Algún día, las células madre podrían crear nuevo esmalte dental, o ’empastes vivos’

VIERNES, 18 de agosto de 2023 (HealthDay News) -- Algún día, quizá se reparen los dientes dañados con "empastes vivos" creados a partir de células madre, informa un nuevo estudio.

En el laboratorio, los investigadores indujeron a células madre para que formaran pequeños miniórganos multicelulares que segregan las proteínas que forman el esmalte dental, según un informe, que se publicó en la edición del 14 de agosto de la revista Developmental Cell.

"Este es un primer paso crítico en nuestra meta a largo plazo de crear tratamientos basados en las células madre para reparar los dientes dañados y regenerar los perdidos", comentó en un comunicado de prensa de la Universidad de Washington (WU) el coautor, el Dr. Hai Zhang, profesor de odontología restauradora de la Facultad de Odontología de la universidad.

El esmalte dental es el tejido más duro del cuerpo humano. Protege a los dientes del estrés mecánico de la masticación, y los ayuda a resistirse al deterioro, apuntaron los investigadores en notas de respaldo.

El esmalte es producido durante la formación de los dientes por unas células especiales llamadas ameloblastos. Las células mueren cuando los dientes acaban de crecer, lo que deja al cuerpo sin forma de reparar o regenerar el esmalte dañado.

La meta de esta investigación era crear ameloblastos en el laboratorio.

Para comenzar, los investigadores utilizaron secuenciación de ARN para averiguar por qué algunas células madre fetales se convierten en estas células productoras de esmalte altamente especializadas.

A través de esta secuenciación, crearon una serie de "instantáneas" que monitorizaban cada etapa del desarrollo celular, además de los genes que están activos en estas etapas.

Entonces, un análisis computarizado determinó la serie probable de actividades genéticas que tendrían que ocurrir para que las células madre se convirtieran en un ameloblasto.

"El programa computarizado predice cómo se llega de un lugar a otro, el mapa, el plano necesario para construir ameloblastos", apuntó la líder del proyecto, Hannele Ruohola-Baker, profesora de bioquímica y directora asociada del Instituto de Medicina de Células Madre y Medicina Regenerativa de la UW.

Los investigadores siguieron el camino descrito por el análisis computarizado, y tras mucho ensayo y error convencieron a células madre humanas sin diferenciar para que se convirtieran en ameloblastos.

Lo hicieron mediante la utilización de señales químicas que activaron distintos genes en las células madre, imitando la vía del desarrollo natural.

Los investigadores también identificaron por primera vez un tipo de célula dental llamada subodontoblasto, que parece ser precursora de los odontoblastos, un tipo de célula que es esencial para la formación de los dientes.

Juntas, a medida que se desarrollaban, las células formaron unos pequeños miniórganos tridimensionales llamados organoides.

Estos organoides se organizaron a sí mismos en estructuras similares a las observadas en los dientes humanos en desarrollo, y comenzaron a segregar tres proteínas que son esenciales para el esmalte: la ameloblastina, la amelogenina, y la enamelina.

Las proteínas comenzaron entonces a formar y mineralizar, un paso que es esencial para formar el duro esmalte dental.

Al refinar el proceso, el equipo de la investigación espera producir un esmalte igual de duradero que el que se encuentra en los dientes naturales, y entonces desarrollar formas de utilizar este esmalte para restaurar los dientes dañados, dijo Zhang.

Un día, el esmalte creado en laboratorio quizá se pueda usar para rellenar las caries y otros defectos. Una meta incluso más ambiciosa sería crear "empastes vivos" que crecerían y repararían las caries, comentó Ruohola-Baker en el comunicado.

Estos "empastes vivos" incluso se podrían usar para cultivar dientes derivados de células madre, que podrían reemplazar del todo a los dientes perdidos.

"Al final, este podría ser el 'siglo de los empastes vivos' y de la odontología regeneradora humana en general", añadió Ruohola-Baker.

Más información

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Artículo por HealthDay, traducido por HolaDoctor.com

FUENTE: University of Washington School of Medicine, news release, Aug. 14, 2023