Este documento describe las células madre de la pulpa dental humana (DPSCs), incluido su aislamiento, caracterización, diferenciación en diferentes tipos de células y aplicaciones potenciales en terapias regenerativas. Las DPSCs son células madre adultas mesenquimales que se pueden extraer de forma no invasiva de los dientes y tienen la capacidad de diferenciarse en odontoblastos, osteoblastos, condrocitos y otros tipos de células. Se ha demostrado que las DPSCs pueden utilizarse para tratar diversas

1. Células madre de pulpa dental humana: Aplicaciones en la
futura medicina regenerativa
Pravin D Potdar y Yogita D Jethmalani
Abstracto
Consejo básico: Las células madre de pulpa dental humana (DPSCs) han demostrado
una potencialidad para el tratamiento de diversas enfermedades humanas, incluyendo
problemas relacionados con los dientes. La revisión revisará la información sobre
DPSCs, su aislamiento, caracterización celular y molecular, diferenciación en varios
tipos de células y sus aplicaciones en terapias regenerativas para diversas
enfermedades. Esta revisión será más útil para los estudiantes de postgrado dental, así
como los científicos que trabajan en el campo de la patología oral, medicina oral y
medicina regenerativa.
INTRODUCCIÓN
Las células madre son células no especializadas que tienen una propiedad de auto-
renovación y se diferencian en diferentes tipos de células especializadas [ 1 ]. Las
células madre se identifican en una serie de tejidos adultos incluyendo la piel, los tejidos
adiposos [ 2 ], la sangre periférica [ 3 , 4 ], la médula ósea, el páncreas, el intestino, el
cerebro, los folículos pilosos, así como en las células de la pulpa dental [ 7 ]. La
investigación con células madre se ha ampliado debido a su utilidad en terapias
regenerativas para mejorar la vida de los pacientes que sufren de diversas enfermedades
genéticas y neurológicas. Los estudios han demostrado que el tejido pulpar dental
también se puede utilizar para derivar células madre mesenquimales (MSC) cuando el
tejido se cultiva en cultivo [ 7 ]. Estos MSCs pueden diferenciarse en varios tipos de
células como se muestra en la Tabla 1. 1 . En el año 2012, Shinya Yamanaka y John
Gurdon han ganado el premio Noble por su excelente trabajo sobre células madre
pluripotentes inducidas (iPSCs) derivadas de células somáticas adultas. Este trabajo ha
resultado en el desarrollo de la tecnología innovada para hacer un iPSCs del paciente
individual que necesita el tratamiento para la enfermedad específica. Se propone que las
células madre de pulpa dental (DPSCs) pueden desarrollar iPSCs que pueden ser
utilizados para terapias de diversas enfermedades [ 8 ]. Esta revisión destaca
principalmente la importancia de los DPSC, su aislamiento, caracterización por
marcadores celulares y moleculares, diferenciación y sus aplicaciones en el tratamiento
de diversas enfermedades.
tabla 1
Las vías de diferenciación normales de las células madre adultas de diversos tejidos y
células

2. MSCs
Los MSCs se derivan de cualquier parte de los tejidos o células del cuerpo
humano. Tienen una propiedad de auto-renovación y diferenciación en tipos específicos
de células funcionales como se describe antes [ 9 ]. MSCs son células útiles debido a su
potencialidad terapéutica [ 9 , 10 ]. A pesar de que no son inmortales, crecen muy bien
en la cultura y mantener su propiedad de pluripotencia. Los MSCs se identifican por su
expresión positiva de los genes CD105 (SH2) y CD13 (SH3 / 4) y CD73 y son
negativos para los marcadores hematopoyéticos tales como CD34 y CD45. La
experimentación con animales ha demostrado que los MSC tienen propiedades
migratorias y pueden llegar al sitio de la lesión. Los estudios de microscopía de
contraste de luz o de fase han demostrado que las MSC son células alargadas y parecen
células de fibroblastos como se muestra en la Figura 1. 1 . Después de la subcultura,
MSCs muestran un alto potencial de expansión sin perder su cariotipo normal y
actividad telomerasa [ 10 - 12 ].
Figura 1
El contraste de fase y la imagen manchada de Giemsa de células madre de pulpa dental
creciendo en cultivo monocapa (Dr. Potdar's, laboratorio).
Como MSCs se derivan de los tejidos adultos, no hay preocupación ética necesaria para
utilizar estas células para las terapias humanas. De manera similar, tienen baja
inmunogenicidad y por lo tanto son candidatos prometedores para terapias
regenerativas. La diferenciación in vitro de MSCs depende principalmente de la
presencia de factores de crecimiento y citoquinas en medio de crecimiento. La médula
ósea (BM) ha sido considerada como la principal fuente de MSCs, sin embargo, la
recolección de BM de paciente es un procedimiento doloroso e invasivo. Por lo tanto,
existe la necesidad de encontrar otras fuentes de tejidos que sean no invasivos y puedan
dar tipos similares de MSC. Varios investigadores están actualmente probando las
células madre derivadas del tejido adiposo y DPSCs para este propósito. Ahora ya está
establecido que ambas células tienen las mismas propiedades de renovación y
diferenciación de las células BM y, por lo tanto, estas células pueden utilizarse para
futuras terapias regenerativas de diversas enfermedades [ 12 ].
DPSCs
El tejido dental de la pulpa se extrae de los dientes recuperados durante el
procedimiento dental de rutina a través de la vida y estos dientes son la fuente más
conveniente y valiosa de DPSCs que se caracterizan bien como MSCs como se muestra
en la figura 1 .
Es un proceso no invasivo de extracción de MSCs del tejido pulpar dental. Los DPSC
pueden ser crioconservados y revividos cada vez que; Son necesarios para futuras
terapias regenerativas [ 13 ]. Algunas de las enfermedades que se están curando por
DPSCs incluyen la diabetes tipo 1, enfermedades neurológicas, enfermedades de
inmunodeficiencia y enfermedades de los huesos y cartílagos [ 14 - 16 ].

3. Durante el desarrollo de los dientes, existe una interacción entre las células epiteliales
de la pulpa dental que conducen a la diferenciación de ameloblastos y odontoblastos,
resultando en la deposición de matrices mineralizadas especializadas, es decir , esmalte
y dentina, respectivamente [ 17 ]. El área interna de la cámara de pulpa dental contiene
una proliferación de las células progenitoras / stem que poseen una auto-renovación y
propiedades de diferenciación [ 17 ]. Se ha demostrado que después de la erupción de
los dientes, hay una inducción de la formación de dentina reparatitive que protege la
pulpa dental de la degradación adicional [ 17 ]. MSCs constituye una población
heterogénea de células que se encuentran primero en BM y posteriormente en múltiples
tejidos como tejido adiposo [ 2 , 12 ], piel [ 18 ], cartílago, cordón umbilical [ 19 ],
placenta [ 20 , 21 ] y ahora en Pulpa dental [ 13 , 16 ]. Como DPSCs tienen similar
potencial terapéutico similar a BMMSCs, DPSCs es otra fuente alternativa no invasiva
que se utiliza para futuras terapias regenerativas [ 22 ].
DPSCs o células madre de células de dientes deciduos exfoliados humanos (SHED)
requieren un tiempo más largo para la formación inicial de colonias que otras células
somáticas [ 23 ]. Las células derivadas de los dientes del tercer molar se diferencian en
odontoblastos y secretan 3D como estructura cristalina in vitro . La Figura2 muestra
cristales de fosfato de calcio secretados de células DPSC en experimento de cultivo de
mi laboratorio.
Figura 2
Los cristales de fosfato de calcio teñidos con plata y Giemsa secretados por células
madre de pulpa dental en cultivo (Dr. Potdar's Laboratory).
Se ha demostrado que los DPSCs pueden diferenciarse por modulación con factores de
crecimiento, factores transcripcionales, proteínas de matriz extracelular y moléculas
receptoras en diferentes tipos de células incluyen odontoblastos, osteoblastos,
condrocitos, cardiomiocitos, células neuronales, adipocitos, células epiteliales corneales,
células de melanoma e insulina Secretando las células Beta [ 24 ].
Los DPSCs generalmente permanecen quiescentes cuando están dentro de las pulpas
dentales, pero responden rápidamente después de la lesión. Estas DPSC tienen una alta
capacidad proliferativa y se diferencian inmediatamente en odontoblastos, osteoblastos
y condrocitos para producir tejidos de dentina, hueso y cartílago, respectivamente, para
este proceso de reparación. Se ha demostrado que la potencialidad de la diferenciación
DPSCs en odontoblastsis reducido después del paso 9 y sólo pueden diferenciarse en
células osteoblasto [ 24 , 25 ]. DPSCs se derivan principalmente de las células de la
cresta neural craneal, ya que expresaron GFAP, HNK-1, Nestin, P75 y S-100 que son
neural cresta-células madre de marcadores [ 26 ]. Nuestros estudios recientes sobre
DPSCs han demostrado la diferenciación de DPSCs en neuronas como las células, los
cardiomiocitos, adipocitos y la insulina que secretan las células beta, como se muestra
en las figuras 3 y 3 4 .
figura 3

4. Diferenciación de las células madre de la pulpa dental en células neuronales y
cardiomiocitos (Dr. Potdar's Laboratory). DPSCs: Células madre de pulpa dental.
Figura 4
Diferenciación de las células madre de la pulpa dental en adipocitos y células beta que
secretan la insulina. DPSCs: Células madre de pulpa dental.
Almushayt et al [ 26 ] han confirmado la expresión de marcadores específicos de
odontoblastos y la presencia de matriz colágena y depósitos calcificados en DPSCs para
mostrar que estas células se diferencian en odontoblastos y forman material
dentinario. Mokry et al [ 27 ] han demostrado que debido a la desgasificación de
telómeros, DPSCs humanos han demostrado extensa proliferación celular in vitro, pero
el acortamiento progresivo de telómero longitud disminuye la capacidad de trasplante
de DPSC y por lo tanto estas células son menos adecuados para aplicaciones
terapéuticas. Además, han propuesto que la determinación de la longitud de los
telómeros y la edad de estas células madre son tan importantes biomarcadores a evaluar
antes de la utilización de estas células para las terapias regenerativas [ 27 ]. Smith et al
[ 28 ] han demostrado además que la señalización molecular es responsable de la
diferenciación de DPSCs en células de tipo odontoblasto para la dentinogénesis
reparadora. Por lo tanto, la determinación de las moléculas, responsable de la
señalización de su diferenciación DPSCs, puede proporcionar una herramienta poderosa
para los médicos para evaluar una respuesta regenerativa de estas células de manera
adecuada para su aplicación en terapias regenerativas [ 28 ]. D'Aquino et al [ 29 ] han
demostrado que los DPSCs humanos pueden co-diferenciarse en osteoblastos y
endoteliitos y formar tejido óseo adulto después del trasplante in vivo . Esto sugiere un
interesante área para el desarrollo de tejido tridimensional andamio para la
reconstrucción de la ingeniería del tejido óseo utilizando DPSCs en trastorno dental
[ 29 ]. Además, ha demostrado que DPSCs y SHEDs se diferencian en neuronas como
células y también se muestra la expresión de Nestin como una confirmación de esta
diferenciación. Estas células también tienen expresión constitutiva de Nestin [ 30 ]. Por
lo tanto, DPSCs tienen un alto potencial para servir como un buen recurso para el
tratamiento de enfermedades neurodegenerativas [ 31 ].
Humanos DPSCs que se cultivan por explante método de cultivo tienen una mejor
capacidad proliferativa y también se diferencian en varios tipos de células in
vitro [ 32 ]. Reciente estudio de Paino et al [ 33 ] han demostrado que DPSCs
espontáneamente diferencian in vitro hacia el linaje melanocítico también. Sin embargo,
SHEDs difieren de DPSCs con respecto a su tasa de crecimiento y su propiedad para
diferenciar in vivo [ 34 ]. Del mismo modo, DPSCs han demostrado el mayor potencial
para producir un gran volumen de matriz mineralizada, lo que sugiere que estas células
también son prometedores para su uso en terapias dentales regenerativas [ 35 ].

5. Células madre de dientes caducifolios humanos exfoliados
Las células madre se pueden aislar de la pulpa de los dientes deciduos exfoliados
humanos. Estas células inducen la formación ósea y se diferencian en otras células
mesenquimales no dentales in vitro . SHED tienen tasas de proliferación más altas,
forman una especie de esférica y se diferencian en osteoblastos, pero no son capaces de
regenerar complejos completos de dentina y pulpa in vivo . Estas células pueden reparar
los defectos calváricos en ratones debido a su capacidad para diferenciarse en
osteoblastos. SHED secreta neurotrófico facor para la reparación de las neuronas
motoras después de lesión dental y por lo tanto, ha propuesto que SHED puede ser útil
para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas [ 23 ]. Jeon et al [ 36 ] han
mostrado diferencias en las características in vitro e in vivo de SHED
aisladas por desagregación enzimática (SHED) y crecimiento (o-SHED) por método de
cultivo primario. SHEDs tienen características stemness, pero o-SHEDs son
principalmente adecuados para la terapia de regeneración de tejido óseo.
Células madre de la papila apical
Las células madre de la papila apical (SCAP) son las células que se encuentran en el
ápice de la raíz del diente. Tienen mayores tasas de proliferación, así como tienen una
propiedad de diferenciación in vitro similar a DPSCs. Son capaces de diferenciarse en
células odontoblastos y producir dentina in vivo [ 23 ]. Debido a su mayor potencial
proliferativo, los SCAP también son adecuados para terapia basada en células para la
formación de raíces de ápice. White Mineral Trioxide Aggregate (WMTA) es un
material de tapado que tiene la propiedad de diferenciar SCAPs en células de
osteoblastos y por lo tanto SCAPs están involucrados en este proceso
regenerativo. WMTA aumentar significativamente la proliferación de SCAP dentro de
1-5 d mientras que el medio enriquecido con calcio tomar 7 d para proliferar estas
células. Los SCAP migran y proliferan constantemente en presencia de FBS al 2% y
10%. Por lo tanto, estos datos sugieren que WMTA induce la migración temprana y la
proliferación de SCAP en comparación con la inducción tardía por cloruro de calcio o
suero bovino fetal (FBS) [ 37 ].
Células madre del ligamento periodontal
Las células madre de ligamento periodontal humano (PDLSCs) pueden diferenciarse en
células parecidas a cementoblastos. También tienen una capacidad para formar el tejido
conectivo que es riched en la fibra del colágeno I. PDLSCs humanos cuando se siembra
en andamios 3D, como la esponja de fibrina, generar hueso in vivo y conservar las
propiedades de las células madre y la capacidad de regeneración de los tejidos [ 23 ]. Se
ha demostrado además que el inhibidor de Proteasome, Bortezomib tiene una propiedad
de inducir la diferenciación de PDSLSs en osteoblastos. El principal mecanismo
implicado detrás de esto es la mineralización de las células PDSLSs por la acumulación
de β catenina y la expresión significativa del gen BMP2 . Por lo tanto, es evidente que el
Bortezomib juega un papel importante en la terapia regenerativa periodontal [ 38 ].

6. Células precursoras del folículo dental
Las células precursoras del folículo dental (DFPCs) se derivan del tejido del folículo
dental que es un tejido conectivo suelto que rodea el diente en desarrollo. Estas células
tienen la capacidad de producir hueso y cemento. Por lo tanto, estas células madre
tienen gran potencialidad para utilizar en las terapias de regeneración periodontal y
ósea. Los DFPC derivados de dientes de tercer molares humanos se unen rápidamente a
las placas de cultivo y forman nódulos calcificados. También exhibe una mejor
plasticidad que otras células madre dentales [ 39 ]. La pulpa dental y las células madre
del folículo dental tienen características similares de células madre mesenquimales, pero
DFPCs son fácilmente accesibles para el cultivo celular y tienen una mayor capacidad
de proliferación que las DPSCs. Por lo tanto, parece que DFPCs podría tener más
ventajas como recurso de células madre para las terapias regenerativas en las anomalías
dentales [ 40 ].
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AISLAMIENTO DE DPSC
Varios investigadores han descrito varios métodos para el aislamiento de células madre
de la pulpa dental humana. Raoof et al [ 41 ] han utilizado tres métodos diferentes para
el aislamiento de DPSCs de tejido de pulpa dental: (1) El tejido de pulpa dental se
digiere con colagenasa o enzima dispase y las células tripsinizadas aisladas se siembran
en placas de cultivo; (2) Han explantado piezas de tejido de pulpa dental no digeridas
directamente a petridish; Y (3) los tejidos de la pulpa dental se tripsinizan inicialmente
y después se explantan pequeños trozos de tejido a petriales para su crecimiento. Han
cultivado estos cultivos en medio esencial mínimo (MEM) suplementado con FBS al
20% a 37ºC con 5% de CO 2 y 90% de humedad en incubadora de CO 2 . Han
recomendado el tercer método para el aislamiento de DPSCs de la pulpa dental. Este
método da una mejor excrecencia celular con el logro de confluencia al 60% dentro de
los 2 d del cultivo. También han comprobado la pluripotencia de estas células mediante
el estudio de la expresión de Nanog, OCT-4, y marcadores de nucleotoxina por RT /
PCR análisis. Por lo tanto, este estudio propone el tercer método para la obtención de
mejores DPSCs con alta eficacia en un corto tiempo [ 41 ].
Lindemann et al [ 42 ] han evaluado el efecto de la crioconservación en DPSCs
características. Han aislado células de pulpa dental de dientes viejos no criopreservados
y criopreservados de 7 d de edad, y los cultivan simultáneamente. Se encontró que no
hay ningún cambio en las propiedades de diferenciación e inmunofenotipo de ambas
células. Hay un cambio en la morfología, la capacidad proliferativa de las células
criopreservadas que las células no criopreservadas [ 42 ].
La criopreservación exitosa y eficiente de células y órganos vivos es una aplicación
clínica clave de la medicina regenerativa. Recientemente, Lin et al [ 43 ] 2014 han
informado de crioconservación magnética para banca de dientes intactos y tejido
dental. Los DPSC humanos aislados de los dientes extraídos se congelan y después se
almacenan a -196 ° C durante 24 h. Durante la congelación, las células se suspenden en
un medio de congelación que contiene DMSO al 10%. Los resultados han demostrado
que cuando el medio de congelación está libre de DMSO, las tasas de supervivencia de
DPSC revivido aumentan en 2 a 2,5 veces [ 43 ]. Gioventù et al [ 44 ] han desarrollado
un nuevo método de crioconservación de pulpa dental entera mediante el uso de rayos
láser. Ellos han estudiado 4 dientes enteros deciduos humanos, crioconservados

7. haciendo microcanales en el diente con la ayuda de rayos láser y luego preservar estas
células a -80 ° C.Este método ahorra un tiempo en el aislamiento de DPSCs antes de la
crioconservación y por lo tanto reduce la inicial Costos y carga de trabajo de la banca
dental. Las células DPSC aisladas por este método han mostrado morfología normal,
viabilidad celular y tasa de proliferación, así como mantener fenotipo mesenquimal
normal, similares a las de células aisladas de dientes frescos no
crioconservados. Además, han demostrado que los DPSC aislados sin perforación láser
tienen una pérdida significativa de la viabilidad celular y de la tasa de proliferación en
comparación con los dientes crioconservados por perforación de leaser. Por lo tanto,
estos datos han sugerido el uso de Gioventù et al [ 44 ] método de banca de dientes
enteros.
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MARCADORES MOLECULARES PARA DPSCs
Marcadores de células madre
Desde la finalización del proyecto de genoma humano en el año 2003, varios
marcadores moleculares se establecen para identificar el tipo de célula
específica. Varios investigadores ya han establecido muchos marcadores, pero hay
pocos marcadores que nos dicen sus fenotipos, estado de pluripotencia y características
diferenciadoras. Las células de pulpa dental también deben caracterizarse por estos tipos
de marcadores, algunos de los cuales se explican en el siguiente párrafo de esta revisión.
Marcadores de células madre mesenquimales
Los fenotipos mesenquimales de las células madre se pueden confirmar mediante el uso
de 3 genes principales, CD105 se denomina Endoglin (ENG). Esta proteína es un
componente del Complejo Receptor β del Factor de Crecimiento Transformador que
tiene alta afinidad en la unión a TGFβ1 y TGFβ3. La Figura5 muestra la expresión de
CD105 en DPSCs sugiriendo que el fenotipo mesenquimal.
Figura 5
Marcadores de células madre mesenquimales en células madre de pulpa dental.
Se ha informado de que hay una disminución significativa en la expresión del gen
CD105 en osteoblastos diferenciados, condrocitos, adipocitos. Por lo tanto, es
necesario comprobar la expresión del gen CD105 antes del uso de estas células madre
para la terapia de células madre [ 45 , 46 ]. CD13 es otro marcador que se denomina
alanil (membrana) aminopeptidasa (ANPEP). Este gen desempeña un papel muy
importante en una causa de varios tipos de leucemia o linfoma [ 15 ]. CD73 (Cluster of
Differentiation 73) también conocida como ecto - 5'- nucleotidasa o 5'- nucleotidasa (5'-
NT). Esta es una enzima, que codifica el gen NT5E [ 27 , 36 ]. Esta enzima se utiliza
como un marcador de diferenciación de linfocitos. Barry et al [ 47 ] (2001) han
informado la expresión de CD73 en MSCs. En nuestro estudio, hemos demostrado que

8. los tres marcadores como CD105, CD13 y CD73 se expresan en las células de la pulpa
dental humana, como se muestra en la Figura5 .
Marcadores de células madre hematopoyéticas
Las células sanguíneas expresaron principalmente dos importantes marcadores
hematopoyéticos, es decir , CD45 y CD34 [ 48 , 49 ]. CD45 también se denomina como
Proteína Tirosina Fosfatasa, Receptor tipo C ( PTPRC ) gen. CD34 es otro marcador
específicamente expresado en células progenitoras hematopoyéticas humanas. También
se denomina como un gen RP11-328D5.2 . Es una glicoproteína de superficie celular y
funciona como un factor de adhesión célula-célula. Tiene función en la unión de células
madre a la matriz extracelular de la médula ósea, así como puede unirse directamente a
las células del estroma también [ 49 ].
Marcadores de Pluripotencia
Las células madre son células pluripotentes y expresan 3 genes principales tales como
OCT4, NANOG y SOX2. El símbolo oficial del gen OCT4 es POU5F1B. OCT4 es un
factor transcripcional involucrado en la embriogénesis temprana y muy esencial para el
mantenimiento de la pluripotencia de las células madre. Es un marcador bien
establecido para confirmar el estado indiferenciado de las células madre y siempre
involucrado en la capacidad de auto-renovación de las células madre indiferenciadas
[ 50 ]. El estudio ya ha demostrado que el gen knockdown de OCT 4 provoca la
diferenciación de las células madre indiferenciadas [ 51 ]. NANOG se denomina
Nanoog homoeobox. Es un factor de transcripción y bien implicado en la capacidad de
auto-renovación de las células madre indiferenciadas. Mantiene la propiedad
pluripotencial de las células madre. Las células con NANOG proteína tienen una
capacidad para formar cualquier tipo de célula de tres capas germinales del cuerpo
humano [ 52 , 53 ]. El tercer gen pluripotencial es la región determinante del sexo Ybox
2 ( SOX2 ). También es un factor de transcripción y mantiene la capacidad de auto-
renovación de las células madre indiferenciadas. Este es un gen intronless y está
involucrado en la regulación del desarrollo embrionario [ 54 ].
Marcadores de diferenciación
LIF se llama como Factor Inhibidor de Leucemia y participa en la inducción de la
diferenciación hematopoyética en células de leucemia mieloide y normal. Desempeña
un papel en la tolerancia inmune en la interfase materno-fetal. LIF deriva su nombre de
su capacidad para inducir la diferenciación terminal de células leucémicas mieloides
[ 55 ]. El otro marcador diferenciador es un Keratin18. Es una proteína KAP que forma
una matriz de filamentos intermedios de queratina de estructura de citoesqueleto
celular. La queratina 8, la queratina 18 y la queratina 19 se utilizan como marcador de
las células epiteliales y se diferencian de las células hematopoyéticas [ 56 ].

9. Marcadores específicos para DPSCs
Marcadores específicos para células de pulpa dental han sido bien descritos por los
investigadores [ 57 , 58 ] 2013.
La dentina sialofosfoproteína (DSPP) y la proteína de la matriz dentinaria 1 (DMP1)
son los marcadores de la diferenciación odontoblástica [ 58 ]. DSPP es una proteína no
colagenosa específica específica de la dentina expresada y secretada por
odontoblastos. Es una proteína esencial para el desarrollo normal de los dientes
[ 58 ]. DMP1 es otra proteína de matriz extracelular que participa en la diferenciación
de DPSCs en odontoblastos. Es miembro de la pequeña familia de glicoproteínas
ligadas al ligando de unión a la integrina y tiene un papel crítico para la mineralización
apropiada del hueso y la dentina. Juega un papel en la regulación de la expresión de
osteoblastos genes específicos durante la diferenciación de los osteoblastos [ 58 ]. La
telomerasa es otro marcador de pulpa dental, que se sabe que desempeña papeles clave
en la comprensión del estado diferenciador de DPSCs. Se ha informado de que DPSC
indiferenciados expresar alta actividad telomerasa, mientras que, se reduce
gradualmente en las células diferenciadas [ 59 ]. Este es un marcador importante a tener
en cuenta a la vez que la terapia de los pacientes a conocer el estado indiferenciado de
DPSCs para el trasplante [ 59 ]. La fosfatasa alcalina (ALP) es también uno de los
marcadores de diferenciación de DPSCs y juega un papel importante en la formación de
tejido calcificado y matriz extracelular [ 60 ]. Del mismo modo, Osteopontina (OPN) es
un marcador anterior de la diferenciación osteogénica [ 61 ] y Sialoproteína ósea (BSP)
es uno de los últimos marcadores de diferenciación de los tejidos mineralizados
[ 62 ]. Recientes estudios de Yu et al [ 24 ] han demostrado que los STRO-1 + DPSCs
pueden diferenciarse en odontoblastos para formar dentina, osteoblastos para formar
hueso y condrocitos para formar un tejido de cartílago, respectivamente. Esto sugiere
que STRO 1 se puede utilizar como un marcador para la comprensión de la
potencialidad diferenciadora de DPSC aislados [ 24 ].
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DIFERENCIACIÓN DE DPSCs
Biodentina es un sustituto bioactivo de la dentina que se utiliza en contacto directo con
el tejido pulpar. Luo et al [ 63 ] han investigado la respuesta de DPSCs a Biodentine y
demostrado que este material actúa a través de 3 principales vías de señalización para
inducir la diferenciación de odontoblastos en DPSCs. También han demostrado que
Biodentina aumenta significativamente la actividad de los fosfatos alcalinos, OCN,
DSPP, DMP1 y BSP y la formación de nódulos mineralizados. Por lo tanto, han
concluido que Biodentina es un bioactivo y biocompatible material capaz de inducir
odontoblast diferenciación de DPSCs [ 63 ].
Los estudios han demostrado que la compresión mecánica óptima provoca la inducción
de la diferenciación celular [ 64 ]. Miyashita et al [ 64 ] han demostrado que la
compresión mecánica óptima aumenta significativamente la expresión de los
marcadores odontoblastos específicos, es decir , DSPP en células de la pulpa dental a
través de vías de señalización MAPK. Esto también resulta en la expresión de
la BMP7 y Wnt10a genes [ 64 ]. Estos factores de transcripción se han implicado en la
regulación de la diferenciación de odontoblastos de DPSCs, pero su papel regulador no
se entiende completamente. Nuevos factores transcripcionales involucrados en la
diferenciación odontoblastos de DPSCs se analizan mediante un análisis de microarrays

10. [ 65 ]. Choi et al [ 65 ] también han demostrado que DPSCs fuertemente expresar
Bobby Sox homólogo ( BBX ) gen durante el odontoblast diferenciación. Este gen
también se expresa por las células de odontoblastos molares adultos y otros tejidos de
nuestro cuerpo. Por lo tanto, en general, se sugiere que BBX juega un papel importante
durante la diferenciación de odontoblastos humanos DPSCs.
Kim et al [ 66 ] han cultivado las células de la pulpa dental en una superficie
convencional y superficie nano-patrón. Se ha demostrado que la célula revestida en una
superficie nano-modelada está en disposición lineal en comparación con las células
colocadas en una superficie convencional. El análisis de expresión génica también ha
demostrado que existe una expresión significativamente más alta de LPL en el grupo de
nano-patrones que en el grupo convencional. Considerando que, hay una mayor
expresión de RUNX2 gen en el grupo convencional que en el grupo nano-patrón. Este
estudio en general sugiere que nano-patrón de superficie mejora la diferenciación
adipogenic de hDPSCs, mientras que, la superficie normal puede inhibir la
diferenciación osteogénica de estas células [ 66 , 67 ].
APLICACIONES DE DPSC EN MEDICINA REGENERATIVA
En la actualidad las terapias para la degradación de la pasta dental se realizan mediante
métodos convencionales tales como la cubierta de pulpa dental o por terapia de
conducto radicular. Sin embargo, el avance en la investigación dental, los científicos
dentales se centran en el uso de algunos de los dispositivos médicos en la ingeniería de
tejidos dentales y también puede utilizar potenciales células dentales, extraídos de la
pulpa dental del paciente. Pueden utilizar material biocompatible como agentes de
recubrimiento directo que pueden suministrar factores de crecimiento o moléculas para
estimular la formación de dentina reparadora. Como las células DPSC tienen
propiedades para diferenciarse en odontoblastos, estas células se pueden utilizar
directamente para la terapia dental, así como muy bien utilizado como sistema
modelo in vitro para evaluar u optimizar los nuevos materiales bioactivos desarrollados
para la futura terapia dental [ 17 ]. La propiedad regenerativa del complejo pulpa-
dentina depende principalmente de la formación de dentina terciaria, dentina
reaccionaria y dentina reparadora. Existen dos enfoques diferentes implementados en la
regeneración de la dentina mediante el uso de técnicas de ingeniería de tejidos [ 17 ]. La
primera aproximación incluye un dispositivo que puede utilizarse como material de
relleno en una cavidad profunda de diente con capa parcial de dentina encima de la
pulpa. En este proceso, utilizaron algunos factores de crecimiento o moléculas que
pueden formar la dentina reparadora. El segundo enfoque consiste en poner el andamio
sobre la pulpa abierta junto con las células de tipo odontoblasto para crecer en
ella. Estas células serán la dentina reparadora de síntesis. Esto es un enfoque algo difícil
y desafiante y está siendo estudiado ampliamente para curar trastornos dentales. Es
obligatorio que el andamio utilizado para la aplicación clínica tenga capacidad para
adherir las células a la superficie de este andamio y debe proliferar y diferenciar estas
células de pulpa dental en odontoblastos formadores de dentina. También es esencial
tener una buena movilidad de estas células en este andamio [ 17 ]. De forma similar
después de la implantación, el andamio debe ser reemplazado por tejido regenerado sin
alteración del volumen y el tamaño de este material de andamio [ 17 ].
DPSCs y las células madre de dientes caducos (DTSCs) se utilizan como células madre
para las terapias regenerativas para las enfermedades relacionadas con los huesos y las
cirugías ortopédicas [ 68 ] porque DPSCs y DTSCs pueden ser diferenciados en

11. múltiples tipos de células, incluyendo las células óseas como los osteoblastos y
condrocitos [ 68 ] Así como podemos hacer iPSCs células para estos tratamientos. De
manera similar, las DPSC pueden expresar marcadores neurales y diferenciarse en
neuronas funcionalmente activas, lo que sugiere el uso de DPSC en la terapia basada en
células para trastornos neuronales y en muchos casos de lesión cerebral accidental.
Las MSC muestran diferentes pluripotencias in vitro dependiendo de su fuente de
origen, lo que sugiere que podrían comportarse de forma diferente in vivo . DPSCs
constituyen una alternativa a BMMSCs en el armamento para la reparación cardíaca
porque DPSCs son capaces de reparar miocardio infartado, debido a su capacidad de
secretar el factor proangiogénico. También se ha informado de que la reparación
cardíaca visto con DPSCs es similar a la reparación visto mediante el uso de
BMMSCs. Por lo tanto, DPSCs se considera como una buena fuente de células madre
para las terapias regenerativas de las enfermedades isquémicas del corazón [ 69 ].
Los estudios clínicos de d'Aquino et al [ 70 ] han demostrado el uso de células DPSCs
en la reparación ósea oro-maxillo-facial (OMF). Ellos han usado DPSCs en andamios
de esponja de colágeno que produce un biocomplexo eficaz que puede dar un soporte
óptimo para la regeneración de células DSPCs para OMF reparación ósea. Por lo tanto,
el trasplante autólogo de DPSCs puede ser utilizado en un bajo riesgo y eficaz estrategia
terapéutica para la reparación de defectos óseos [ 70 ].
La vasculogénesis es un tratamiento potencial para la cardiopatía isquémica y es un área
excitante de investigación en medicina regenerativa. Iohara et al [ 71 ] ha demostrado
que la población lateral (SP) de las células de la pulpa dental tiene una propiedad de
Vasculogenesis. Han aislado una subfracción altamente vasculogénica de células SP de
la pulpa dental que son positivas para los genes CD31 y CD146 . Por lo tanto, han
sugerido además que estas células SP son un recurso noticioso de células madre que
estimulan la angiogénesis / vasculogénesis en los tejidos y pueden utilizarse en el
tratamiento celular de las enfermedades cardiacas isquémicas [ 71 ]. Bajo condiciones
estables, la molécula EphB / ephrin-B restringe las células DPSCs para su fijación,
migración y para mantener dentro de su nicho de células madre y por lo tanto Eph /
ephrin interacciones pueden contribuir a la localización y mantenimiento de DPSCs
dentro de dientes humanos adultos. Después de la lesión, la movilización de DPSCs a
las superficies de la dentina puede estar mediada por interacciones EphB / ephrin-B
dentro del tejido pulpar dental adulto. Por lo tanto, este resultado sugiere un papel de
EphB / ephrin-B molécula en el desarrollo de la pulpa dental y la regeneración [ 72 ].
En odontología, el reemplazo de diente dañado por diente funcional y vivo es una de las
áreas más prometedoras de investigación en terapia dental. Los recientes avances en
biotecnología han alentado a los investigadores a explorar la posibilidad de regenerar
dientes vivos con propiedades funcionales mediante el uso de andamiaje y células
DPSC. Se ha visto que los implantes dentales requieren estructuras óseas de alta calidad
para su soporte y la reconstrucción de dientes en estos pacientes sin soporte óseo
adecuado sería un problema importante. Por lo tanto, la célula madre mediada por la
tecnología de regeneración de las raíces junto con la tecnología de la corona clínica
puede ser un enfoque prometedor para la restauración dental funcional en estos
pacientes [ 73 ].
Las células TGPCs del tercer molar humano tienen una actividad de proliferación
elevada que las MSC aisladas de la médula ósea. Estas células se pueden congelar y
utilizar según la necesidad de auto injerto en el proceso de medicina regenerativa. Los

12. estudios han demostrado que las células TGPCs pueden ayudar a detener la progresión
maligna a HCC en pacientes con hepatitis que reciben tratamiento antiviral
[ 74 ]. Fibroblastic Growth Factor (FGF) ayuda en el enriquecimiento de células DPSCs
en cultivo y puede ser útil para la medicina regenerativa. Se ha demostrado que bFGF
señalización se requiere incondicionalmente para el mantenimiento de la auto-
renovación y pluripotencia de hESCs [ 75 , 76 ]. Las DPSC cultivadas en presencia de
bFGF pueden obtener características más indiferenciadas que las cultivadas en su
ausencia [ 75 , 76 ].
ESTADO CLÍNICO DE USOS DE DPSC EN ESTUDIOS CLÍNICOS
Los DPSC han sido ampliamente utilizados en estudios clínicos por varios
investigadores. Nakashima y otros [77] han examinado el efecto del factor de
crecimiento / diferenciación 11 (GDF11) sobre la diferenciación de células de pulpa
dental en el modelo animal y han demostrado que GDF11 puede diferenciar DPSCs en
odontoblastos. La diferenciación de los odontólogos confirma con el estudio de la
expresión de la generación DSPP. El gen GDF11 es un morfógeno y tiene la propiedad
de potenciar el proceso de cicatrización de heridas en el tejido de la pulpa dental.
Además, han demostrado que la transferencia en vivo de GDF11 estima la formación de
dentina reparadora durante la cicatrización de la herida de la pulpa dental. Por lo tanto,
han sugerido que GDF11 puede ser utilizado para la terapia genética para tratamientos
endodónticos en trastornos de la pulpa dental [77]. Recientemente Yang et al [78] han
estudiado las vías de señalización de TGF-β en células madre mesenquimatosas y
epiteliales y han demostrado que la señalización de TGF-β en la homeostasis de células
mesenquimatosas de células dentales es a través de la señalización Wnt [ 78]. En la
endodoncia regenerativa, se cree que el EDTA induce la diferenciación de
odontoblastos liberando los factores de crecimiento de la matriz dentinaria. Después de
3 d de cultivo, tanto la densidad celular como el nivel de expresión de fibronectina. Sin
embargo, después de tres semanas, los DPSC tratados con EDTA han demostrado una
mayor expresión de DSPP y DMP1 indicando el papel de EDTA en la inducción de la
unión celular y la diferenciación de DPSCs en odontoblastos o osteoblastos. Por lo
tanto, sugiere un papel importante de EDTA en el logro de resultados exitosos en la
endodoncia regenerativa [79].
Estrela et al [ 8 ] han demostrado que DPSCs se diferencian en neuronas activas como
las células en condiciones de cultivo, así como estas células han expresado neural
marcador Nestin. Esto indica claramente que hay un gran uso de DPSCs en terapias
regenerativas en trastornos neurológicos, especialmente, cuando hay una lesión cerebral
[ 23 ]. La periodontitis es una enfermedad inflamatoria crónica que conduce a la
destrucción ósea alveolar que resulta en la pérdida de dientes debido a la infección con
bacterias periodontopatógenas, así como algunos factores genéticos o
ambientales. DPSCs son conocidos como potentes inmunomoduladores y que pueden
ser muy adecuados para la regeneración de tejidos [ 80 ]. Por lo tanto, DPSCs puede
mejorar el resultado del tratamiento mediante la promoción de la regeneración ósea en
estos pacientes cuando se utiliza en combinación con modalidades de tratamiento
convencionales para este trastorno [ 80 ].
En las últimas décadas, la gestión de los defectos faciales ha cambiado
rápidamente. Este defecto se debe principalmente a la pérdida de la altura del hueso
alveolar vertical que da una estabilidad de los implantes dentales en pacientes adultos.

13. En la actualidad, no hay cura para la pérdida de la altura del hueso alveolar vertical y los
científicos están tratando de lograr una regeneración ósea pre-implantológica óptima
antes de la colocación del implante dental en estos pacientes. Recientemente, se ha
demostrado que las células madre aisladas de la pulpa dental, el folículo dental y el
ligamento periodontal se pueden utilizar para tratar defectos óseos alveolares en los
seres humanos [81].
Amir et al [82] han demostrado que el quitosano añadido en el medio de crecimiento
aumenta significativamente el metabolismo de los DPSCs dentro de los 7 a 14 d en
cultivo. El quitosano es responsable de aumentar la liberación de la actividad de la
enzima hidrolítica de ALP en el medio durante la primera semana de cultivo dando
como resultado la proliferación y diferenciación osteogénica temprana de los DPSC. Sin
embargo, se ha demostrado que la mineralización no se ve afectada por el tratamiento
con quitosano. Chitosan también tiene su papel como un andamiaje 3D para la
diferenciación de células estrogénicas in vivo y actúa de manera similar como en
condiciones in vitro [82].
La endodoncia regenerativa es un reemplazo de los dientes enfermos o desaparecidos y
la pulpa dental traumatizada por tejido o células dentales nuevos. Recientemente se ha
introducido un nuevo protocolo para la gestión de estos casos. Shiehzadeh et al [83] han
estudiado 3 casos de dientes necróticos o inmaduros con periodontitis perirradicular con
MSC dentales y tienen éxito en la cicatrización ósea dentro de 3-4 semanas después del
tratamiento. También han discutido el mecanismo del proceso de cicatrización ósea y el
desarrollo de la formación del extremo radicular en este trabajo. Las técnicas de
endodoncia regenerativa implican la combinación de desinfección o desbridamiento de
sistemas de conductos radiculares infectados junto con el uso de células madre,
andamios y factores de crecimiento. El nuevo protocolo posiblemente esté involucrado
en la combinación de desinfección o desbridamiento de sistemas de conductos
radiculares infectados junto con el uso de células madre, andamios y factores de
crecimiento para permitir la revascularización de esta pulpa. Por lo tanto, han sugerido
que las células madre dentales se pueden utilizar con éxito para este tipo de endodoncia
regenerativa [83].
Los PDLSCs humanos pueden diferenciarse en células parecidas a cementoblastos.
También tienen una capacidad para formar tejido conectivo que es más rico en fibra de
colágeno I. PDLSCs humanos cuando se siembra en andamios 3D como la esponja de
fibrina, generar hueso in vivo y retener las células madre diferenciando las propiedades
[23]. Un estudio reciente de Bright et al [84] han demostrado el uso de PDLSCs para la
terapia regenerativa periodontal. Esta evidencia se demuestra con su última
experimentación de la inyección de PDLSCs en el sistema de modelo animal. Son
exitosos en la terapia de regeneración periodontal y muestran la formación de hueso,
cemento y fibras de tejido conectivo en los animales tratados con PDLSCs [84]. Han
postulado además que este proceso de regeneración no depende de ningún tipo de
defecto del ligamento periodontal. Los resultados de este estudio animan a los
científicos a ir más allá con el trasplante de PDLSCs para la terapia de regeneración
periodontal en seres humanos después de examinar su eficacia, seguridad y viabilidad
en ensayos clínicos.

14. DIRECCIONES FUTURAS
Los enfoques de ingeniería tisular basados en células madre se aplican ampliamente en
el establecimiento de órganos y tejidos funcionales. El rápido progreso en el avance en
tecnología como el desarrollo de iPSCs ha proporcionado grandes esperanzas en
terapias regenerativas para diversas enfermedades. Liu et al [85] han informado
previamente que iPS podría ser una atractiva fuente de células madre que contribuye a
la regeneración de los dientes. La aplicación de la tecnología iPS en la bioingeniería
dental para la regeneración de dientes enteros es un área interesante para el trabajo
futuro [85]. El avance en tecnología de células madre y andamios, dientes dañados o
perdidos puede ser reemplazado por el uso de terapias regenerativas. Del mismo modo,
el descubrimiento de la tecnología iPSCs ha revolucionado completos protocolos de
tratamiento en el campo de la odontología mediante el uso de un concepto de trasplante
autólogo [86].
Ahora día, el dentista puede muy bien manejar las enfermedades periodontales mediante
el uso de células madre y la tecnología de andamio [87, 88]. Sin embargo, hacer todo el
diente artificial y el marco periodontal trabajar con esta tecnología es un desafío para los
científicos que trabajan en el campo terapias regenerativas dentales. Actualmente está
bien establecido que la mayoría de los problemas relacionados con los dientes se pueden
tratar usando DPSCs solos o en combinación con la tecnología de andamio [88]. Al
igual que el trastorno periodontal, el avance en el uso de DPSCs han añadido ventaja en
el campo de la Endodoncia donde, podemos desarrollar pulpa dental humana en el
laboratorio. Estos resultados proporcionan evidencia que sugiere que podría ser factible
para restaurar la viabilidad en un diente permanente joven necrótico mediante la
ingeniería de una nueva pulpa dental. El impacto potencial de estas terapias es inmenso
y puede permitir la terminación y el refuerzo de la estructura dental por regeneración
biológica en un futuro próximo [89].