Bioingeniería en la reconstrucción dental

Resumen – Desde las épocas más antiguas de la historia, el hombre ha deseado restaurar la función de los órganos dentarios malgastados. La ilusión de la odontología es suplir los materiales que se aplican hoy en día por nuevos que sean de origen biológico, fundados en células que posean las mismas características a las naturales para poder así renovar los tejidos malgastados. Las publicaciones recientes enfatizan el uso de las células madre. Por lo tanto la bioingeniería dental se abre a nuevos panoramas esperando conseguir mejores transcendencias en beneficio de la salud de nuestra ciudad.

El objetivo de la presente investigación es crear una observación de los diversos estudios realizados sobre la bioingeniería y su aplicación en el campo de la ortodoncia. 

Palabras claves – Bioingeniería, restauración, quimeros, pluripotencia.

Abstract – From the earliest times of history, man has wanted to restore the function of the dental organs wasted. The illusion of dentistry is to supply the materials that are applied today for new ones that are of biological origin, founded in cells that have the same characteristics as the natural order and renew the tissues wasted. Recent publications emphasize the use of stem cells. Therefore dental bioengineering opens new vistas waiting to get better transcendences to benefit the health of our city.

The objective of this research is to create an observation of the various studies on bioengineering and its application in the field of orthodontics.

Keywords – Bioengineering, restoration, chimeras, pluripotency.

INTRODUCCIÓN

PRINCIPIO Y PROGRESO DE LOS DIENTES.

El diente es el proceso de quinientos millones de años de evolución; el número de dientes se ha rebajado y la complejidad de los mismos ha incrementado. Biológica y evolutivamente los dientes surgen en vertebrados durante el ordovícico, aproximadamente hace 460 millones de años. Algunos peces sin quijadas (agnatos) comenzaron a desarrollar estructuras dérmicas llamadas odontodes. Estas estructuras parecidas a dientes, con variados canales, y tejido pulpar envuelto por material dentinario protegido por un material duro parecido al esmalte y que pueden o no estar superpuestos uno a otro, estaban localizados fuera de la boca; tenían varias funciones, como la de protección, propiocepción y ventajas .

La ausencia de estos odontodes en la cavidad bucal se efectuó a través de diversas mutaciones. Los dientes como se conocen hoy en día empezaron a ubicarse dentro de los procesos mandibulares.

El mecanismo evolutivo desde un pez a reptil y finalmente un mamífero originó una disminución en el número de dientes así como un incremento en la complejidad morfológica. La evolución ha conseguido un acrecimiento en la complejidad de los dientes; la dieta y la masticación son componentes centrales en la evolución dental. Existe además una similitud entre la forma dental y los hábitos alimenticios; la evolución de los maxilares de los mamíferos a base de la alimentación ha ocasionado un cambio de molares con cumbres alineadas a molares con cumbres en triángulo, logrando así un aumento en la eficacia

ANTECEDENTES

Compensación y Restablecimiento en las Comunidades Antiguas

Desde las primeras civilizaciones de la historia, el hombre ha tratado de restituir la funcionalidad dental, se ha conseguido en la literatura el manejo de un implante de hierro en un cráneo del período romano; la revelación fue muy importante para la historia de la implantología. El cráneo en donde se manifestó corresponde a la de una persona de 30 años de edad.

El fragmento de metal se halla localizado en el segundo premolar; debido al transcurso del tiempo está desgastado y oxidado, la pieza central de este implante no está afectado, al contrario, por medio de una radiografía, se aprecia que consta de una perfecta oseo-integración. Sin embargo el hierro no es el material con las mejores características para este tipo de procedimiento, lo rescatable de este descubrimiento, es el pensamiento romano de suplir una pieza

Se han hallado muchos cráneos con dientes modelados en concha nácar, ya que posee una estructura química equivalente al hueso; los mayas con esto se habían adelantado a todos, para poder suplir un diente con una estructura similar o casi semejante a la natural.

Al instante de realizar los estudios radiográficos, los investigadores se dieron cuenta de que existía crecimiento óseo alrededor de los "implantes"

La renovación de un órgano dentario por otro de igual forma, tamaño e incluso color, no es idea del hombre actual, este tipo de ideología viene de muchos años atrás.

LA BIOINGENIERÍA EN EL CAMPO DE LA MEDICINA

El interés de la odontología es poder suplir los materiales compuestos que se utilizan en la actualidad por materiales biológicos, fundados en células que puedan tener las capacidades de crear réplicas de un diente o una parte del diente. Un "biodiente" puede equiparar el desempeño de un órgano dentario Antes de efectuar un órgano dentario se tiene que ser objetivo sobre los problemas que se ostentan y que deben ser solucionados (determinación de la forma, observación del tamaño, orientación de crecimiento y expulsión, resistencia a un cuerpo Coexisten diversas representaciones para efectuar un "Biodiente", entre estas existen:

Instigación de la Tercera Dentición (Recreación mediante manipulación genética)

Esta técnica se fundamenta en el complemento de moléculas que provocan la formación de un diente de novo. Estas moléculas son aquellas implicadas en la incitación de un diente embrionario. Las alteraciones del gen RUNX2 originan la displasia cleidocraneal, un síndrome que se adquiere de forma autosómica dominante en donde el paciente demuestra: aplasia o hipoplasia clavicular, estatura efímera, fallas de suspensión de suturas craneales, atraso de la erupción y dientes .

Ingeniería de Dientes Visionarios

En la teología una quimera es un monstruo que expulsa fuego por la boca, combinado con la cabeza de león, cuerpo de cabra y cola de serpiente. En el lenguaje médico, una quimera es un órgano que posee una o más poblaciones celulares diferentes . La habilidad de la quimera, detallada para el oficio de órganos de trasplante como el corazón, riñón y piel; este proceso consigue ser empleado en la recreación dental.

En esta técnica se utilizan variadas células de diversos gérmenes dentarios en la idéntica etapa de formación, afirmando la amplificación de genes y de factores de desarrollo para lograr resultados en un mínimo plazo.

La segregación de variadas papilas dentarias en la idéntica etapa de desarrollo, resulta en la formación del complicado dentino-pulpar, este fenómeno tiene un valor en la recreación dental ya que admite crear un diente quimérico en un ciclo breve de tiempo usando variados

Fig. 1. Resarcimiento de dentina incitada por células madres

Existen diversos tipos de células que pueden colaborar en este proceso de bioingeniería dental. Las células troncales de la trama de la médula ósea y las células troncales de la pulpa dental mezcladas con células apicales del germen han conseguido imitar estructuras equivalentes a la corona

Ingeniería dentro del Bulbo y Complejo Periodontal

El progreso del bulbo y el complejo periodontal envuelve muchos métodos embriológicos, así como muchas células implicadas. El objetivo de la recreación del complejo radicular y periodontal es para sustituir los implantes dentales que se han venido manejando para tratar el desgaste dental. Con una raíz de bioingeniería, el cirujano dentista puede poner una corona sintética y restituir así el órgano dentario

Se ha utilizado la recombinación de células del germen dental y células precursoras de la médula ósea mediante el uso de una central para formar una raíz dental y hueso alveolar La forma más próxima de restauración del complejo raíz-periodonto es la técnica tisular híbrida, en donde se componen la recreación dental a base de células troncales, el manejo de biomateriales y la reconstrucción con corona.

Fig. 2. Necrosis pulpar de una fragmento nuevo y su progreso para la generación de pulpa dental nueva.

CÉLULAS MADRE EMBRIOLÓGICAS

Las magníficas células que dan comienzo a tejidos cultivados, que poseen la capacidad de transformación continua y así como para desemparejarse en varios tipos celulares son las células troncales. Las células madre del desarrollado poseen un papel muy trascendental en la homeostasis y en la compensación Las células madre embriológicas consiguen dar inicio a cualquier tipo celular y por lo tanto logran ser más ventajosas para la medicina

Fig. 3. Célula Madre

Un óvulo fecundado constituye una célula madre, debido a que es totipotencial y puede desenvolver un organismo perfecto. Esta célula fecundada emprende una serie de particiones hasta llegar a la fase de blastocito en el que se vacuoliza la célula para constituir la masa celular interna, y se las considera células madre Estas células logran ser genéticamente alteradas y ser empleadas para establecer un organismo transgénico, con o sin expresión de genes, siendo una forma transformada.

Estas células tienen la destreza de convertirse en muchos tipos celulares, también poseen un gran potencial en la medicina Existen dos impedimentos para conseguir el uso de estas células. La principal es el problema de operación de las células para poder conseguir la diferenciación en el tejido esperado. La segunda debido a que existe un altercado sobre la utilización de estas células en el ámbito de la ley y la ética.

Ahora se establece que las células madre del mayor hematopoyéticas no solo consiguen dar comienzo a nuevas líneas celulares sanguíneas sino que pueden dar inicio a un músculo y a un tejido nervioso central. Las células troncales habitan en un lugar determinado llamado nicho, existen diversos nichos en el complejo dental, estas zonas tienen la capacidad de conservar las células

Fig 4. Posteriormente de extirpar las células madre, se centrifugan y movilizan, antes de inducirlas en la persona.

Células Madres incitadas a la Pluripotencia

Son células adultas que han transformado su identidad y han retornado a una etapa de embrionario, la única forma de volver una célula a su etapa embrionaria, es la reprogramación celular que radica en la introducción del material genético de una célula madura en un óvulo (al cual se le ha aislado el ADN); en un corto periodo esta célula híbrida se despliega en una fase prematura de embrión en donde las células pluripotentes pueden ser extirpadas.

Fig. 5. Establecimiento de las células madre.

A partir la primera clonación de la oveja Dolly en el año de 1997 y el primer retiro de la célula troncal embrionaria realizado en 1998; el traspaso nuclear ha tenido una mayor aplicación, debido a las grandes posibilidades de poder originar células troncales Hoy en día se efectúa el traspaso nuclear mediante otra técnica en la que el material genético de la célula madura no se implanta dentro de un cigoto, sino se implantan genes que regularmente se encuentran multitudes en una fase embrionaria en una célula

El principal desafío es la personalización de los genes que se incluyen en la estructura de un órgano, en una célula epitelial se implantan junto con un retrovirus, consecutivamente ese retrovirus se completa con el gen celular y se cambia la programación de la célula, convirtiéndola en una célula

Debido a que las células pluripotentes son competentes de concebir cualquier tipo de tejido en el cuerpo, el objetico principal de estas células es reproducir sustituciones de órganos o tejidos deteriorados. Lo único que se puede hacer en la actualidad es el manejar estas células para observar el progreso de los padecimientos y poder así equiparar nuevos remedios para tratar ese Se ha elaborado también la compensación de desperfectos periodontales con la asistencia de las células estimuladas a pluripotencia en estudios con ratones, además del uso contiguo de materiales actualmente favorables como las proteínas del esmalte; la restablecimiento de hueso alveolar, cemento y repliegue periodontal se ha renovado con el uso mezclado de proteínas del esmalte y células estimuladas a pluripotencia, lo que deja ver un expectante prometedor en la compensación

CONCLUSIONES

A pesar de que existen considerables desafíos para poder crear un órgano dentario, las células troncales han confirmado que poseen capacidades regenerativas extraordinarias a otras células, a pesar de esto; existe mucha polémica sobre su proceso y uso, por eso los científicos buscan nuevas opciones y una de ellas es conseguir células pluripotenciales a partir de células adultas, mismas que tienen un gran potencial de regeneración tisular y que pueden llegar a ser empleadas a la cavidad bucal.

Los desafíos son grandes pero ya se han ejecutado estudios que manifiestan a esta tecnología como una nueva arma para revolver las enfermedades que invaden al complejo craneofacial; se necesita pulir todos estos conocimientos y poder llegar a conseguir los resultados deseados. Es viable crear un órgano dentario mediante ingeniería tisular, sin embargo el trabajo debe ser pluridisciplinario para que todas estas aspiraciones de laboratorio lleguen a ser factibles en el ámbito clínico.

La odontología está sobrellevando un gran cambio, en donde muy pronto conseguiremos ya no usar materiales reconstructores, prótesis e implantes para llegar a una armonía estética y práctica en la cavidad oral, sino que podremos rehacer nuestra pieza dental afectada con las células madre del propio paciente. Hacen falta más exploraciones para saber al detalle las características, funciones y orientaciones de las células madre en el cuerpo humano.

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Autor:

ANDRES MARCELO CHAZI SOLIS

UNIVERSIAD POLITECNICA SALESIANA

achazis259[arroba]hotmail.com