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Stem cells in Dentistry

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Stem cells in Regenerative Dentistry

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  • 1. PRESENTADO A: Dr. Jorge Forero Dr. Juan Carlos MunevarPRESENTADO POR: Daniela Correal Andrea Villegas
  • 2. Las células stem son la fuente natural y directa de las células diferenciadas. 1 Las células stem son células no diferenciadas con capacidad de proliferación, autorrenovación, producción de un gran número de células diferenciadas, regeneración del tejido después de una lesión, y una flexibilidad en el uso de estas opciones. 21 R d’Aquino, A Graziano, M Sampaolesi, G Laino, G Pirozzi, A De Rosa and G Papaccio; Human postnatal dental pulp cells co- differentiateinto osteoblasts and endotheliocytes: a pivotal synergy leading to adult bone tissue formation Cell Death and Differentiation (2007) 14, 1162–1171 2 CS Potten, and M Loeffler Stem cells: attributes, cycles, spirals, pitfalls and uncertainties. Lessons for and fromthe crypt Development 110: 1001-1020, (1990).
  • 3. Prometeo AristótelesHidra y Heracles Descubrieron regeneración en una variedad de organismos Abraham Charles Trembley Bonnet Hidras, los gusanos de tierra, los caracoles, las ranas premetamórficas, lagartijas y salamandras. Lazzaro Peter Simón Spallanzani Pallas •MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Biologia de las celulas Stem Nova, enero-junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
  • 4. Publicó su trabajo de regeneración de las extremidades y garras en el cangrejo René -AntoineFerchault de Réaumur La investigación en regeneración tisular se Siglo XIX y parte enfocó primordialmente en la fenomenología del Siglo XX de la regeneración y sus fundamentos celulares. Las células progenitoras son requeridas para Conclusión la mayoría de procesos regenerativos. •MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Biologia de las celulas Stem Nova, enero-junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
  • 5. Investigadores valiosos La primera célula Stem humana fue aislada a partir de un embrión en 1998. Utilizo las células stem extraídas de dientes, regenerando con éxitoSongtao Shi la raíz del diente y ligamento periodontal para restaurar la función dental en un modelo animal. 2 Tesis doctoral examinó la identificación y purificación del estroma de laStan Gronthos médula ósea células precursoras con el potencial de desarrollarse en múltiples tipos de células del estroma. 3 1 www.wikipedia.org 2 www.usc.edu/about/people/shi.html 3 http://csdb.ndcr.nih.gov/gronthos.htm
  • 6. Aspectos Bioéticos de las células Stem Células Madre Enorme potencial para aplicaciones clínicas embrionarias RELIGIÓN POLITICA RELIGIOSO ETICAMunévar JC. in vitro obtention and characterization of Stem Cells from the human umbilical cord as an alternative of embryonic Stem Cells for regenerative Medicine. Rev. Lat. Bioetica.2005 9: 40-71
  • 7. STEM CELLS PROPIEDADES  CELULAS CLONÓGENICAS Capacidad de generar al menos una célula hija AUTORRENOVACIÓN con características similares a la célula de origen. Posibilidad de la célula para dividirse sin cambiar su fenotipo celular indiferenciado PROLIFERACIÓN Potencial para modificar el fenotipo de la DIFERENCIACIÓN célula de origen en distintos tipos celulares diferentes al tejido embrionario original•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Biologia de las celulas Stem Nova, enero-junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.•http://stemcells.nih.gov/
  • 8. Fuentes de CelulasStem Humanas  Embriones  Tejido fetal  Células germinales tumorales  Tejidos postnatales como: medula ósea, sangre periférica, cordón umbilical, cerebro, piel, pulpa dental, folículos pilosos, ligamento periodontal.•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Biologia de las celulas Stem Nova, enero-junio, año/vol 3,numero 003 , 2005.
  • 9. CLASIFICACIÓN DELAS CÉLULAS STEM
  • 10. 1. SEGÚN SU CAPACIDAD DE PROLIFERACIÓN Y DIFERENCIACIÓN TOTIPOTENCIALES PLURIPOTENCIALES MULTIPOTENCIALES UNIPOTENCIALES•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar y BERMUDEZ OLAYA, Claudia. Aspectos celulares y moleculares de las células madres involucrados en laregeneración de tejidos con aplicaciones en la práctica clínica odontológica. Acta odontol. venez, dic. 2008, vol.46, no.3, p.361-369. ISSN 0001-6365.
  • 11. TOTIPOTENCIALES Del latín totus, que significa completo Células que tienen el potencial de dar origen a un organismo completo incluyendo el tejido germinal •MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero- junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
  • 12. PLURIPOTENCIALES  ”Pluri” (del latín plures, que significa muchos o varios) Células que pueden dar origen a células de las tres capas germinativas •MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero- junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
  • 13. MULTIPOTENCIALES Son células comprometidas en una línea celular específica y dan origen a células de un órgano o tejido particular•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero-junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
  • 14. UNIPOTENCIALES Del latín unus, que significa uno Células que solo pueden generar otras células hijas y diferenciarse a lo largo de una única línea celular •MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero- junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
  • 15. 2. SEGÚN SU ORIGEN: Células Madre Células Madre EMBRIONARIAS ADULTAS• http://stemcells.nih.gov/
  • 16. 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 humanoECTODERMO ENDODERMO MESODERMO •http://stemcells.nih.gov/
  • 17. •http://stemcells.nih.gov/
  • 18. Células Stem HEMATOPOYETICAS (HSCs) ADULTAS 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/
  • 19. NICHOS DE LAS CÉLULAS STEM Espacio especifico donde se desarrollan las células stem, en el cual confluyen elementos del microambiente como sustancias químicas entre ellas hormonas y diversos tipos celularesPaola Andrea Acevedo Toro1; Mónica María Cortés Márquez, Células madre: generalidades, eventos biológicos y moleculares iatreia.rev.fac.med.univ.antioquia vol.21 no.3 Medellín July/Sept. 2008
  • 20. PLASTICIDAD La capacidad dediferenciación 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.
  • 21. Plasticidad de las células stemMesenquimatosas (MSCs) Células de tipo mesodermico: •Osteoblastos in vitro •Condroblastos in vivo •Adipocitos •Fibroblastos •Mioblastos MSCs Características diferentes Endoteliales al origen Neuroectodermico Endodermo •MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero- junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
  • 22. Las capacidades de auto renovación ydiferenciación son propias de los diferentes tipos de células Stem, según el microambiente y el tejido en que se encuentren. Paola Andrea Acevedo Toro1; Mónica María Cortés Márquez, Células madre: generalidades, eventos biológicos y moleculares iatreia.rev.fac.med.univ.antioquia vol.21 no.3 Medellín July/Sept. 2008
  • 23. Stem Cell mesenquimales (hMSCs) Stem Cell mesenquimales (hMSCs) poseen un potencial de diferenciación en múltiples linajes  La señalizacion molecular de hMSCs no es bien conocida, y los mecanismos de la regulación de su auto-renovación, diferenciación y transdiferenciacion no se entienden completamente. Se han identificado una serie de “stemness" y de "Genes de diferenciación" que podría ser esencial para mantener la multipotencialidad de las stem cell adultas, así como un compromiso específico a la unidad de linaje. Estos genes son los que codifican moléculas de superficie celular, así como los componentes de las vías de señalización.LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewaland Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
  • 24. Las stem cell adultas permanecen en un estado no proliferativo a lo largo de su vida hasta que son estimuladas por las señales provocadas por el daño tisular y la remodelación CICLO CELULAR:ESTIMULACION repone la reserva de células madre CELULAS PROGENITORAS:HOMEOSTASIS DE CITOQUINAS DETERMINANTESFACTORES DE CRECIMIENTO DEL VARIEDAD DE CELULASMOLECULAS DE ADHESIONCOMPONENTES DELA MATRIZ MICROAMBIENTE DIFERENCIADASEXTRACELULAR LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewal and Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
  • 25. Las células poseen la capacidad de diferenciarse, es decir, que pueden cambiar su linaje de desarrollo específico en otro tipo de células de un linaje diferente, a través de capas germinales embrionarias. ejemplo: (MSC) puede ser inducida a astrocitos, oligodendrocitos, y células endoteliales, por estímulos extrínsecos in vitro. Recientemente se ha demostrado que los osteoblastos, condrocitos y adipocitos diferenciados de las células madre mesenquimales (hMSCs) puede transdiferenciarse en otros tipos de células en respuesta a factores extrinsecos a través de la reprogramación genéticaLIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewaland Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
  • 26. Se han identificado una lista de genes que son marcadores de hMSCs y pueden funcionar para mantener las células madre en un estado no diferenciado o iniciar su proceso de diferenciación: proteína actina filamentosa asociada [AFAP] frizzled7 [FZD7], dickkopf 3 [DKK3]  El receptor F de la proteína tirosina fosfatasa [PTPRF], RAB3B proliferación de multilinajes Stem Cell supervivenciaLIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewaland Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
  • 27. Genes identificados en la diferenciación celular IL1R2 Participa en múltiples vías de señalización NF-kB, p38 MAPK, PPAR, e IL-6 señalización Inactivar la vía MAP2K3 y Reprimir la producción de P38 MAPK citoquinas y la apoptosis Disminuir NF-kB Reducción de la IL6LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewaland Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
  • 28. Vía NF-kB (factor nuclear de transcripción) Regulan el crecimiento, la diferenciación y la apoptosis Estímulo extracelular P P I-kB I-kB Poliubiquitinización NF-kB NF-kB Traslocación al núcleo NF-kB Proteosoma
  • 29. Genes identificados Receptor F de la proteína tirosina PTPRF, regula el crecimiento celular, transformación oncogénica THY-1 Marcador de células madres, Formación de inmunoglobulinas. Frizzled 7 Receptores de proteínas de señalización Wnt Dickkopf 3 Desarrollo embrionario en su interacción en la via Wnt Biglycan Mineralización del hueso Decorin Regulación del ciclo celular , propiedades anti- oncogénica. Thrombospondin 1 Interactúa con receptores de adhesión celular CD73 Media señales coestimuladoras de linfocitos T. LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewal and Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
  • 30. Factores de señalización  PI3K( FOSFATIDILINOSITOL 3 KINASA). Involucrados  PTPRF ( proteína tirosina fosfatasa)  AFAP (proteína actina filamentosa asociada )  RAB3B ( familia de oncogenes) Apoptosis y  WNT BETA CATENINA proliferación  FZD7 celular  DKK3 La señalización de Wnt induce la diferenciación de células madre pluripotenciales en células progenitoras mesodermo y endodermo.Journal of Biological Las células progenitoras creadas a través de la activación de Wnt parecía tener el potencial alto para diferenciarse en hueso y cartílago. Chemistry Sugirieren que la beta-catenina juega un papel importante en el desarrollo esquelético. LIN SONG,NICOLE E. WEBB,YINGJIE SONG,ROCKY S. TUAN, Identification and Functional Analysis of Candidate Genes Regulating Mesenchymal Stem Cell Self-Renewal and Multipotency Stem Cells. 2006 Jul;24(7):1707-18
  • 31. http://webs.uvigo.es/mmegias/5-celulas/ampliaciones/2-mas-que-adhesion.php
  • 32. Cada tipo de célula. Combinación de receptores de su superficie Distinguirse Otros tipos de células Basado Moléculas que se unen a losNombres de Marcadores receptores de superficie de células madre
  • 33. Células Stem Mesenquimatosas(MSCs) Una célula es identificada por consenso internacional como célula madre o Stem cell cuando se detecta la expresión de varios marcadores fenotípicos específicos. Las MSCs se caracterizan por expresar marcadores POSITIVOS para : CD 73, CD 90, CD 105, CD 166 NEGATIVOS para: CD 14, CD 45, CD34
  • 34. Célula CélulaCLASIFICACION CELULAR ACTIVADO POR FLUORESCENCIA Boquilla pequeña Atravesadas por una luz laserExcita las moléculas fluorescentes Unidas Marcadores específicos Señal eléctrica Indica la población de células detectadas Genera una grafica •http://stemcells.nih.gov/
  • 35. Green Fluorescent Protein Consiste Fluorescencia no dependiente de marcadores de superficie Insertar “Gen reportero CÉLULA MADRE Sólo se activa ProduceCélulas indiferenciadas Se apaga Proteína fluorescente de PROBLEMA color verde brillante Una vez Especializada •http://stemcells.nih.gov/ Marca otras células
  • 36. MarcadoresNombre del marcador Tipo de célula Importancia Células Stem Hematopoyética Proteína de superficie celular en células de médula CD34 (HSC) ósea, un indicativo de HSC y progenitoras Y progenitoras endoteliales endoteliales CD34, Sca 1 (MSC) Identifica MSCs marcador de diferenciación para adipocitos, osteocitos, condrocitos y miocitos •MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero- junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
  • 37. MarcadoresNombre del Tipo de Importancia marcador célula c-Kit HSC, MSC Los receptores de superficie celular de médula ósea , Identifica HSC y MSC vinculados con la estimulación de células con suero fetal de Bovino, permitiendo la proliferación de ES, MSC, HSC. Nestina Progenitor Proteína estructural filamentosa expresada en tejido neuronal Neural primitivo. Oct - 4 Único factor de transcripción a PSCs esenciales para el establecimiento y mantenimiento de PSCs indiferenciados Factor célula Pluripotencial Proteína de membrana que permite la proliferación de HSCs yStem (SCF) o C- Célula Stem MSCs, KIT ligando Telomerasa Enzima asociada con la inmortalidad de enzimas celulares usada para la identificación de PSCs •MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero- junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
  • 38. Utilidad Clínica Stem Cells TRANSPLANTES BANCOS DE CELULAS STEM CELULARES Acceso a poblaciones celulares bien definidasNeuronas dopaminergicas…… ParkinsonCélulas beta de langerhans …….Diabetes JuvenilCardiomiocitos……………………Infarto de miocardio Diferenciación de acuerdo a la necesidad del paciente •MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar, HERNANDEZ DIAZ, Angelica Maria. Nova, enero- junio, año/vol 3, numero 003 , 2005.
  • 39. CÉLULAS MADRES ENODONTOLOGÍA
  • 40. Células madres en el complejoPulpo-Dentinal Es un tejido conectivo de alta vascularidad rodeado por dentina, conformado por una población heterogénea de células periodontoblastos, fibroblastos células estromales homeótasis de los tejidos células endoteliales dentinales mineralizados perivasculares células nerviosas. Vasos sanguíneos REPARACION•MUNEVAR NINO, Juan Carlos, BECERRA CALIXTO, Andrea del Pilar y BERMUDEZ OLAYA, Claudia. Aspectos celulares ymoleculares de las células madres involucrados en la regeneración de tejidos con aplicaciones en la práctica clínica odontológica.Acta odontol. venez, dic. 2008, vol.46, no.3, p.361-369. ISSN 0001-6365.
  • 41. The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot EngineeringGeorgeT.-J. Huang, DDS, MSD, DSc*, WataruSonoyama, DDS, PhD§,YiLiu, DDS, PhD‡, HeLiu, DDS, PhD∥, SonglinWang, DDS, PhD‡, and SongtaoShi, DDS, PhD† J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
  • 42. Papila dental ECTOMESENQUIMA superposición de la lámina dental Papila apical: localizada en el ápice del diente permanente ya formadoGeorge T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
  • 43. Papila Apical Ligeramente adherida al ápice puede retirarse fácilmente. UBICACION Este tejido puede ser beneficiado por la circulación colateral,lo que le permite sobrevivir durante el proceso de necrosis de la pulpa. George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
  • 44. El descubrimiento de las SCAP El primer tipo de Stem cells dental fue aislado de tejido pulpar de terceros molares extraídosDPSCs STRO-1 + en cel.de la papila apical. Se han aislado MSC Evidencia que sugiere la existencia de células madre en (SHED) (PDLSCs) SCAP este tejido. George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
  • 45. En SCAP cultivadas se han encontrado marcadores para dentinogénesis Sialofosfoproteina dentinal . SCAP presentan capacidad de diferenciación adipogénica y neurogénica cuando son tratadas con el estímulo adecuado. Ex vivo SCAP fueron trasplantadas en ratones inmunocomprometidos utilizando partículas de HA / TCP como un portador. George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
  • 46. El papel potencial de la papila apical en la maduración de la raíz humana Cuando la papila apical de la raíz distal bucal del primer molar inferior de un cerdo miniatura de 9 meses de edad se eliminó quirúrgicamente, la raíz (A ) fractura de la (B) Tratamiento (C) Tres meses (D) Siete meses distal bucal dejó de corona incisivo Inmediato del después del después del desarrollarse en el 3- Humano que se conducto radicular se tratamiento tratamiento, una meses de seguimientoprodujo antes de la elimino el tejido endodóntico, el cantidad significativa (flechas en negro), pero finalización del pulpar por completo ápice siguió de otras raíces muestran unadesarrollo de la raíz. se realizo selle con desarrollandose. punta de la raíz se crecimiento y desarrollo material de relleno. formó. normal (flechas rojas). George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
  • 47. Desarrollo de la raíz con la punta junto a la papila apical fue cultivadas in vitro durante 3 días antes de ser teñida con hematoxilina y eosina . Odontoblastos (negro flechas), rica zona apical celular George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The PotentialRole in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
  • 48. SCAP en el TTo y Regeneración de dientes inmaduros con periodontitis o abscesoLa infección prolongada puede APEXOGÉNESIS llevar eventualmente a una sería poco probable necrosis total de la pulpa y la papila apical, en estas condiciones. La hipotética vía de infección de los dientes permanentes inmaduros. La infección puede pasar a través de la papila apical y llegar a los tejidos causando amplia resorción ósea perirradicular . George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
  • 49. SCAP en Reimplante y trasplanteVojinovic Al rastrear la migración de las células Periodontales después de la pulpotomía en dientes inmaduros encontró que las células Periodontales migran en el espacio de la pulpa apical durante el proceso de reparación. Por lo tanto podemos asumir que cuando hay una pérdida total del tejido pulpar y el espacio del canal permanece estéril, el resultado es el crecimiento interno de los tejidos periodontales. Involucra extracción de un diente supernumerario o Autotransplante tercer molar y la implantación en una zona receptoraSe ha considerado que mientras el HERS sigue siendo viable, estimula las célulasmesenquimatosas indiferenciadas en los tejidos periapicales a diferenciarse en odontoblastosque contribuyen a la formación de dentina nueva y maduración de la raíz.
  • 50. Ingeniería de tejidos y regeneración tisular Un ejemplo esquemático de la propuesta de inserción gradual de pulpa de ingeniería de tejidos en el escenario clínico .George T.-J. Huang, DDS, The Hidden Treasure in Apical Papilla: The Potential Role in Pulp/Dentin Regeneration and BioRoot Engineering. J Endod. 2008 June ; 34(6): 645–651. doi:10.1016/j.joen.2008.03.001
  • 51. Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot StudyWataru Sonoyama, D.D.S., Ph.D. 4, Yi Liu, D.D.S., Ph.D. 3, Takayoshi Yamaza, D.D.S,Ph.D.2,Rocky S. Tuan, PhD5, Songlin Wang, D.D.S., Ph.D.3, Songtao Shi, D.D.S., h.D.2,6, and George T.-J. Huang, D.D.S., M.S.D., D.Sc. 1,6 J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021.
  • 52. Antecedentes Se han aislado y caracterizado en humanos células madre de pulpa dental (DPSCs) de dientes permanentes Células madre a partir de la pulpa de los dientes deciduos exfoliadas (SHED) DPSCs son capaces de diferenciar en odontoblasto y producir dentina ectópico en el espacio subcutáneo de ratones . Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 53. Antecedentes SHED parecen ser capaces de formar odontoblastos y osteoblastos cuando son trasplantados en ratones inmunodeficientes. Se descubrió otro tipo de MSC humanos … las de la papila apical (SCAP), parecen ser diferentes población de células madre de DPSCs . Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 54. Materiales y Métodos terceros molares (n = 10) Con raíces saludables e inmaduros Pacientes (6 donantes 16-24 años de edad) en las Clínicas de Odontología de la Universidad del Sur de California y la Universidad de Maryland. La médula ósea se obtuvo de los huesos largos de una paciente sana (~ 20 años de edad) sometida a cirugía ortopédica en el Walter Reed Army Medical Center. Protocolo y consentimiento informado Las muestras del diente fueron almacenadas y transportadas en medio de los laboratorios. Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 55. Cultivo celular Papila apical de raíz se separa ligeramente de la superficie de laraíz Es llevada a una solución de 3 mg / ml de colagenasa tipo I y4 mg / ml dispasa durante 30 minutos a 37 ° C.Las únicas células que se obtuvieron al pasar por un filtrofueron de 70 micras de suspensiones SCAP Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 56. • Cultivadas con Medio de Eagle α-Modificado Complementado con un 15-20% de suero bovino fetal, 100 mM de ácido L-ascórbico 2-fosfato, 2 mM L-glutamina, 100 U / ml de penicilina 100 mg / ml de estreptomicina a 37 ° C en 5% de CO2.EVALUACIÓN DE LA FORMACIÓN DE COLONIAS:día-10se fijaron con 4% de formalina ≥ 50 agregados de célulasse tiñen con azul de toluidina 0,1%. Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 57. DPSCs y (BMMSCs) fueron aislados ycultivadas como se ha descrito anteriormente SCAP fueron cultivadas en: Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium (DMEM) 100 unidades / ml de penicilina 100 mg / ml de estreptomicina Células fueron 25 ng / ml Fungizone, subcultivadas a 1:3, cuando llegaron a ~ 85% de confluencia. 10% FBS preseleccionados. Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 58. Análisis de la proliferacióncelularin situ Se tomo la papila apical de las puntas de las raices Cultivaron y etiquetados con bromodeoxyuridina (BrdU) . La concentración de BrdU utilizado fue el mismo en las células descritas anteriores . Después de 3,5 y 18 horas de la incorporación BrdU Los tejidos fueron fijados y desmineralizadaos Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 59. Análisis de la proliferacióncelularin Las muestras fueron seccionadas y situdesparafinadas para tinción inmunohistoquímica de células BrdU positivos con anticuerpos anti-BrdU. Las células teñidas positivamente se contabilizaron en las zonas seleccionadas al azar en un microscopio de luz. Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 60. INDUCCION OSTEO/DENTINOGENICA Condiciones para la inducción de la acumulación de calcio dadas por el medio. MEDIO OSTEO / DENTINÓGENICO contiene los elementos básicos mencionados además de: 10 nM dexametasona, 10 mM β-glicerofosfato 50 mg / ml de fosfato de ascorbico  25 dihidroxivitamina D3 calcio acumulada fue detectado con la tinción 2% Rojo de alizarina S (pH 4,2) .Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 61. INDUCCION ADIPOGENICA Medio adipogénico contiene básicos los elementos más: 1 dexametasona μM, 1 mg / ml de insulina 0,5 mM IBMX (3-isobutil-1 - methylxantine). Aplicación de gotas de aceite acumulado en las células después de la diferenciación adipogénica se tiñeron con el rojo reactivo O.INDUCCIÓN NEURÓGENA Las células fueron cultivadas en la presencia de Suplemento B27, bFGF (40 ng / ml) y EGF (20 ng / ml) . Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 62. DE CONTROL NEGATIVORATÓN Anticuerpos DSP (LF-21)………………………………… (Dr. Larry Fisher, NIDCR / NIH) STRO-1 …………………. (Dr. Stan Gronthos, del Instituto de Medicina y anti-FGF incluido básica (FGF),  TGFβRI Y TGFβRII Ciencias Veterinarias, Australia), nestin, neurofilamento M (NFM) NSE (enolasa neuronal específica),  núcleos neuronalesVEGF 1) Flt-1 (Receptor de (Neun)  Flg (FGFR1) y FGFR3 de Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz  2 , 3-nucleótido cíclico-3- deLF-120) sialophosphoprotein hueso (BSP, la fosfodiesterasa (CNPase) de fosfatasa Chemicon alcalina (ALP, LF-47)CONEJO Osteocalcina (OCN, LF-32) βIII anti-tubulina de Promega y monoclonales anti-CD146/MUC18  anti-fosfatasa alcalina (ALP) (FL-47)  la matriz extracelular phosphaglycoprotein (MEPE) (LF-155) de la Dra. L. (glicoproteína melanoma asociada) de Chemicon. Fisher  anti-endostatina, ácido glutámico  descarboxilasa (GAD) de Chemicon. Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 63. Secciones desparafinadas fueron inmersas en 3% H2O2/metanol por 15 minutos para apagar la actividad de peroxidasa endógena Se incubaron con anticuerpos primarios (1:200 a 1:500 diluciones). Isotipo de concordancia de anticuerpos de control se utiliza en las mismas condiciones durante 1 hora.Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 64. Tinción inmunohistoquímica enzimática, polímero Zymed SuperPicTure (Zymed / Invitrogen)Posteriormente, las secciones fueron contrastados con hematoxilina.Para el análisis de immunocitofluorescencia, las células fueron subcultivadas en ochodispositivos en la cámara (2 ×10 a la 4 células por campo) Las células fueron fijadas en Formaldehído al 4% durante 15 min y luego bloquearon y seincubaron con anticuerpos primarios (1:200 - Diluciones 1:500) por 1 h, respectivamente. Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 65. Características histológicas dela papila apical Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 66. Los resultados demuestran que papila apical contienen 2 - a 3 veces más células BrdU positivos que los de tejido dela pulpa en el mismo diente 3,5 horas o 18 horas después de la incorporación BrdU. Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 67. Se examino la expresión in situ de marcadores osteogenicos y dentinógenicos en papila apical. DSP,ALP, BSP, y OCN inmunohistoquímica positiva sólo en odontoblastos alineados en contra de la recién formadala dentina (fig. 3), mientras que ninguno de estos marcadores se han detectado en la papila apical. Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 68. Potencial:osteogénicodentinogénicoadipogénico Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 69. Inmunofenotipo en los cultivosde SCAP Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 70. Expresión de marcadoresneurales en SCAP Wataru Sonoyama, Characterization of Apical Papilla and its Residing Stem Cells from Human Immature Permanent Teeth –A Pilot Study, J Endod. 2008 February ; 34(2): 166–171. doi:10.1016/j.joen.2007.11.021
  • 71. Papila dental ha sido considerada como la fuente de losodontoblastos durante el desarrollo dental. En general se cree que la formación de dentina en la raíz es elresultado de la señalización en la papila apical y las célulasmesenquimatosas indiferenciadas adyacentes, que luego se conviertenen odontoblastos y son responsables formación de la dentinaradicular.La localización anatómica de las células mesenquimatosasindiferenciadas no ha sido claramente definida.Pueden encontrarse,ya sea en pulpa o papila apical. La pulpa dental también existe poblaciones de célulasmesenquimatosas indiferenciadas que se sabe que son capaces dediferenciarse en odontoblastos nuevos para reemplazar losodontoblastos originales que se han perdido.
  • 72. DPSC aislados a partir de pulpa han demostrado la capacidad dediferencian en odontoblastos células y producir dentina ectópica eninmunocomprometidos ratones.Las células de papila apical proliferan mas rápido y en mayorcantidad comparadas con las de pulpa dental.Una de las propiedades de las MSC de adultos es que normalmentepermanecen en un no-proliferativo, estado de reposo en vivo hastaestimulado por las señales provocadas por el daño tisular y laremodelación haciendo que entren en el ciclo celular.BMMSCs son el MSC estándar de oro en términos de multipotencialidadSCAP y DPSC, parecen tener un perfil diferente de multipotencia yestán más comprometidos con osteo / dentinogenenesis.
  • 73. CONCLUSIONES•Las células madre, junto con la manipulación genética, van aconstituir dos pilares básicos de la medicina de los próximos años.• La tecnología genética impedirá la aparición de muchasenfermedades inscritas en nuestros genes.• El entendimiento de la biologia de las células Stem dentales y elprincipio de la ingenieria de tejidos nos proporciona una mejor basede conocimientos para establecer planes de tratamiento clinicos masadecuados.
  • 74. PERSPECTIVASLa implementación y mejoría de las técnicas de cultivos de las célulasmadre humana nos ofrece la posibilidad de acercarnos al conocimiento delos eventos que controlan la biología y la medicina humana.A pesar del avance vertiginoso en el campo de la investigación de lascélulas stem es todavía mucho lo que queda por investigar sobre ellas.
  • 75. PERSPECTIVASRegeneración dental Y periodontal Regeneración tisular Alternativa terapéutica funcional para mejorar el estado del paciente
  • 76. Gracias….

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