Nuevas alternativas terapéuticas en odontología. Postgrados Odontología, @munevarjuan

1. Universidad El Bosque
Facultad de Odontología
Especialización en Endodoncia
Fisiopatología Pulpar
Ingeniería Tisular &
Endodoncia Regenerativa
Presentado a: Dr. Juan Carlos Munévar
David Tano
Carlos Terán
Bogotá, Noviembre 2009

2. Nuevas alternativas: Ingenieria Tisular:
Endodoncia Regenerativa
MATRICES
TERAPIA GENICA
CELULAS TEM
DENTALES NATURALES
FACTORES DE SCAP
CRECIEMIENTO SINTETICAS
DPSCs SHED

3. Nuevas alternativas: Ingeniería Tisular:
Endodoncia Regenerativa
Regeneración
tisular
Medicina
regenerativa
Ingeniería
tisular
Endodoncia
regenerativa

4. Nuevas Alternativas: Ingeniería Tisular:
Endodoncia Regenerativa
1980´s
Robert Langer & Joseph Vacanty

5. Nuevas Alternativas: Ingeniería Tisular: Endodoncia
Regenerativa
Potencial Terápeutico
•Quemaduras (piel).
•Deficiencia cardiaca.
•Parálisis y daño medular.
•Parkinson.
•Alzaimer.
•Diabetes.
•Cáncer (tejido óseo y muscular).
•Órganos como: Hígado y riñones.
•Terapias con DNA (clonación)
http://stemscells.nih.gov

6. Nuevas Alternativas: Ingenieria Tisular:
Endodoncia Regenerativa
• Odontologia
Téjidos Dentoalveolares
Ligamento
Hueso Alveolar
Periodontal
Nuevo
Dentina Cemento
Diente
Theslef I, Tummers M. Stem Cells and Tissue engineering: Prospects for a Regeneration Tissues
in Dental Practice. Med Princ Pract 2003;12(suppl 1):43–50

7. GENERALIDADES
El conocimiento de los mecanismos moleculares
del desarrollo embrionario normal es esencial
cuando los tejidos y los órganos se regeneran en
los pacientes y se deriva de una larga tradición
de investigación en el ámbito del desarrollo de la
biología.
Theslef I, Tummers M. Stem Cells and Tissue engineering: Prospects for a Regeneration Tissues
in Dental Practice. Med Princ Pract 2003;12(suppl 1):43–50

8. GENERALIDADES
Mooney y col. (1996) La regeneración pulpar y
periodontal necesita de una apropiada matriz
biodegradable que sean capaces de contener o ser
sembrado con factores de crecimiento y moléculas de
señalización bioactivas, que soporte la organización
celular y el crecimiento de los procesos vasculares.
Friedlander L, Cullinan M, Love R. Dental Stem Cells and their potential role in apexogenesis and apexification. International Endodontic
Journal,42, 955-962, 2009.

9. GENERALIDADES Matriz
(Scaffold)
Factores Stem
Solubles cells
Aporte Sanguineo
y Nervioso
Theslef I, Tummers M. Stem Cells and Tissue engineering: Prospects for a Regeneration Tissues
in Dental Practice. Med Princ Pract 2003;12(suppl 1):43–50

10. FACTORES DE CRECIMIENTO
Celulas
Terminales
Amplificación Diferenciadas
de celulas
Transitorias
Diferenciacion
Theslef I, Tummers M. Stem Cells and Tissue engineering: Prospects for a Regeneration Tissues
in Dental Practice. Med Princ Pract 2003;12(suppl 1):43–50

11. FACTORES DE CRECIMIENTO
Theslef I, Tummers M. Stem Cells and Tissue engineering: Prospects for a Regeneration Tissues
in Dental Practice. Med Princ Pract 2003;12(suppl 1):43–50

12. FACTORES DE CRECIMENTO
Theslef I, Tummers M. Stem Cells and Tissue engineering: Prospects for a Regeneration Tissues
in Dental Practice. Med Princ Pract 2003;12(suppl 1):43–50

13. FACTORES DE CRECIMIENTO
Células parecidas a los
odontoblastos.
TGF-beta
Formación de dentina
reparativa.
IGF-1
•Reduce inflamación.
•Preserva la vitalidad pulpar.
•Promueve la reparación.
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue regeneration:(2) dentin-pulp and periodontal regeneration. Head &
Face Medicine 2006, 2:16

14. Factores de crecimiento
Induce la diferenciación en
células parecidas a los
DME odontoblastos.
Complejos de
moléculas bioactivas
DME, y dosis supra-fisiológicas de BMPs recombinante, sialoproteina ósea
o genes de amelogenina , han tenido una formación de dentina mínima o
cantidades excesivas de tejido parecido al hueso en los canales pulpares.
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue regeneration:(2) dentin-pulp and periodontal regeneration. Head &
Face Medicine 2006, 2:16

15. Factores de crecimiento
Modelo de rata, la nivelación pulpar con MTA produjo
significativamente mas sialofosfoproteina dentinal (DSP), un
marcador en la diferenciación dentinoblastica, comparado con
la BMP-7 recombinante.
Concentración elevada de algunos de los factores de
crecimiento pueden tener el efecto opuesto generando la
apoptosis de las células progenitoras
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue regeneration:(2) dentin-pulp and periodontal regeneration. Head &
Face Medicine 2006, 2:16

16. Factores de crecimiento
Vasos
Angiogenesis Y
Redes.
VEGF
En estudios in-vivo demostraron que las células endoteliales de
los capilares bovinos proliferan y generan la formación de redes
capilares cuando la (VEGF) es estimulada. La regulación de estos
factores de crecimiento y su papel en la angiogenesis se estudia
para tratar las lesiones vasculares.
Friedlander L, Cullinan M, Love R. Dental Stem Cells and their potential role in apexogenesis
and apexification. International Endodontic Journal,42, 955-962, 2009.

17. Terapia génica
Técnica experimental
que utiliza los genes
para tratar o prevenir
alguna enfermedad
La más común
consiste en introducir
un gen normal para
reemplazar un gen
anormal.
Intercambio de un gen anormal por uno normal, Reparación de un
gen anormal, La alteración del grado en que un gen es activado o
desactivado.
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue
regeneration:(1)overview and practical considerations. Head & Face Medicine 2006, 2:12.

18. Terapia génica
Sistemas de colocación de genes
Fisicas.
Transfección.
Quimicas.
Transducción o
Virales. infección.
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue
regeneration:(1)overview and practical considerations. Head & Face Medicine 2006, 2:12.

19. Terapia génica
Sistema de colocación de genes
Métodos químicos:
1.Fosfato de calcio.
2.Dietilaminoetilo(DEAE)-dextram.
3.Lípidos.
4.Polímeros.
5.Proteínas.
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue
regeneration:(1)overview and practical considerations. Head & Face Medicine 2006, 2:12.

20. Terapia génica
Sistema de colocación de genes
Metodos fisicos: simplifican y evitan el uso de
quimicos y proteinas virales.
1.Bioloistico.
2.Electroporacion.
3.Microinjeccion.
4.DNA desnudo.
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue
regeneration:(1)overview and practical considerations. Head & Face Medicine 2006, 2:12.

21. Terapia génica
Sistema de colocación de genes
Vectores virales:
1.Virus adeno-asociados (AAV).
2.Adenovirus (Ad).
3.Virus de herpes simple (HSV).
4.Lentivirus (lenti).
5.Oncoretrovirus (retro).
6.Otros sistemas de vectores virales.
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue
regeneration:(1)overview and practical considerations. Head & Face Medicine 2006, 2:12.

22. Células Stem
Totipotenciales
Pluripotenciales
Multipotenciales
Unipotenciales
MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-junio, año/vol 3,
numero 003 , 2005.

23. 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
•http://stemcells.nih.gov/

24. Células Stem
Adultas: Hematopoyeticas
(HSCs) y 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/

25. Células Stem
Nicho: 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
MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-junio, año/vol 3,
numero 003 , 2005.

26. Células Stem
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.

27. Células Stem Dentales
DPSCs SHED
Gonthos y col 2000 Miura y col 2003
SCAP
PDLSCs Sonoyama y col
Seo y col 2004 2008
DFPSCs
Morzseck y col 2005
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

28. Células Stem dentales
Potencial de
Osteo-odontogenico.
multidiferenciacion
CELULAS STEM
DENTALES
Adipogenico. Neurogenico
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

29. Células Stem dentales
Mayor potencial para el desarrollo odontogenico.
Estudio de Ingeniería tisular en animales.
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

30. Dental Mesenchymal Stem Cells
DMSCs
Potencial de diferenciacion DMSCs<BMMSCs.
Mesenquima+cresta neural=ectomesenquima
Caracteristicas similares a celulas de crestas neurales.
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

31. DPSCs
Diferenciacion en
odontoblastos/
Potencial
odontogenico.
Transplantados de DPSCs
mezclados con hidroxiapatita
Diferenciación adipogenica y
formaron complejos
neurogenica.
parecidos al tejido pulpar.
(Gronthos y col 2000).
Diferenciación
osteogenica condrogenica
y miogenica in-vitro.
(Laino y col 2005; Zhang y
col 2006; d´Aquino y col
2207).
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

32. Adaptado de Batuoli y col 2003
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

33. SHED
SHED>DPSCs>BMMSCs.
SHED=DPSCs inmaduras (IDPSCs)
(Kerkis y col 2006).
Antígenos embrionicos específicos
(SSEA/3, SSEA/4).
Marcadores Antígenos embrionarios
específicos (SSEA/3, SSEA/4).
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

34. SHED
Antígenos de Estimulación en
reconocimiento de medios neurogenicos
tumores (TRA-1-60 y se expresan βIII
TRA-1-81). tubulin.
Morfología
GAD y NeuN. fibroblastica (Miura y
col 2003).
Potencial
condrogénico y
miogenico (Kerkis y
col 2006).
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

35. SHED
La caracterización in-vivo de SHED - producción de
estructuras similares a la pulpa sin formación
compleja.
Trasplante ex-vivo a ratones
inmunocomprometidos.
Producción de céulas similares a odontoblastos
asociados a estructuras similar a dentina y
expresion del DSPP.
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

36. SHED
In-vivo negativo.
Expresión de receptores de murina
,diferentes a las DPSCs in-vivo.
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

37. SCAP
Ex-vivo las SCAP
Similares a las DPSCs y pueden tener
las SHED. diferenciacion
odontogenica in-vitro.
Menores niveles de DSP, MEPE, receptores para el
factor transformante β II (TGFβII), FGFR3, FLT-1
(receptor 1 para el BEGF), FLG (FGFR1) y la
glicoproteina asociada al melanoma (MUC18) en
comparacion con las DPSCs.
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

38. SCAP
Expresan CD24.
Capacidad de diferenciacion adipogenica Expresan marcadores
neurales sin
in-vitro (Sonoyama y col 2006; AB y col estimulación
2007) neurogénica.
Estimulación neurogenica expresan GAD (acido
descarboxilasa), NeuN (antigeno nuclear neuronal),
neurofilamento M (MFM), enolasas neuro especifica y
marcadores 2´ y 3´ nucleotido ciclico 3´
fosfodiesterasa (CNPas). (sonoyama y col 2008).
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

39. SCAP
•Huang G, Sonoyama W, Liu Y, Liu H, Wang S Shi S. The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential
Role in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot Engineering J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651

40. DPSCs vs SCAP
Diferenciación en
Formación de
Odontoblastos
SCAP Tejidos
productores de
Radiculares
Dentina Coronal
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

41. adapted from Sonoyama et al., 2006, 2008
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

42. SEMEJANZAS & DIFERENCIAS DE LAS DENTAL STEM CELLS
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

43. STEM CELLS PARA LA INGENIERIA TISULAR
PULPAR Y REGENERACION PULPAR
Coagulo Guiado (Otsby, 1961, Myers y
Fountain, 1974)
Celulas pulpares en PGA in vitro e in vivo (Gu y
col 1996, Mooney y col 1996, Buurna y col
1999).
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

44. STEM CELLS PARA LA INGENIERIA TISULAR
PULPAR Y REGENERACION PULPAR
DPSCs, SHED y SCAP (Huang y col en
2006, 2008) Murray y colaboradores
2007, Prescott y col 2008).
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

45. STEM CELLS PARA LA INGENIERIA TISULAR
PULPAR Y REGENERACION PULPAR
• Células implantadas en matrices en los canales
radiculares solo tienen suministro sanguíneo
en la región apical pudiendo haber un
compromiso de la vascularización, un paso
sabio en la ingeniería pulpar siendo este un
paso esencial en la regeneración pulpar si se
desea llevar a la clínica(Huang et col,2008).
•Huang G, Gronthos S, Shi S. Mesenchymal Stem Cells Derived from Dental Tissues vs. Those from Other
Sources: Their Biology in Regenarative Medicine. Journal Dental Research, 88(9) 2009.

46. MATRICES
http://www.tallerarquitectura.com/blog/wpcontent/uploads/2009/04/estructura1.jpg

47. MATRICES
NATURALES
• Tipo I
COLAGENOS • Tipo III
• Acido
GAG Hialuranico
• Chitosan
Fibrina • Esponjas
Murray P, Garcia-Godoy F, Hargreaves K. Regenerative Endodontics: A review of Courren
Status and a Call for Action. Jornal of Endodontics, 2008, 33 (4) 377- 390

48. MATRICES
SINTETICAS
• PGA (ACIDO •ALGINATO
POLIGLICOLICO) •HIDROGEL
• PLLA (ACIDO POLILACTICO) •CERAMICA POROSA
• PCL (POLICAPROLACTONA) •TITANIUM
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue
regeneration:(1)overview and practical considerations. Head & Face Medicine 2006, 2:12.

49. MATRICES
PROPIEDADES
• Contiene nutrientes que permitan la viavilidad de las
células y su crecimiento.
• Antibioticos para prevenir crecemientos bacterianos
• Ejercer funciones mecánicas y biológicas necesariar
para el remplazo de los tejidos
Murray P, Garcia-Godoy F, Hargreaves K. Regenerative Endodontics: A review of Courren
Status and a Call for Action. Jornal of Endodntics, 33 (4) 377- 390

50. MATRICES
PROPIEDADES
• Biodegradable
• Porosidad (tamaño adecuado de los
poros)
Murray P, Garcia-Godoy F, Hargreaves K. Regenerative Endodontics: A review of Courren
Status and a Call for Action. Jornal of Endodntics, 33 (4) 377- 390

51. MATRICES
Ventajas y Desventajas
• Efectos Adversos en recuperación de heridas
• Periodos Largos de cultivo Ex-vivo
• Colágeno tipo I Biocompatible (Debiles)
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue
regeneration:(1)overview and practical considerations. Head & Face Medicine 2006, 2:12.

52. MATRICES
Ventajas y Desventajas
• Alginatos y Polisacaridos permitan migración
de células y proteínas reguladoras.
• Modificaciones para degradación del alginato
incrementan tasa de regenaración.
Edwards P, Mason. Gene Enhanced tissue engineering for dental hard tissue
regeneration:(1)overview and practical considerations. Head & Face Medicine 2006, 2:12.

53. Apicogenesis y apicoformacion
La regeneración del tejido en el ápice de un diente permanente inmaduro puede
venir de las células stem que ya pueden estar en el tejido pulpar vital.
Células stem y factores de crecimiento sembrados en matrices pueden ser usadas
para regenerar tejidos tanto in-vitro como in-vivo.
En pacientes jóvenes, donde exista la posibilidad de que quede tejido
pulpar remanente y permita que continúe el desarrollo de la raíz. Es
necesario tener un enfoque conservador.
Friedlander L, Cullinan M, Love R. Dental Stem Cells and their potential role in apexogenesis
and apexification. International Endodontic Journal,42, 955-962, 2009.

54. Apicogenesis y apicoformacion
La revascularización se ha estudiado in-vitro en
muestras de ratones y se demostró que la
aplicación de factores angiogenicos cambiaban
marcadamente el comportamiento vascular.
Comprobando su importancia en la regeneración
de los tejidos apicales.
Los dientes permanentes inmaduros tienen una
rica provisión de tanto de DPSC como de SCAP
que pueden sobrevivir a la infección.
Friedlander L, Cullinan M, Love R. Dental Stem Cells and their potential role in apexogenesis
and apexification. International Endodontic Journal,42, 955-962, 2009.

55. Friedlander L, Cullinan M, Love R. Dental Stem Cells and their potential role in apexogenesis
and apexification. International Endodontic Journal,42, 955-962, 2009.