El documento presenta información sobre regeneración tisular y odontología regenerativa, incluyendo aspectos biológicos del plasma rico en plaquetas y su aplicación en la práctica quirúrgica odontológica. Explica conceptos como ingeniería tisular, factores de crecimiento, células madre, biomateriales y su uso para estimular la regeneración de tejidos. También describe el proceso de obtención del plasma rico en plaquetas y sus propiedades para acelerar la cicatrización y reparación ósea.

1. Dr. Juan Carlos Munévar N. Odontólogo, MSc, D.E.A. Biología ósea. Biólogo Oral Especialista en Bioética, Postgrado en Docencia Universitaria Dr. Diego Fernando Gualtero. Biólogo, MSc Bioquímica Universidad Nacional Dr. Sebastián Bernau. Biólogo Universidad El Bosque.

2. Aspectos biológicos del Plasma Rico en Plaquetas relevantes para la práctica quirúrgica en odontología

3. Antecedentes históricos. Regeneración Tisular y Odontología Regenerativa Plasma Rico en Plaquetas Síntesis in vitro de Biogel. Instructivo de Activación de Biogel Protocolo de activación pre -quirúrgica de Biogel Recomendaciones.

4. REGENERACION TISULAR & ODONTOLOGIA REGENERATIVA INGENIERIA TISULAR Las raíces de la Ingeniería Tisular existen antes que la ciencia comenzara como tal. El versículo de la Biblia Génesis II:21-22 reporta el primer registro de Ingeniería Tisular: “Entonces Jehovah Dios hizo que sobre el hombre cayera un sueño profundo; y mientras Dormía, Tomó una de sus costillas y Cerró la carne en su lugar. Y de la costilla que Jehovah Dios Tomó del hombre, hizo una mujer y la trajo al hombre.”

5. Hércules y la Hidra de múltiples cabezas Durante siglos el hombre ha tratado de comprender la capacidad del cuerpo para reparar o reemplazar las células y tejidos del organismo. Historia Animalium, Aristóteles.

6. Tissue engineering Meeting, National Science Foundation. Colorado. USA. 1980. No se enfocaron en 1980 en la síntesis in vitro de tejidos nuevos (BIOMIMETICOS), utilizando solamente células o combinándolas con materiales que sirvan de soporte y transporte (MATRICES) El empleo del concepto actual de Ingeniería Tisular se produjo en un artículo titulado “Functional Organ Replacement; The New Technology of Tissue Engineering” Surgical Technology International. USA. 1991. INGENIERIA TISULAR Vacanti Charles. History of Tissue engineering and a glimpse into its future. Tissue engineering. Vol 12. 5. 1137 – 1143. 2006. LA INGENIERIA TISULAR fue concebida, nació y se gesto como disciplina científica en los laboratorios de investigación en Boston y Cambridge, Massachusetts.

7. Area interdisciplinaria del conocimiento que aplica los principios de la ingeniería y las ciencias de la vida hacia el desarrollo de sustitutos biológicos que restauren, mantengan o mejoren el funcionamiento de los tejidos o de un órgano. El conocimiento de los principios del crecimiento de los tejidos y su aplicación para producir tejidos de reemplazo funcionales para uso en la práctica clínica El empleo de la biología de los sistemas orgánicos que permitirá el éxito en el desarrollo de estrategias terapéuticas diseñadas para reemplazar, regenerar, mantener y/o mejorar la función de los tejidos. REGENERACION TISULAR Joseph Vacanti Robert Langer Society for Tissue Engineering. Journal “Tissue Engineering”

8. GENERALIDADES El propósito de la Ingeniería Tisular es la regeneración de tejidos mediante el uso combinado de biomateriales y mediadores biológicos como estrategias para la medicina regenerativa. ( Plasma Rico en Plaquetas , Células Troncales, Factores solubles recombinantes humanos) El uso de células Stem/progenitoras puede ser amplio, pues se pueden recuperar de distintos tejidos: Tejido adiposo humano Medula ósea humana Ligamento Periodontal humano Pulpa dental humana. Periostio. Sangre Periférica Sangre de Cordón Umbilical Gelatina de Wharton Placenta y líquido amniótico. Cerebro Hígado. D’Aquino R, De Rosa A, Lanza V, Tirino V, Papaccio G. Human mandible bone defect repair by the grafting of dental pulp stem/progenitor cells and collagen sponge biocomplexes. European Cells and Materials. 18. 2009.

9. La Ingeniería Tisular ha evolucionado desde una ciencia de los biomateriales hacia un área del conocimiento multidisciplinario a través de la integración de la biología, la medicina, la odontología, la bioinformática y la ingeniería. Las próximas estrategias terapéuticas emplearan la creciente utilización de trasplantes autólogos. Lo que evitara inmunoterapias. Estos trasplantes poseerán patrones predecibles de vascularización e inervación, fundamentales para recuperar la función óptima. Los productos de Ingeniería Tisular se basan en biomateriales novedosos que integran células Stem/ progenitoras capaces de auto-renovarse o bien de diferenciarse en tipos celulares específicos. (neuronas, osteoblastos, condrocitos, queratinocitos) Thirumala S, Goebel W. S, Woods E. Clinical grade adult stem cell banking. Organogenesis. 5: 3. 143 – 54. 2009

10. Moléculas & células de interés en Odontología Regenerativa

13. REGENERACION TISULAR & ODONTOLOGIA REGENERATIVA

14. Aproximadamente 1’500.000 sujetos se someten a reconstrucción cráneo facial por año: * Malformaciones congénitas. * Resección de tumores. * Deformaciones post-traumáticas. De los cuales el 20% presentan pérdida de función pese a la reconstrucción. 30.000 de esos pacientes sufren problemas de morbilidad del sitio relacionados con reconstrucción de injertos. Las estructuras pérdidas con el defecto tienen funciones especificas y el reemplazo es complicado. Ej: El cierre de un defecto óseo se asocia con la transferencia de tejido (un colgajo) que no restaura totalmente la función de la parte pérdida. La transferencia de tejido se relaciona con morbilidad del sitio donante , acompañada de infección y pérdida de función. García- Godoy F. Tissue engineering. DENTAL CLINICS OF NORTH AMERICA. Vol 50. 2. 2006 Baum B, Mooney D. The impact of tissue engineering on dentistry. JADA. 131. 309 – 18. 2009.

15. En CIRUGIA MAXILOFACIAL es particularmente importante desarrollar reemplazos de tejidos (biomiméticos) y estrategias de implementación. El reemplazo y la regeneración tisular en CIRUGIA MAXILOFACIAL es complejo porque: Se deben tener en cuenta funciones basadas en estructuras tridimensionales constituidas por tejidos duros (esqueleto craniofacial, dientes) y blandos (piel, mucosa, músculos): - la expresión facial, - la fonación, - la masticación. Se deben diseñar enfoques biotecnológicos novedosos que estimulen la regeneración tisular evitando efectos colaterales por materiales biocompatibles y/o relacionados con la remoción ósea

16. ESTRATEGIAS DE INGENIERIA TISULAR EN ODONTOLOGIA REGENERATIVA ENFOQUES CONDUCTIVOS ENFOQUES INDUCTIVOS TERAPIA GENICA Baum B, Mooney D. The impact of tissue engineering on dentistry. JADA. 131. 309 – 18. 2009. IMPLANTES DENTALES REGENERACION TISULAR GUIADA FACTORES SOLUBLES SCAFFOLDS Transferencia de genes por medio de vectores a células diferenciadas Fibrosis quística, distrofia muscular, neoplasias, etc. Próximos 10 – 20 años

17. Factores de crecimiento (BMP’s; TGF B; PDGF; IGF) Citocinas (TNF; IL-6; IL-4) Neuropéptidos (Sustancia P, CGRP, VIP) Células Stem Adultas Epidérmicas; MSC; HSC. Células diferenciadas Osteoblastos, condrocitos, neuronas Biológicos: PRP, colágeno, chitosan, de cadáver. Biopolímeros: Acido poli –L- glicólico Biocerámicas: TCP, HA. Inertes: Titanio, Zirconio. Semiconductores: biosensores CELULAS MATRICES FACTORES SOLUBLES (BMP’s; TGF B; PDGF; IGF) (TNF; IL-6; IL-4) (Sustancia P, CGRP, VIP)

21. INJERTOS DE HUESO HUMANO DISEÑADOS ANATOMICAMENTE POR INGENIERIA Las reconstrucciones óseas frecuentemente involucran injertos autólogos : * Dificultades de obtención. * Morbilidad del sitio donante. * Habilidad de los clínicos para contornear la forma 3D. La capacidad para ingeniar correctamente estructuras y órganos anatómicos de hueso humano funcional y viable tiene un enorme potencial para las reconstrucciones óseas en casos como:

22. Imágenes clínicas digitalizadas Cultivadas con hMSC. Sometidas a un flujo intersticial (BIOREACTOR) Reportan el diseño in vitro por ingeniería tisular de un injerto viable, funcional con forma anatómica y clínicamente disponible del cóndilo humano de la ATM empleando: Células Stem Mesenquimales humanas (hMSC) Un sistema Biomimético (Bioreactor-matriz) Relevancia clínica Desafíos asociados con su forma 3D compleja Se selecciono el cóndilo de la ATM por: Las matrices anatómicamente configuradas en 3D se generaron a partir de hueso trabécular descelularizado mediante:

23. A y B; Tomografía computarizada para obtener imágenes de alta resolución que permiten reconstruir la geometría exacta del cóndilo C . Incorporación de las imágenes en el software MasterCAM para maquinar las matrices con forma de cóndilo de ATM. D. Geometría compleja de las matrices terminadas con diferencias notorias en cada proyección. E. Cultivo estático in vitro con 3 millones de hMSC /matriz a 1 semana y posterior perfusión por 4 semanas. Ingeniería tisular de injertos de hueso anatómicamente diseñados . Preparación de la matriz descelularizada

24. RESULTADOS Constructo in vitro bajo condiciones estáticas Constructo in vitro por perfusión de medio Reconstrucción 3D de imágenes de µTC Arquitectura de la matriz ósea mineralizada (CAMBIOS EN LA ESTRUCTURA) desarrollada en una manera dependiente del tiempo y de las condiciones de cultivo. Osteogénesis estimulada por perfusión en una manera dependiente del patrón de flujo de fluido in vitro.

25. Evaluación de los parámetros morfológicos por µTomografía Computarizada Modelos computacionales que revelan la morfología de la matriz ósea correlacionada con los patrones de perfusión del flujo de medio de cultivo a través de los constructos de ATM.

27. Nakao K, Morita R, Saji Y, Ishida K, Tomita Y, Ogawa M, Saitoh M, Tomoka Y. The development of a bioengineered organ germ method. Nature Methods. 4: 3. 227 - 30. 2007

28. Análisis histológico durante la erupción y oclusión del Biodiente. Esquema de la tecnología de trasplante del biomimético Erupción & oclusión del Biodiente Día 5 – cultivo órganotipico: Microfotografía del germen del biodiente. Fotografías durante la erupción y oclusión del Biodiente.

29. Fotografía clínica de un diente normal y el biodiente en Oclusión Microfotografía del constructo mediante la combinación de células epiteliales de un ratón normal y células Stem mesenquimales de un ratón transgénico GFP. µTomografía computarizada de la oclusión de un diente normal y el Biodiente

30. Respuesta al dolor por stress mecánico mediante evaluación Inmunohistoquímica de NF (verde) y NPY (rojo) Evaluación de la dureza del esmalte y la dentina del Biodiente. Movimiento Ortodóntico del Constructo Cortes histológicos ; tinción hematoxilina eosina. Inmunohistoquímica TRAP e Hibridación in situ OCn al 6 día de movimiento Ortodóntico

31. PLASMA RICO EN PLAQUETAS

32. RECUENTO DE PLAQUETAS EN SANGRE PERIFERICA Valores disminuidos : Por debajo de 50.000 se pueden producir sangrado espontáneo, si baja a 5.000 puede ser fatal por hemorragia en el sistema nervioso central o hemorragia masiva del tracto gastrointestinal Valores aumentados : En algunas enfermedades hemoproliferativas

33. Indometacina. Heparina Antidepresivos Tricíclicos Carbamazepina. Metildopa. Penicilina. Oxifenbutazona. Cloramfenicol. Furosemida. Isoniacida. Fentoína. Sulfonamidas. Sulfato De Quinina. Pirimetamina. Salicilatos. Estreptomicina. Diuréticos Tiazídicos Medicamentos que pueden alterar los resultados

34. RECUENTO DE PLAQUETAS EN PRP Aplicación en cirugía oral Regiones de aplicación facial de PRP Aplicación en cirugía plástica Estimula la oseointegración

35. Inducir mitogénesis (aumentando el número de células involucradas en la reparación tisular). Inducir angiogénesis (generando nuevos capilares y vascularizando tempranamente la zona a regenerar) Regular la liberación de factores de crecimiento de otras células que promueven la síntesis de fibroblastos y osteoblastos Acelerar los efectos de los factores de crecimiento de otras células, ya que las plaquetas desencadenan este proceso de regeneración, pero su vida no supera los diez días, por lo tanto, su acción es continuada por otras células como los macrófagos que también tienen la propiedad de liberar factores de crecimiento. PROPIEDADES DE LOS FACTORES DE CRECIMIENTO PRESENTES EN PRP

36. Acelerar la reparación ósea al fortalecer la calidad/cantidad del hueso formado (osteogénesis) Inducir la prematura cicatrización de las heridas, ya que aumenta la revascularización (angiogénesis) y estimula la síntesis y diferenciación de las células precursoras Acelerar la reparacion y cicatrización de las heridas, liberando factores que estimulan la reproducción de las células (células troncales, fibroblastos y células endoteliales). VENTAJAS DEL PRP

37. APLICACIONES CLINICAS Regeneración ósea Oseointegración Implantes dentales Tratamientos periodontales Bioestimulación Cirugía periodontal y oral. Cirugía Maxilofacial Cicatrización de ulceras crónicas de piel. Reparación de heridas complicadas Cirugía Plástica

38. Síntesis in vitro: PRP

39. Según las características farmacológicas y del material: P-PRP (plasma rico en pura plaquetas) L-PRP (Plasma rico en plaquetas y Leucocitos) P-PRF (fibrina rica en pura plaquetas) -PRF (fibrina rica en plaquetas y Leucocitos) L Dohan DM ., 2009 Clasificación de métodos para obtención de PRP

40. 1999 Anitua desarrolló PRGF (plasma rico en factores de crecimiento) La sangre es centrifugada en pequeños tubos y se obtienen 3 fases I RBC II capa leucocitaria (BF) Y PRGF III plasma pobre en factores de crecimiento (PPGF) 2) De la fase III el PPGF es descartado 3) El remanente es llamado PRGF y es colectado con una pipeta 4) Se adiciona CaCl2 en solución 5) Luego de 15 min se obtiene un inestable gel que debe usarcé inmediatamente. Dohan DM ., 2009 Protocolo para la obtención de PRP

41. Desarrollado por Curasan y Friadent-Shûtze Utiliza dos pasos de centrifugación En la primera centrifugación se obtienen las tres fases El PPP y BC son recolectados cuidadosamente, evitando contaminación con RBC Se realiza una segunda centrifugación del material recolectado (a alta velocidad) Se forman de nuevo 3 fases y se descarta PPP El PRP concentrado contiene plaquetas, leucocitos y fibrina El PRP es aplicado con trombina (bovina) y CaCl2 Protocolo para la obtención de L-PRP

42. Protocolo PRF de Choukroun Se obtienen L-PRF (fibrina rica en plaquetas y leucocitos) Considerado un concentrado de plaquetas de segunda generación, debido a que es obtenido sin anticuagulantes y gelificantes. La sangre es recolectada en tubos de vidrio secos y centrifugado a baja velocidad Después de la centrifugación se obtienen tres fases RBC (fase inferior) Plasma acelular en la fase superior Gel PRF en el medio

43. Protocolo PRF de Choukroun Dohan DM ., 2009

44. Se forma una matriz fuerte de fibrina con arquitectura tridimensional. En esta se concentran plaquetas y leucocitos. Al presionar entre dos gasas se obtiene una membrana fuerte autóloga. A diferencia del PRP el PRF no se disuelve después de la aplicación Los leucocitos y plaquetas son preservados a través del proceso Las plaquetas son activadas durante el proceso lo que lleva a que la matrix sea embebida de factores de crecimiento plaquetarios y leucocitarios No requiere equipos especializados Facilidad y rapidez del procedimiento Procedimiento natural Ventajas y desventajas

45. Dohan DM ., 2009

46. Se excluyen pacientes con: Diabetes Quimioterapias inmunodepresoras Artritis reumatoide Criterios de exclusión

47. BIOGEL Es un producto biológico basado en la aplicación de factores de crecimiento obtenidos de un concentrado plaquetario, preparado mediante el fraccionamiento por gradiente de densidad de sangre autóloga; al combinarse con un activador, se constituye un "gel" que al ser aplicado localmente, en forma tópica sobre una herida, potencializa los mecanismos de regeneración de manera rápida y eficaz. Los Factores de crecimiento son la clave para el pasaje de la fase hemostática a la regenerativa. Esta última la disparan mediadores mitóticos de las células mesenquimales y promotores de la angiogénesis. ®

48. FACTORES DE CRECIMIENTO PRESENTES EN BIOGEL. Factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF). Factor de crecimiento de transformante-beta (TGF β ). Factor de crecimiento fibroblástico (FGF). Factor de crecimiento tipo insulina (IGF). Factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF). Factor de crecimiento epidérmico (EGF). ®

49. APLICACIONES

50. Otros usos: Cirugía Maxilofacial, Oral e Implantología. Reconstrucciones mandibulares, injertos óseos, reparación de senos, implantes dentales, fisuras alveolares y sellado de membranas. Traumatología. Artroplastias, prótesis e implantes, fusión espinal, tratamiento de fracturas, rellenos, defectos óseos, injertos óseos, tratamientos de regeneración condro articular, infiltraciones intra articulares y regeneración ósea guiada. Cirugía Plástica y Reconstructiva. Lifting de cara y cuello, peelings faciales, rino­plastias, mamoplastias, heridas no cicatrizantes, injertos de piel donante y receptor, reconstrucción de nervios y lipoescultura / auto injerto de grasa. Medicina Estética. Bio estimulación cutánea, auto transferencia de grasa, tratamiento anti envejecimiento, rellenos, post-peelings.

52. REGENTECH 2010 Biotecnología al alcance de sus manos Obtención y activación de L-PRP Autólogo

53. Centrifuga refrigerada Cabina de seguridad tipo II Equipos

54. Todos los materiales utilizados en la obtención de PRP son estériles Materiales & Equipos

55. Tubo con anticoagulante Sangre periférica Toma de muestra

56. Muestra centrifugada Se descarta el PPP

57. Se captura la “Buffy Coat” Alicuotar L-PRP Obtención de L-PRP

58. Recolectar L-PRP inactivo y catalizador Mezclar sobre el recipiente de gelificación Activación de L-PRP

59. Activación de L-PRP Adicionar catalizador Mezclar

60. 45-60 min a T° ambiente Biogel

61. Biogel PPP

62. Plasma Pobre en plaquetas

64. INSTRUCTIVO DE ACTIVACIÓN DE BIOGEL -PLASMA RICO EN PLAQUETAS y LEUCOCITOS (L-PRP) Antes de iniciar el procedimiento lea el siguiente instructivo y verifique que el kit contenga los materiales que se listan a continuación. La aplicación de este producto es EXCLUSIVA para personal médico y/o Profesionales de la salud. Materiales y Reactivos: Tubos con L-PRP inactivo (1 ml por tubo) 1 Tubo con solución catalizadora (C) 2 jeringas con capacidad de 1ml 1 Recipiente de gelificación Todo el material suministrado viene esterilizado. El L-PRP ha sido obtenido en condiciones de esterilidad. Manipule el material biológico con precaución tomando las medidas de bioseguridad necesarias para este tipo de muestras.

65. Abrir el recipiente de gelificación. Con la ayuda de la jeringa deposite el volumen de PRP inactivo que necesite sobre el recipiente de gelificación. Con la ayuda de la otra jeringa, mida un volumen aproximado de 0,15 ml de solución catalizadora por cada 1 ml de L-PRP. Mezcle la solución activadora con el L-PRP, de manera que se homogenice el activador en el L-PRP. Permita que el L-PRP se active a temperatura ambiente por un tiempo mínimo entre 20-30 MINUTOS. Una señal positiva de activación se observa por la formación de un clot o gel sobre la superficie del recipiente de gelificación. Posteriormente recoja cuidadosamente el gel L-PRP activo con ayuda de unas pinzas. Aplique el producto. El certificado de la concentración de plaquetas en la muestra le será enviado vía e-mail en el transcurso del mismo día de la preparación del L-PRP. Protocolo de activación de L-PRP

66. Este kit debe ser utilizado el mismo día de su preparación. El L-PRP es un producto biotecnológico AUTOLOGO POR NINGUN MOTIVO APLIQUE L-PRP SOBRE otros PACIENTES. Elimine el material contaminado con material biológico según normas de bioseguridad. El L-PRP inactivo o activo y la solución catalizadora no pueden ser almacenados y reutilizados posteriormente.

67. REGENTECH S.A.S. Biotecnología al alcance de sus manos Te interesan nuestros productos? Comunícate ya con nuestro asesor al 316 834 2670; 3153902704 O escríbenos a [email_address]