice ameloblastilor, cum ar fi ameloblastina, amelogenina sau mRNA legat de odontoblast și matricea dentinei pentru acidul intermediar. În plus, ESC-urile recombinate cu epiteliu oral embrionar exprimă gene odontogene. În ciuda posibilităților interesante ale ESC pentru ingineria dentară, este necesar să se rezolve mai multe probleme majore, în special sursa etică a ESC și capacitatea lor de a evolua în tumori (formarea teratomului) atunci când este transplantat.

Celule stem mezenchimale

Celulele stem pluripotente se găsesc, de asemenea, în corpul adulților pentru a menține homeostazia țesutului și pentru a asigura repararea țesutului după rănire. Aceste celule stem prezintă un potențial limitat de dezvoltare. Interesant este faptul că celulele stem mezenchimale (MSC) derivate din măduva osoasă de șoarece prezintă potențial odontogen. Transplantul de astfel de celule, în combinație cu celule epiteliale orale, într-o capsulă renală de șoarece are ca rezultat formarea mai multor structuri asemănătoare dinților. MSC-urile pot fi o sursă autologă de celule pentru studiul regenerării dentare.

Celulele stem dentare

Deși pot fi ușor disponibile, aceste celule stem dentare sunt rare la dinți, la fel ca alte celule stem din țesuturi la adulți. Se știe acum că mai puțin de 1% din celulele dintr-un țesut dat sunt celule stem, iar aceste celule sunt încă dificil de detectat și izolat. Înainte de a putea fi utilizate în stomatologia de rutină, este necesară cercetarea pentru a identifica, mări și menține potențialul diferențial al acestor celule stem dentare.

Celule stem pluripotente induse

Confruntate cu probleme cu ESC și dificultăți în izolarea și exploatarea celulelor stem adulte, celulele stem pluripotente induse (IPSC) pot fi o altă opțiune pentru regenerarea dinților pierduți sau repararea leziunilor dentare. Prin reprogramarea țintită, unele celule somatice adulte pot fi aduse într-o stare similară cu cea a ESK-urilor. In vivo, IPSC arată rediferențierea ulterioară în funcție de locul în care au fost implantate celulele, indicând faptul că mediul celular joacă un rol critic în orientarea destinului celulei. Multe celule precum DPSC, SHED, SCAP, ligamente parodontale și fibroblaste gingivale au fost utilizate pentru a genera IPSC, astfel IPSC derivate din țesuturile dentare sunt o sursă nelimitată de celule autologe pentru stomatologia regenerativă. Cu toate acestea, utilizarea IPSC în abordări terapeutice bazate pe celule în studiile clinice dentare poate fi compromisă din cauza instabilității celulare fenotipice și a efectelor tumorigenice.

Cercetări promițătoare privind celulele stem s-au făcut în ultimii 15 ani pentru ingineria țesuturilor dentare, dar suntem încă departe de regenerarea complexă a dinților. Există câteva limitări care trebuie depășite înainte ca celulele stem să poată fi utilizate în clinicile dentare, în special în ceea ce privește securitatea, capacitatea de a izola populațiile de celule stem omogene și orientarea lor eficientă spre diferențiere în celule odondogene. Important, mulți oameni de știință au luat în serios ideea regenerării unui dinte sau a unui țesut dentar individual și lucrează din greu la această posibilitate. În acest stadiu, nu avem altă opțiune decât să continuăm să facem tot posibilul pentru a preveni pierderea dinților și, dacă se întâmplă acest lucru, să folosim opțiunile disponibile în prezent, cu speranța că viitorul ne va oferi din ce în ce mai multe capacități biologice.

Publicația a fost tradusă și adaptată de dr. Marianna Atanasova cu sursa: De la celulele stem pulpare la repararea dinților: un domeniu emergent pentru ingineria țesuturilor dentare; Anne Baudry, Emel Uzunoglu, Benoit Schneider, Odile Kellermann, Michel Goldberg.

Dr. Marianna Atanasova a absolvit Facultatea de Medicină Dentară de la Universitatea de Medicină din Sofia, ocupând locul al doilea la absolvirea ei. Lucrează ca dentist la Sofia și principalele sale interese sunt în domeniul restaurărilor estetice, stomatologie pediatrică, endodonție și inovație în profesie. O puteți contacta la [email protected]