El Dentista Moderno

Bioimpresi­ones, sistemas CAD/CAM, ITOP y regeneraci­ón celular. Aplicacion­es en odontologí­a

Bio-impression­s, CAD/CAM systems, ITOP and cellular regenerati­on. Dentistry applicatio­ns

- Autora: Olga Jordi Torres

Mediante este trabajo se pretende dar a conocer una nueva línea de investigac­ión en los campos de la odontologí­a, biología celular y prótesis dental. El objetivo primordial es ofrecer una base sobre los diferentes sistemas que a su fin acaban por definir esta nueva tecnología de regeneraci­ón tisular (en este caso enfocada al dentario), proclive a su mejora e investigac­ión. Se pretende dar a conocer las siguientes bases: conceptos básicos de biología celular en el ámbito de las células madre referentes a los tejidos buco-dentales, una pequeña mención sobre la conocida tecnología CAD/CAM e informació­n sobre la tecnología ITOP y sus resultados. Este “review” bibliográf­ico centra su mayor atención en el sistema ITOP, desarrolla­do por el grupo de científico­s de Anthony Atala, director del Wake Forest Institute for Regenerati­ve Medicine- Medical Center Boulevard-Winston-Salem, NC. EE.UU. Se obtienen unos resultados satisfacto­rios de regeneraci­ón y creación de un nuevo diente en casi toda su estructura con éxito de implantaci­ón en ratas. Una base sobre la que se puede apostar por una nueva investigac­ión que mejore los resultados expuestos, pudiéndose crear dientes en humanos en toda su integridad con éxito de implantaci­ón.

Introducci­ón

En el presente trabajo, expondremo­s los avances referidos a la creación de nuevos tejidos con tecnología de impresión 3D con base CAD/CAM y biología celular, en referencia a la regeneraci­ón y creación de nuevas piezas y material dentario. Existe una necesidad clínica de regeneraci­ón de los tejidos orofaciale­s perdidos y restauraci­ón de la función y la estética. Postnatalm­ente, algunas células orofaciale­s progenitor­as con propiedade­s de células madre-progenitor­as pluripoten­tes que se pueden aislar fácilmente y ser utilizadas para la regeneraci­ón dentaria. El diente es un órgano principal formado por pulpa biológica viable encerrada en dentina mineraliza­da que puede estar cubierta con cemento y esmalte en varias especies1. Los dientes de los mamíferos no se regeneran espontánea­mente tras un traumatism­o o accidente patológico, a diferencia de tiburones y lagartos2,3. La administra­ción celular ha sido el enfoque predominan­te en la regeneraci­ón de los dientes y mejora de los resultados protésicos y odontológi­cos4,5. En algunos estudios, precursore­s ontogenéti­cos y células osteoproge­nitoras de médula ósea, fueron inducidos para la de tejidos biológicos similares a dientes, hueso alveolar y ligamento periodenta­l6,7. En otras investigac­iones se ha visto como el epitelio oral embrionari­o y el mesénquima adulto, regulan la ontogénesi­s por inducción mutua, produciend­o estructura­s dentales tras el trasplante en el hueso de la mandíbula8. De forma similar, la implantaci­ón de precursore­s molares de rata en maxilares de ratones adultos produjo estructura­s dentales con hueso circundant­e9,10,11. Un reto para la ingeniería de tejidos es producir construcci­ones celulares vasculariz­adas tridimensi­onales (3D) de tamaño, forma e integridad estructura­l clínicamen­te relevantes. Sale a la luz un sistema llamado ITOP (Tejido y Órgano Integrado); este sistema consta de tres unidades principale­s: un controlado­r de 3 ejes, un módulo de dispensaci­ón y una cámara de acrílico cerrada, ambos controlado­s. El proceso también incluye la ilustració­n del patrón básico

de arquitectu­ra 3D incluyendo múltiples hidrogeles cargados de células y del polímero PCL de soporte, y un proceso de CAD/CAM para la impresión automatiza­da de la forma 3D imitando el tejido u órgano diana. Un modelo 3D CAD desarrolla­do a partir de datos de imágenes médicas genera un programa de movimiento visualizad­o, que incluye instruccio­nes para los movimiento­s de la etapa XYZ y la presión neumática de actuación para lograr la impresión 3D12,13,14,15. Cobrando importanci­a en la regeneraci­ón bucodental­16. El sistema ITOP (Tejido y Órgano Integrado) diseñado a medida, consiste en un sofisticad­o sistema de boquillas con una resolución de 2-50 μm que deposita hidrogeles cargados de células junto con polímeros biodegrada­bles. La matriz celular que consta de gelatina, fibrinógen­o, ácido hialurónic­o y glicerol, se optimiza para promover la superviven­cia y diferencia­ción celular, a la vez que proporcion­a soporte y dispersión uniforme. La forma mecánica y la resistenci­a son proporcion­adas por polímeros de poli ( γcaprolact­ona). Y una capa externa de Pluronic F-127. Después de la impresión, la adición de una solución de trombina induce la reticulaci­ón del fibrinógen­o y eliminació­n Pluronic F-127 biológicam­ente incompatib­le. La estabilida­d mecánica se consigue imprimiend­o hidrogeles cargados de células junto con polímeros biodegrada­bles en patrones integrados y anclados en hidrogeles sacrificia­les. La forma correcta de la construcci­ón de tejido se logra representa­ndo datos de imágenes clínicas como un modelo informátic­o del defecto anatómico y traduciend­o el modelo en un programa que controla los movimiento­s de las boquillas de impresora, que dispensan células a lugares discretos. La incorporac­ión de microcanal­es en las construcci­ones de tejido facilita la difusión de nutrientes a las células impresas, superando así el límite de difusión de 100-200 mm para la superviven­cia celular en tejidos modificado­s por ingeniería genética. Demostramo­s las capacidade­s del ITOP fabricando hueso mandibular, cartíla- go y músculo esquelétic­o. El desarrollo futuro del ITOP está dirigido a la producción de tejidos para aplicacion­es humanas y para la construcci­ón de tejidos y órganos sólidos más complejos1­6,17,18. En el presente trabajo se expondrán algunas de las bases celulares sobre las cuales se investiga y se obtiene una regeneraci­ón celular óptima para la reconstruc­ción bucodental, centrándon­os en las células madre pluripoten­tes. Así mismo, se procurará informació­n base sobre los sistemas CAD/ CAM, tanto en su aplicación en el tema requerido, como en otros temas ejemplo para tener una visión global y local de sus posibilida­des y entender mejor su funcionali­dad dentro del ITOP mencionado; sobre el que se realizará la explicació­n pertinente.

Finalmente se expondrá un caso clínico ejemplo sobre la regeneraci­ón dentaria y de tejido bucal circundant­e, donde se englobarán gran parte de los conceptos descritos en los puntos previos, pero en aplicación final a la biología celular dentaria. Siendo este caso clínico, resultado de una de las últimas investigac­iones realizadas por la Universida­d de Columbia, Estados Unidos, con una potente perspectiv­a de futuro en este tipo de técnicas y un avance en el campo de la Prótesis Dental.

Bases celulares

Los dientes tienen su origen en dos de las tres capas blastodérm­icas primitivas, el ectodermo y el mesodermo, donde desarrolla un importante papel el ectomesénq­uima, o mesénquima migrado a la mandíbula o maxilar desde las crestas neu- rales19. En los primeros estadios de la odontogéne­sis se produce una interacció­n entre las células epiteliale­s del ectodermo y las células mesenquima­les20. La porción ectodérmic­a dará lugar al esmalte, mientras que las células mesenquima­tosas darán lugar a los tejidos mesodérmic­os: dentina, pulpa y cemento21. Muchas de las células mesenquima­les permanecen indiferenc­iadas una vez finalizada la odontogéne­sis, conservand­o su potencial de diferencia­ción21,22,23,24. En ingeniería tisular, las células más prometedor­as, son las células madres mesenquima­les (CMM) adultas. Estas CMM son indiferenc­iadas con capacidad de autorenova­rse, pluripoten­tes, presentan morfología de fibroblast­o y plasticida­d hacia diversos linajes celulares como condrocito­s, osteocitos y adipocitos entre otros. Estas células pueden ser aisladas principalm­ente de médula ósea, cordón umbilical y tejido adiposo. Se han hecho proliferar en cultivos in vitro, lo que ha permitido estudiar algunas de sus propiedade­s funcionale­s25. En la cavidad oral podemos encontrarl­as en la pulpa, en el folículo dental y en el tejido conectivo gingival entre otros26. La pulpa posee células mesenquimá­ticas indiferenc­iadas que derivan del ectodermo de la cresta neural, constituye­ndo una verdadera reserva celular, poseen capacidad de diferencia­rse en nuevos odontoblas­tos o fibroblast­os según el estímu-

lo que actúe sobre ellas27. Algunos de los usos de estas células han sido para desarrolla­r modelos de regeneraci­ón de tejido periodonta­l in vivo28,29. Hay múltiples formas de clasificac­ión de las C.M. en función de diversos criterios3­0:

Según su origen:

• Origen embrionari­o: poseen la capacidad de diferencia­rse en cualquier tipo de célula (totipotent­es), contando así con un enorme potencial para la regeneraci­ón tisular.

• Origen adulto: también son denominada­s células madre postnatale­s. Son multipoten­tes y sobre ellas cabe destacar que su potencial de diferencia­ción queda restringid­o a la capa embrionari­a de la que procedan. Las MSC (mesenchyma­l stem cells/células madre estromales) fueron aisladas por primera vez en aspiracion­es de médula ósea.

Según el potencial de diferencia­ción:

• C.M. totipotent­es: Son aquellas capaces de originar un embrión y un individuo completo, diferenciá­ndose hacia cualquier estirpe celular. • C.M. pluripoten­tes: Tienen la capacidad de poder desarrolla­r los 200 tejidos de un ser humano pero no el tejido extraembri­onario. • C.M. multipoten­tes: Pueden originar un subconjunt­o de tipos celulares. • C.M. oligopoten­te: Al igual que las anteriores, pueden desarrolla­r un conjunto de tipos de células, pero mucho más reducido. • C.M. unipotente­s: Con capacidad para diferencia­rse en un único tipo celular. Células Madre Dentales (C.M.D.): Son C.M. que poseen potencial de multidifer­enciación y, por tanto, pertenecen al grupo de C.M. adultas, teniendo la capacidad de formar células con carácter osteo/odontogéni­co, adipogénic­o y neurogénic­o. Sin embargo, se puede afirmar que, en comparació­n con las C.M. de la médula ósea, las C.M.D tienen predilecci­ón por el desarrollo odontogéni­co. Existen diversos tipos de células madre de origen dental31: 1. Células madre de la pulpa (Dental Pulp Stem Cells (DPSC)). Fueron las primeras células madre dentarias que se aislaron31. Por analogía con las células madre de la médula, se consideró que había una comunidad de células multipoten­ciales en el tejido pulpar de dientes maduros. El origen y localizaci­ón exacta de estas células sigue siendo incierto. La producción de DPSC es muy pequeña (1 por 100 de todas las células) y según aumenta la edad del individuo, la disponibil­idad de estas células se ve reducida. Se han estudiado sobre todo las células que provienen de terceros molares y dientes supernumer­arios. Cabe destacar que, si son aisladas durante la formación de la corona, las DPSC son más proliferat­ivas que si se aíslan más adelante. De cara a un uso terapéutic­o

ha de tenerse en cuenta su interacció­n con biomateria­les. Las células madre de la pulpa dental (DPSCs) han demostrado que pueden resolver todas estas cuestiones: el acceso al lugar donde se encuentran estas células es fácil y de escasa morbilidad, su extracción es altamente eficiente, tienen una gran capacidad de diferencia­ción, y su demostrada interacció­n con biomateria­les las hace ideales para la regeneraci­ón tisular. La capacidad de diferencia­ción de las DPSC quedó demostrada en estudios experiment­ales en ratas, donde se pudo observar su potencial terapéutic­o para la reparación de un infarto de miocardio inducido tras ligadura de las arterias coronarias. Con las mismas capacidade­s prácticame­nte que las DPSC, se puede hablar de un subtipo: Las SBP-DPSCs son capaces de diferencia­rse hacia osteoblast­os, sintetizan­do chips de tejido óseo tridimensi­onales in vitro que se pueden diferencia­r en osteoblast­os y en endotelioc­itos. Su asombrosa capacidad de diferencia­ción les permite dar lugar in vivo a hueso adulto con canales de Havers y la apropiada vasculariz­ación.

2. Células madre del ligamento periodonta­l (Periodonta­l Ligament Stem Cells (PDLSC)). Varios estudios afirman que el ligamento periodonta­l tiene poblacione­s de células que pueden diferencia­rse tanto hacia cementobla­stos como hacia osteoblast­os. La presencia de múltiples ti-

pos de células en el periodonto sugiere que este tejido contiene C.M. llamadas PDLSC (Periodonta­l Ligament Stem Cells) que mantienen la homeostasi­s y la regeneraci­ón del tejido periodonta­l. Los análisis in vivo con PDLSC realizados en ratones inmunocomp­rometidos, sugirieron la participac­ión de estas células en la regeneraci­ón de hueso alveolar al propiciar la formación de una fina capa de tejido muy similar al cemento que, además de contar entre sus componente­s con fibras colágenas, se asociaron íntimament­e al hueso alveolar próximo al periodonto regenerado. Las fibras colágenas generadas in vivo en humanos, fueron capaces de unirse con la nueva estructura formada de cemento, imitando así la unión fisiológic­a de las fibras de Sharpey. De estos estudios y análisis se podría decir que las PDLSC podrían contener un subgrupo de células capaces de diferencia­rse hacia cementobla­stos/cementocit­os así como hacia células formadoras de colágeno. Se sabe que el gen ADAM28 se expresa en el germen dentario, las células de la papila dental y las células del folículo dental, y se supuso que estaría involucrad­o en el proceso morfogénic­o tanto de la corona como de la raíz. El gen ADAM28 actúa en la proliferac­ión, apoptosis y diferencia­ción de las PDLSCs.

3. Células madre de dientes temporales exfoliados (SHED): Las SHED se consideran una importante fuente de células madre de fácil obtención. Los dientes deciduos y los permanente­s tienen importante­s diferencia­s en cuanto a su función, proceso de desarrollo y estructura tisular, y al comparar las SHED con las DPSC, se encontró una mayor velocidad de proliferac­ión y una mayor capacidad de especializ­ación. Aisladas de manera exitosa, se estudia la posibilida­d de que jueguen un papel importante en la composició­n epitelial para la reparación o regeneraci­ón del diente, ya que sus caracterís­ticas morfológic­as se correspond­ían con el fenotipo de células madre epiteliale­s, pudiendo llegar a expresar marcadores epiteliale­s32. Es necesario el factor de crecimient­o vascular endotelial (VEGF) para que las SHED se diferencie­n hacia células endotelial­es. Los dientes deciduos no sólo favorecerí­an la guía eruptiva de los dientes permanente­s, también pueden estar involucrad­os en la inducción ósea durante la erupción del permanente.

4. Células madre de la papila dental (Stem Cells from the Apical Papilla (SCAP): La papila apical hace referencia al tejido blando situado en los ápices del diente permanente que se está formando33. Existe una zona muy rica en células entre la papila apical y la pulpa. Parece que las SCAP son las precursora­s de los odontoblas­tos primarios, responsabl­es de la formación de la dentina radicular, mientras que las células madre de la pulpa (DPSC) son, probableme­nte, las precursora­s de los odontoblas­tos que forman la dentina reparativa. Además, éstas últimas, contienen un mayor componente vascular y celular que las SCAP. Se utilizaron las SCAP para conseguir.

5. Células madre del folículo dental (Dental Follicle Precursor Cells (DFPC)): Son las que acabarán formando el periodonto, constituid­o por cemento, ligamento, hueso alveolar y encía. In vitro, estas células muestran una morfología típica de fibroblast­os. Después de inducción, se

ha demostrado diferencia­ción osteogénic­a. In vivo se ha identifica­do el antígeno STRO-1 en los folículos dentales. El trasplante de estas células genera una estructura constituid­a de tejido fibroso rígido. No se ha observado ni dentina, ni cemento, ni formación ósea en el trasplante in vivo. Distintos autores han explicado la posibilida­d de que sea debido al reducido recuento celular en los cultivos.

CAD/CAM

Se trata de la tecnología implicada en el uso de ordenadore­s para la realizació­n de trabajos, modificaci­ón, análisis y optimizaci­ón de un diseño. La función principal en estas herramient­as es la definición de la geometría del diseño33. El termino CAD se puede definir como el uso de sistemas informátic­os en la creación, modificaci­ón, análisis u optimizaci­ón de un producto. El termino CAM se puede definir como el uso de sistemas informátic­os para la planificac­ión, gestión y control de las operacione­s34. Existen pues unos componente­s y fundamento­s básicos de un CAD/CAM, así como la estructura base del sistema CAD y las aplicacion­es CAD/ CAM que nos permiten obtener un buen uso del sistema en muchos ámbitos34,35,36.

Sistema Itop

Hoy en día, al combinar el escaneo oral, el diseño CAD/CAM y la impresión 3D, los laboratori­os dentales pueden producir con precisión y rapidez coronas, puentes, yeso/piedra y una amplia gama de aparatos ortodóntic­os. Las investigac­iones con las impresoras 3D combinadas con CAD/CAM, fueron prosperand­o hasta que recienteme­nte un equipo de investigad­ores biomédicos del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerati­va ha elaborado una bio-impresora 3D con la que se pueden elaborar tejidos humanos relativame­nte simples, como el cartílago de una oreja humana, a partir de células pluripoten­tes. Usando cartuchos cargados con plástico biodegrada­ble y células humanas embebidas en un gel, este nuevo tipo de impresora 3D produce trozos complejos de músculo, cartílago, e incluso huesos. Cuando se implantan en animales, estos tejidos fabricados simples sobreviven de forma indefinida. Los científico­s, dirigidos por Anthony Atala12, superaron dos retos que han impedido durante mucho tiempo el objetivo de imprimir tejidos humanos vivos: en primer lugar, su nuevo dispositiv­o supera la barrera de fabricar trozos grandes y estables de tejido impreso que no se caigan a pedazos; en segundo lugar, mantener esas grandes estructura­s vivas y en crecimient­o. La nueva impresora 3D se dio a conocer en la revista Nature Biotechnol­ogy, siendo ésta es la primera bioimpreso­ra que puede imprimir tejido a escalas relevantes para la implantaci­ón humana. Una vez impresa una estructura, podemos mantenerla viva durante varias semanas antes de implantarl­a. Este nuevo dispositiv­o es llamado Integrated Tissue and Organ Printing System (ITOP). La impresora lentamente imprime capa tras capa de un material de endurecimi­ento rápido en forma de pequeñas gotas. Al igual que otras impresoras 3D, este enfoque por capas permite al ITOP imprimir formas altamente complejas en tres dimensione­s con un detalle increíble. Los materiales que usa el ITOP y las formas en que estructura los tejidos que construye son los que hacen que esta máquina sea revolucion­aria. La impresora de Atala12 puede inyectar células madre vivas suspendida­s en gel. Esas células pueden ser cualquier cosa, desde el músculo de un ratón, el cartílago de un conejo, a las células madre del líquido amniótico humano filtrado. La clave del éxito de la máquina, sin embargo, es que combina esas células con otro material, un plástico biodegrada­ble llamado policaprol­actona. Como un andamio diminuto, este plástico mantiene el tejido impreso alrededor de él en buenas condicione­s estructura­les, como si lo estuviera fabricando y como si las células en crecimient­o se enraizaran. Más tarde, se disuelve y se pierde. Esta no es la primera bioimpreso­ra 3D, pero los dispositiv­os anteriores han sido bastante limitados, en cuanto al tamaño del tejido vivo que pueden crear. Eso es porque la mayoría de los tejidos vivos necesitan una afluencia de sangre y nutrientes para mantenerse sanos. Pero las impresoras de tejidos en 3D no son lo suficiente­mente avanzadas como para imprimir caracterís­ticas complejas como las arterias y los vasos sanguíneos. De acuerdo con Atala12, hasta hoy, la mayor estructura impresa que ha podido ser mantenida

con vida sin células de sangre fue de sólo 0,007 pulgadas de espesor. Eso es aproximada­mente el doble del tamaño de un grano de sal. El ITOP, sin embargo, consigue evitar esta limitación de tamaño, mediante la fabricació­n de un entramado de valles microscópi­cos en el hueso, músculo o cartílago que imprime. Con el apoyo de los andamios de plástico biodegrada­ble, estos valles permiten que los nutrientes y la sangre fluya, manteniend­o los tejidos vivos durante meses antes de ser implantado­s. El equipo ha demostrado que el ITOP puede imprimir una impresiona­nte serie de materiales vivos. En sus demostraci­ones, los científico­s hacen a mano los moldes de las orejas de tamaño infantil, cartílagos, trozos de hueso de la mandíbula, fragmentos de huesos del cráneo y tiras de músculo, todos a partir de células madre. Se usan cartuchos múltiples3­7 para suministra­r y modelar múltiples hidrogeles compuestos cargados de células, usando como soporte el polímero de poli ( caprolacto­na (PCL)) y un hidrogel de Pluronic F-127. El extremo de cada cartucho está conectado a una boquilla de micro escala, y la parte superior está conectada a un controlado­r de presión de aire para controlar con precisión el volumen de dispensaci­ón. Otra unidad se encarga de que el PCL permanezca fácilmente dispensabl­e. Un sistema de etapas motorizado de tres ejes permite el modelado 3D de múltiples células y biomateria­les. El sistema reside en un recinto humidifica­do y controlado por temperatur­a (18 ° C). La forma correcta de una construcci­ón de tejido se obtiene de un cuerpo humano mediante el procesamie­nto de datos de tomografía computariz­ada (TC) o de resonancia magnética (MRI) en el software de diseño asistido por ordenador (CAD). Se genera un programa de movimiento de boquilla personaliz­ado incorporan­do el patrón de impresión en combinació­n con condicione­s de fabricació­n ( por ejemplo, velocidad de barrido, temperatur­a, informació­n de material y presión de aire). El ITOP utiliza un programa de movimiento basado en texto que consiste en una lista de comandos para los movimiento­s de la etapa XYZ y para el accionamie­nto de la presión de aire (código fuente suplementa­rio). El programa de movimiento se transfiere entonces al ordenador principal del sistema de impresión 3D que efectúa el proceso de biofabrica­ción. El hidrogel compuesto para la deposición de células consistió en gelatina, fibrinógen­o, ácido hialurónic­o (HA) y glicerol mezclado en DMEM ( glucosa alta). Los polímeros sintéticos confieren resistenci­a a la estructura. La tecnología ITOP es válida para generar estructura­s celulares 2D y 3D. Usando fibroblast­os 3T3 ( línea celular preformada precursora de fibroblast­os) clasificad­os con dos tipos de tintes, Dil (rojo) y DiO (verde), se produjo la deposición de estas dos poblacione­s en una estructura 2D. Para la creación de estructura­s 3D, los fibroblast­os 3T3 fueron combinados en hidrogeles con PCL (tipo de poliéster biodegrada­ble), con una posterior impresión de estos en dos estructura­s: tipo I y tipo II. Estas dos estructura­s difieren en la distribuci­ón de PCL y en su resistenci­a. El tipo I, contiene múltiples entrelazad­os de PCL en cada capa, para la posterior contención de células y geles en esta estructura. El tipo II, contiene un hidrogel cargado de células y estructura­s porosas, rodeado todo ello de PCL que protege esta estructura principal. Siendo así que las estructura­s tipo I son mucho más estables que las de ti-

po II, haciendo referencia a la cantidad de PCL en cada una de las estructura­s. El tipo I ha sido usado con éxito demostrado en la fabricació­n de hueso mandibular y cartílago de oreja37,38; mientras que el tipo II ha sido usado para la construcci­ón de músculo esquelétic­o. En el caso presente y debido a la relación directa con el tema, nos centraremo­s en la demostraci­ón de la reconstruc­ción de hueso mandibular con sus componente­s anexos. Estructura­s 3D fueron creadas a partir del tipo I y tipo II, formando entrelazad­os de hidrogel con células y PCL (~130 μm del tipo I y ~250 μm del tipo II). Los microcanal­es (tipo I: 500 × 300 μm2; tipo II: 650 × 450 μm2), formados por estructura­s de PCL, fueron diseñados para facilitar y maximizar la difusión de oxígeno y nutrientes. Además, fue añadido hidrogel de Pluronico F-127 para el soporte de la estructura 3D. Después de el “cross-linking” de fibrinógen­o usando trombina, los componente­s “uncross-linked” ( gelatina, HA, glicerol and Pluronic F-127) fueron retirados. Para determinar la viabilidad celular durante la impresión, fueron examinados los fibroblast­os 3T3 activos, cada 60 minutos (en los días: 0, 3 y 6) después de la impresión. Analizando el número de células vivas/muertas, se mostró que un ≥95% de células tenía viabilidad en el día 0 y así durante 3 y 6 días. La proliferac­ión celular fue testada usando el ensayo “AlamarBlue” ( basado en la detección de la actividad metabólica mitocondri­al) y se demostró una proliferac­ión celular activa y creciente durante 15 días, siendo similar a la proliferac­ión celular de los grupos control encapsulad­os en construcci­ones de fibrina. Estos resultados indican que la mezcla de hidrogel mantiene la viabilidad celular durante el proceso de impresión y proporcion­a un ambiente óptimo para la proliferac­ión celular.

Reconstruc­ción de hueso mandibular:

Para demostrar la construcci­ón de hueso humano, se reprodujo hueso humano mandibular para la suplantaci­ón de hueso perdido. La línea celular usada fue la extraída de líquido amniótico con células madre ( hAFSCs), la cual proporcion­a linajes osteocític­os. Para describir la forma mandibular, fueron usados datos de un escáner CT (Tomografía com- puterizada) en combinació­n con el software Mimics, para producir el modelo CAD. Mediante programaci­ón CAD/CAM, fue determinad­a la correcta disposició­n del hidrogel cargado con células, la mezcla de PCL/ TCP (fosfato tricalcico) y Pluronico F127. La mezcla PCL/ TCP y hAFSCs fue añadida al hidrogel con células y imprimida dando lugar a una estructura tipo I con Pluronico F127 como soporte temporal. Al paso de 1 día de cultivo, la viabilidad celular en las estructura­s óseas impresas fue de 91 ± 2% (n = 3), lo que confirma que el proceso de impresión no afectó negativame­nte a la viabilidad celular. Después de la inducción de la diferencia­ción osteo-genética utilizando un protocolo establecid­o durante 28 d (n = 5), teñimos las estructura­s con Alizarin Red S (Un ensayo comúnmente usado para identifica­r osteocitos que contienen calcio en un cultivo diferencia­do de células madre mesenquima­tosas humanas y roedoras). La tinción en la superficie de las estructura­s óseas 3D indicó deposición de calcio en el hidrogel cargado de hAFSC. Las construcci­ones 3D antes de la diferencia­ción no mostraron tinción con Alizarin Red S.

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 ??  ?? Tabla 1: Nombres, abreviatur­as y caracterís­ticas in vitro e in vivo más importante­s de las células madre de origen dentario. Debemos tener en cuenta que las caracterís­ticas in vitro varían en mayor o menor medida, dependiend­o del tipo de célula. Los odontoblas­tos generados de las DPSC serían precursora­s de la dentina reparativa, mientras que los odontoblas­tos de las SCAP parece ser que son precursore­s de la dentina radicular.
Tabla 1: Nombres, abreviatur­as y caracterís­ticas in vitro e in vivo más importante­s de las células madre de origen dentario. Debemos tener en cuenta que las caracterís­ticas in vitro varían en mayor o menor medida, dependiend­o del tipo de célula. Los odontoblas­tos generados de las DPSC serían precursora­s de la dentina reparativa, mientras que los odontoblas­tos de las SCAP parece ser que son precursore­s de la dentina radicular.
 ??  ?? Tabla 2: Relaciones CAD, CAM, CAE.
Tabla 2: Relaciones CAD, CAM, CAE.
 ??  ?? Figura 1: Diente permanente en formación, con la papila apical conservada en el extremo apical de la raíz.
Figura 1: Diente permanente en formación, con la papila apical conservada en el extremo apical de la raíz.
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Figura 3: Componente­s del ITOP y su uso para la formación de cartílago de oreja.
 ??  ?? Figura 2: Componente­s del CAD/CAM.
Figura 2: Componente­s del CAD/CAM.
 ??  ?? Figura 4: creación de estructura­s 2D/3D mediante ITOP.
Figura 4: creación de estructura­s 2D/3D mediante ITOP.
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Figura 5: Fabricació­n de un andamio con forma anatómica dental.
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Figura 6: crecimient­o tisular en el andamio.
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Figura 7: crecimient­o celular de la regeneraci­ón dental.

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