Regeneración pulpar y Proteínas morfogenéticas.

1. Regeneración pulpar y Proteínas morfogenéticas. Renata Corsini Carolina Donoso Carolina González Francisca Gordon Renato Gunckel Ana Hurtado Daniel Jara Diego Lazo Dra. Daniels

2. Introducción • Años se han utilizado agentes de recubrimiento mantener diente vivo hidróxido de calcio factores de transcripción factores de crecimiento (BMP, MEPE, etc) moléculas de la matriz extra celular (ECM)

3. Promueven la reparación o regeneración de la pulpa dental mediante la formación de una barrera mineralizada, puente dentinario reparativo o la consecutiva obliteración parcial o total de la cámara pulpar o de los conductos radiculares.

4. Complejo PULPO-DENTINARIO afectado por una noxa, 3 diferentes condiciones: • LESIONES LEVES: odontoblastos sobrevivientes • LESIONES SEVERAS SIN EXPOSICIÓN PULPAR: células pulpares  proliferan y migran hacia zona de la noxa  células similares a fibroblastos  secretan fibrodentina en limite pulpodentinario. Generación de nuevos odontoblastos  dentina terciara tubular similar a la predentina. • EXPOSICION PULPAR

5. Regeneración del complejo pulpodentinario El tratamiento ideal para reparar la pulpa seria antiinflamatorio y antibacteriano, estimularía laproliferación de células madre pulpares e induciría su diferenciación a odontoblastospara aumentar el potencial curativo y rápida formación de dentina. Optimamente manejada, la dentina reparativa puede consistir en una combinación de osteodentina y dentina tubular.

6. Para inducir morfogénesis de tejidos dentarios y periodontales deben combinarse: • Señales inductoras morfogenéticas (morfogenes) • Células madre progenitoras que respondan • Matriz extracelular

7. Los morfogenes son señales extracelulares que gobiernan la morfogénesis durante las interacciones epiteliales y mesenquimales. • BMPs (proteínas morfogenéticas óseas) • FGFs (Factores de crecimiento fibroblastico) • Hhs (hedgehog proteins) • Wnts (wingless and int-related proteins) • Aunque las cuatro familias de morfogenes son criticas para la morfogénesis dentaria embrionaria, en el adulto, las BMPs por si solas pueden dirigir la regeneración y la mantención de tejidos dentarios.

8. Matriz extracelular La ingeniería tisular de tejidos dentales y asociados requiere que el andamiaje de la matriz extracelular sea replicado con exactitud. Estudios han mostrado el rol crítico del sustrato de la matriz extracelular en la inducción de hueso por las BMPs. La interacción entre señales inductoras de los morfogenes y las células que responden está mediada por la matriz extracelular.

9. Una rápida revisión histórica: CaOH: mecanismos celulares implicados en la formación de un puente dentinario. • En recubrimientos indirectos con CaOH usado como liner contribuye a la formación de dentina reaccional • PH alcalino de la preparación induce una quemadura de limitada amplitud • Bajo la cicatriz, después de unos pocos días y cuando el proceso inflamatorio comienza a resolverse, células reparativas son reclutadas a la zona central de la pulpa

11. Las dos células hijas migran hacia la zona de la herida donde una segunda división celular tiene lugar. • La proliferación celular es el segundo evento • Cuando un suficiente número de células han sido obtenidas comienzan su diferenciación final, con la consecutiva formación de tejido mineralizado

13. Nuevas moléculas, nuevas aproximaciones y conceptos • BMP´s estudios concluyen que • TGFβ esas moléculas pueden • ECMinducir la formación de dentina reparativa. mecanismos mediadores internos siguen siendo oscuros.

14. Mecanismos relacionados en el proceso reparativo in vivo. El modelo in vivo de la pulpa expuesta de molar de rata

15. Cavidad en cara mesial de molar de rata: - Restauración con V.I: Leve inducción a reacción inflamatoria. - Exposición pulpar mediante presión: Proyección de restos dentinarios, liberación de moléculas EMC, cicatrización (formación de dentina reparativa).

16. Implantación Colágena BMp-7 (Op-1) • Prot. Morfogenética ósea ha sido utilizada como agente de envestimiento indirecto promoviendo la formación de dentina reparativa. • Después de 1 mes la formación de dentina reparativa en la cámara pulpar fue defectuosa (tejido poroso) a diferencia de la porción radicular (tejido denso y homogéneo)

17. Dentonina, un péptido derivado de la MEC y glicoproteína fosforilada (MEPE) • MEPE= inhibidor de la mineralización • Dentonina (AC-100) = fracción de MEPE que estimula la proliferación de células madre de la pulpa y su diferenciación in vitro. • Para llevar la dentonina a la pulpa se usó un vehículo, la agarosa, que produce un efecto biológico per sé (fomración de dentina reparativa y estrechamiento del conducto radicular). • Agarosa más dentonina: reparación más rápida y formación de dentina reparativa en cámara pulpar y no en conducto radicular • Conclusión: la dentonina es una buena inductora de la mineralización pulpar in vivo.

18. Implantación in vivo de A+4 y A-4 en pulpa expuesta • A+4 • A -4 2 productos de amelogenina de bajo PM • A+4: induce la expresión del factor de transcripción Sox-9 • A-4: induce la expresión del factor de transcripción Cbfa1

19. Implantación de A+4: formación de puente dentinario grueso y homogéneo y obstrucción gradual del conducto radicular por aposición de dentina reparativa. • Implantación de A-4: reacción más lenta con formación de dentina difusamente mineralizada y obliteración total del conducto radicular.

20. Implantación de A+4 y A -4 Células tipo Osteoblastos y odontoblastos Osteodentina

21. Aspectos in vitro de A+/-4 en células madres Céls precursoras de osteo/odontoblastos + A+/-4 Obtención de clones Inyección en pulpas experimentales Formación de osteodentina en 11 días

22. Conclusiones • BSP, un fragmento de MEPE y algunos productos del gen de la amelogenina (A+4 y A-4) simulan la formación de un puente de dentina reparativa. • Atajos podrían ser encontrados por la implantación directa de algunas células específicas en la pulpa, aparentemente esta aproximación también da resultado. • Estas dos estrategias pueden contribuir substancialmente con cambios en el concepto de promover la cicatrización y regeneración de los tejidos dentales alterados.

23. La aplicación de proteínas morfogenéticas óseas en la ingeniería del tejido dental

24. Usando un modelo in vivo, se ha demostrado que las BMP2 y BMP4 humanas recombinantes pueden inducir dentinogénesis. • Una BMP recombinante puesto en un andamiaje de matriz de dentina desmineralizadainduce dentina tubular clásicaen pulpa amputada. • Una BMP puesta en una matriz colágeno tipo Ireconstituido induce osteodentina. • La dentina reparativatambién es inducida en tejido pulpar sano recién “cortado” en primates no humanos usando BMP7 recombinante humano con una matriz de colágeno I insoluble. • La dentina reparativa aparece inicialmente con inclusiones de tejido celular, una porción de la cual cambia a una forma más tubular de matriz con células semejantes a odontoblastosasociadas adjuntas a la masa de matriz no tubular. • Por tanto, el andamiaje de la matriz extracelulares un componente crítico y un prerrequisito para la diferenciación de odontoblastosy la formación de dentina tubular.

25. Avances en la investigación biomédica abren camino a nuevos métodos de tratamiento pulpar, apuntando a la regeneración del complejo pulpo-dentinario. • Los nuevos enfoques se basan en el conocimiento de los mecanismos de regulación, moleculares y celulares, de la dentinogénesis, durante la reparación del tejido dental y su potencial de explotación clínico • Generando reparación y regeneración pulpar mediante la formación de tejido mineralizado.

26. Bibliografía • “Bioactive Molecules Stimulate Repair and Regeneration” Journal of Hard Tissue Biology 15[2](2006) p.36-45. • “The application of bone morphogenetic proteins to dental tissue engineering” Nature Biotechnology 21 [9] (2003) p. 1025-1032. • “The Future Role of Molecular Approach to Pulp-Dentinal Regeneration” Caries Research 38(2004) p. 314-320.