Investigadores descubren las células responsables de formar las raíces dentales y el hueso que ancla los dientes a la mandíbula, abriendo la puerta a nuevos tratamientos
Redacción
El sueño de todo dentista, y de todo portador de dientes, es que se puedan regenerar las piezas dentales dañadas o perdidas con la propia biología humana. Durante décadas, la solución para reemplazarlas ha sido sustituirlas por un objeto extraño, ya sea un implante o una prótesis. Aunque estas opciones son efectivas, no son para siempre y no pueden replicar perfectamente la estructura, función o sensación de un diente natural. Ahora, un equipo internacional de investigadores ha identificado dos tipos de células madre que son responsables del desarrollo de los dientes que pueden convertirse en tratamientos que hagan realidad ese sueño.
El descubrimiento permitiría desarrollar terapias basadas en células madre para regenerar no solo dientes completos, sino también los nervios de los dientes, el conjunto de tejidos que rodean y soportan los dientes, manteniendo la pieza dental en el hueso maxilar (tejidos periodontales) y el hueso alveolar.
La investigación ha sido liderada por Mizuki Nagata, investigadora del Departamento de Periodoncia del Instituto de Ciencia de Tokio, y la doctora Wanida Ono, del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en Houston. Los resultados de este trabajo se han publicado en la revista Nature Communications.
El proceso de desarrollo de los dientes es extraordinariamente complejo. Implica una interacción constante y precisa de diferentes tipos de células y tejidos, incluida la pulpa dental, el órgano del esmalte y las células formadoras de hueso de la mandíbula. Estas células se comunican a través de una red de moléculas de señalización, orquestando la formación de la corona, la raíz y el hueso alveolar que ancla el diente. Sin embargo, a pesar de décadas de estudio, los científicos todavía no han comprendido del todo cómo funcionan estos procesos.
Estos dos nuevos estudios intentan arrojar luz sobre este proceso. Para lograrlo, el equipo utilizó ratones genéticamente modificados para descubrir cómo los distintos tipos de células se especializan y organizan en la punta de las raíces de los dientes en desarrollo. Los investigadores identificaron una población previamente desconocida de células madre mesenquimales que da origen a dos linajes distintos: uno fuertemente asociado con el desarrollo de la raíz dental y otro con la formación del hueso alveolar.
El primer linaje se origina en células ubicadas en la papila apical dentro de la vaina radicular epitelial, un conjunto de tejido blando en la punta de la raíz dental en crecimiento. Estas células expresan CXCL12, una proteína que desempeña un papel clave en la formación ósea dentro de la médula ósea, pueden diferenciarse no solo en odontoblastos formadores de dientes, sino también en cementoblastos que forman cemento en la raíz dental en elongación e incluso en osteoblastos formadores de hueso alveolar bajo condiciones regenerativas.
El segundo se concentra en el folículo dental, una estructura en forma de saco que envuelve el diente en desarrollo y contribuye a la formación del anclaje circundante. El equipo descubrió que una población de células que expresan la proteína relacionada con la hormona paratiroidea (PTHrP) puede diferenciarse en cementoblastos, fibroblastos del ligamento y osteoblastos formadores de hueso alveolar.
Los investigadores han descubierto que esta transformación solo ocurre bajo circunstancias específicas, lo que abre una vía para poder reproducir estos procesos artificialmente. “Observamos que la vía Hedgehog-Foxf necesita ser suprimida para impulsar el destino de osteoblasto de hueso
alveolar de las células que expresan PTHrP en el folículo dental, revelando un mecanismo único específico del diente de formación ósea que requiere una regulación deliberada de activación-desactivación de la señalización Hedgehog”, asegura Nagata.
La regeneración de dientes más cerca
Aunque las futuras implicaciones de este descubrimiento son enormes, el estudio ha sido realizado exclusivamente en ratones, lo que significa que todavía no se han iniciado ensayos clínicos en humanos. Antes de que estas terapias puedan llegar a las clínicas dentales, será necesario realizar múltiples fases de investigación: primero, confirmar que los mismos mecanismos celulares operan en humanos; segundo, desarrollar métodos para aislar, cultivar y dirigir estas células madre específicas; y tercero, diseñar protocolos seguros y efectivos para su aplicación clínica.
Otras técnicas que prometen la regeneración dental sí han logrado llegar a esta fase de pruebas en humanos. Investigadores del Hospital Universitario de Kioto y el Hospital Kitano de Osaka (Japón) iniciaron a finales del año pasado las pruebas clínicas con humanos para evaluar un nuevo medicamento capaz de regenerar dientes humanos. Si todo va como está previsto, el tratamiento podría estar listo para la venta en 2030.
Los investigadores han descubierto la existencia de una proteína llamada USAG-1, que es la responsable de limitar el crecimiento de los dientes. El equipo ha logrado desarrollar unos anticuerpos capaces de bloquear la función de la proteína y permitir el crecimiento de un tercer juego de dientes, una capacidad que tenían nuestros ancestros y que hemos ido perdiendo con el tiempo.
Aunque al equipo de Nagata todavía le queda mucho trabajo por delante, la investigadora es optimista sobre el futuro de su hallazgo. Este trabajo, asegura, aporta pistas fundamentales sobre estos complejos mecanismos in vivo. “Nuestros hallazgos proporcionan un marco mecanicista para la formación de la raíz dental y allanan el camino para terapias regenerativas innovadoras basadas en células madre para la pulpa dental, los tejidos periodontales y el hueso”, concluye la investigadora.
Fuente: El Confidencial
