Biología de las Células Madre Dentales

¿Por qué usamos leche para transportar los dientes?

Existen varios tipos de medios líquidos para el transporte de dientes. Desde hace ya varios años, la leche ha sido uno de los mecanismos idóneos para el transporte de corto plazo de los dientes. Además de ser fácilmente adquirible, la leche entera mantiene el tejido pulpar vivo por más tiempo que otros medios y de esta forma las células madre se mantienen viables para su expansión y su futura crío-preservación… De la misma forma, al mantener la leche en refrigeración se maximiza la durabilidad de las células hasta su arribo al laboratorio. , , Si los dientes son colocados en leche entera y se mantiene en refrigeración todo el tiempo, las células pueden durar hasta 120 horas sin perder su viabilidad.

¿Cuál es el proceso general para diferenciar las células?

El proceso de diferenciación de células madre esta bastante documentado en la literatura científica y a rasgos generales sigue el siguiente proceso:

El proceso es similar para los distintos tipos de células, pero los factores de diferenciación y la regulación del ambiente celular son específicos para el tipo de célula deseada. Este proceso esta bastante bien entendido y documentado en la biología y la medicina.

Formas de diferenciación y utilización las células madre

Existen varias formas de utilizar las células madre para transplante:

  • Inyección directa de células indiferenciadas
  • Diferenciación celular in-vitro previa a la inyección
  • Diferenciación y expansión celular dentro de una matriz para controlar la forma del dispositivo regenerativo a trasplantar.
  • Diferenciación celular in vitro además de la inyección de las mismas dentro de una matriz para asegurar su localización y evitar desplazamientos.
  • La combinación de una matriz y de células indiferenciadas previas al trasplante para evitar desplazamientos celulares una vez trasplantadas.
  • Dependiendo del tratamiento en cuestión, el médico tratante utilizará el método más eficaz para el caso particular.

¿Cuántas células se obtienen inicialmente de un solo diente?

La cantidad de células rescatada de un sólo diente es muy variable ya que depende de varios factores como: el tamaño del diente, la cantidad de pulpa en su interior, la salud de las células madre, las condiciones de trasporte del diente, el tratamiento dado al diente después de su extracción o caída, la eficacia en la extracción, entre otras. Es por eso que la cantidad inicial de células puede variar desde algunos cientos (500-900) de células hasta miles de células (3,000-8,000). Sin embargo, el conteo celular inicial de las células no es lo más relevante puesto que las mismas se pueden reproducir hasta llegar a número mucho más alto de células madre. (Véase pregunta 2.5) Lo importante al ver los conteos celulares es conocer las políticas de calidad y cantidad celular que la institución de preservación vaya a realizar previa a la crío-preservación. En el laboratorio de BioEDEN, además de realizar la expansión celular hasta llegar a 3 millones de células (para todas las muestras), se harán las siguientes pruebas celulares previas a la crío-preservación:

  • Expresión morfológica correcta
  • Fenotipo del patrón de crecimiento
  • Tasas de crecimiento celular
  • Exámenes de contaminación celular
  • Pruebas de viabilidad, multi-potencialidad y funcionalidad de las células.

Todos los pacientes de BioEDEN reciben los reportes finales de laboratorio sobre sus muestras.

¿Hasta que número se pueden reproducir las células madre dentales?

Las células mesenquimales de los dientes tienen la habilidad de ser expandidas o multiplicadas en laboratorio muchas veces sin mostrar efectos adversos en las mismas o en su funcionalidad después de ser trasplantadas. La multiplicación celular se da siguiendo un patrón geométrico, es decir cada nueva duplicación (o pase celular) multiplica la cantidad inicial de células inicial por dos:

Número de Duplicación (pase) CelularNúmero total de células
12
24
38
416
532
664
7128
8256
9512
101024
11…

Se ha demostrado en varios artículos científicos que las células madre de dientes primarios se pueden duplicar más de 140 pases celulares sin perder su multi-potencialidad y su aplicabilidad terapéutica. , ,

El laboratorio de BioEDEN preservará un promedio de 3 millones de células madre, sin embargo, es importante recordar que las células madre aún se pueden seguir reproduciendo y multiplicando después de una crío-preservación de largo plazo. Normalmente esta multiplicación celular pre-trasplante será realizada por el médico que va a utilizar las células para su correcta aplicación.

¿Cómo se realiza la expansión celular sin perder la multi-potencialidad de las células?

La expansión celular es un proceso relativamente sencillo. El punto es colocar las células en un medio de crecimiento adecuado y ellas mismas empezarán a multiplicarse naturalmente. La parte más complicada es lograr altas tasas de proliferación celular evitando que las células se vayan diferenciando en células no deseadas. De la misma forma, se debe de evitar que las células sufran “estrés” ya que mientras mas se estresen , su funcionalidad terapéutica también se verá afectada. El estrés celular puede venir de distintas fuentes como:

  • Choques Físicos
  • Fluctuaciones de Temperatura
  • Fluctuaciones en los niveles de CO2 y Oxígeno
  • Fluctuaciones de pH
  • Desequilibrios de bioquímicos críticos como:
  • Factores de crecimiento
  • Azúcares
  • Aminoácidos
  • Entre Otros

Hay que asegurarse que el laboratorio que está desempañando las funciones de aislamiento, expansión, preservación e inyección celular esta capacitado para lograr dichas funciones evitando la diferenciación no deseada de las células. Dicho laboratorio deberá estar regulado y deberá adherirse a protocolos estrictos que han sido validados por instituciones como la FDA. (BioEDEN cuenta con varias certificaciones para agregar la calidad de los procesos biológicos)

¿Existe pérdida celular al descongelar las muestras?

Se ha publicado varias veces que las células mesenquimales se pueden preservar por largos periodos de tiempo para después ser descongeladas sin sufrir una pérdida significativa de la viabilidad celular. Normalmente después de descongelar una muestra hay una pérdida celular entre el 3% y el 5%. Sin embargo, hay que recordar que la pérdida celular no es permanente, puesto que las células pueden seguir siendo multiplicadas después de ser descongeladas. De la misma forma, tampoco existe evidencia que muestre que el porcentaje de pérdida celular se vaya incrementando en el futuro.

¿Cuáles son las diferencias entre trasplantes de células madre alógenas y autógenas?

En un trasplante de células madre autógenas se emplean las células madre del propio paciente. Son muchas las ventajas cuando se realiza el trasplante autógeno: no hay reacciones inmunológicas ni rechazo de células en los tejidos, no se necesita tratamiento de inmunosupresión ni medicamentos y se reduce significativamente el riesgo de contraer enfermedades contagiosas. La compatibilidad de un trasplante autógeno es siempre del 100%.

Por otro lado, las células madre pueden llegar a ser utilizadas por familiares del donante. Sobre todo para primer y segundo grado de consanguinidad. Antes de la donación de células, se deben realizar pruebas de compatibilidad histológica para determinar si las células podrán ser utilizadas sin riesgo. Existen varios criterios que afectan el grado de compatibilidad entre donante/receptor relacionados con el tratamiento específico que se va a realizar.

Si el médico que va a utilizar las células determina que un trasplante alógeno es lo óptimo, la FDA nos permite liberar las células para el tratamiento de parientes de primer y segundo grado de consanguinidad.

¿Se pueden utilizar las células dentales para tratar enfermedades genéticas?

Una enfermedad o trastorno genético es una condición patológica causada por una alteración del genoma. Si la enfermedad a tratar es causada por un error genético y el paciente preservó sus células madre, entonces las células madre preservadas no serán las candidatas idóneas para tratar esa enfermedad en específico. Sin embargo, no porque un paciente tenga una enfermedad genética la preservación de células madre es inútil. Esto se debe a que las células madre dentales pueden generar diversos tipos de tejidos y pueden ayudar al paciente en un sinfín de enfermedades no genéticas. Por ejemplo, si un paciente preserva sus células madre dentales y en un futuro desarrolla alguna enfermedad genética, entonces un trasplante autologo de células madre no será el tratamiento idóneo. Sin embargo, las células madre de ese paciente si le podrán ser útiles para el tratamiento de otras enfermedades como la diabetes, o de lesiones hepáticas, o problemas de córneas, etc, ya que las células utilizadas para estos tratamientos no están en la misma vía de desarrollo que la enfermedad genética que el paciente desarrolló. De la misma forma, gran parte de las veces las células madre dentales ayudarán a tratar enfermedades o problemas adquiridas durante la vida del paciente y que no necesariamente tienen que ver con la información genética. Esto aplica para varias enfermedades y accidentes.

¿Cuánto tiempo duran las células en crío-preservación?

La tecnología de crío-preservación para células de mamíferos ha avanzado significativamente en los últimos 10-20 años. Los biólogos que estaban en la universidad hace 10+ años seguían crío-preservando células en suero y/o Glycerol a -80?C. Este proceso era estándar en ese tiempo y preservaba las células de mamíferos por uno a dos años (dependiendo del tipo de célula) y preservará la viabilidad de las células bacterianas por muchos años (esto se debe a la pared celular bacteriana). Debido a que esto es un procedimiento relativamente viejo y en su momento existieron varias publicaciones científicas que confirmaban esos límites, hay gente que todavía cree que este es el límite temporal de crío-preservación. Hoy en día sabemos que estos métodos anticuados ya son obsoletos y la ciencia ha desarrollado nuevos procedimientos para extender el tiempo de crío-preservación de las células de mamíferos. Algunos de estos son:

  • La utilización de aditivos bioquímicos en el medio de congelación para prevenir la formación de cristales durante el congelamiento.
  • Congelación segmentada en etapas óptimas para prevenir los micro ciclos de congelamiento/descongelamiento.
  • Preservación a temperaturas menores a los -135?C. El punto en el que la actividad biológica se detiene.
  • Mejores practicas de cultivo que previenen la muerte y la diferenciación de células durante la crío-preservación.

Siguiendo los procedimientos requeridos por FDA para asegurar la larga duración de las células, el laboratorio de BioEDEN utiliza los métodos mencionados anteriormente.

Una técnica estándar en el desarrollo farmacéutico para determinar la vida útil de un producto se conoce como “Estudio de Estabilidad Acelerada”. Debido a la naturaleza de la vida biológica es imposible conducir un estudio similar acelerado en el material biológico preservado. Sin embargo, siguiendo otros métodos no estándares se ha determinado que las células madre dentales podrán ser preservadas por lo menos toda la vida del paciente. Por ejemplo, la ATCC (American Type Culture Collection) que es uno de los laboratorios principales del mundo que suministra células para la investigación ha preservado células desde Febrero de 1962 en nitrógeno líquido y después de décadas se han recuperado las células sin una pérdida significativa de viabilidad. Según ellos, las células se pueden preservar indefinidamente en nitrógeno líquido sin afectar la recuperación celular. De la misma forma se han hecho varios estudios con células madre dentales que determinan que las células se pueden preservar criogénicamente por largo plazo sin afectar su aplicabilidad terapéutica. BioEDEN ha descongelado muestras después de 6 años de crío-preservación y las células no han mostrado pérdida en viabilidad o funcionalidad. Por último, debido a que las células madre comparten varias propiedades con los espermatozoides, se estima que su viabilidad es similar y es mayor a 50 años.

¿Con que certificaciones cuentan los laboratorios de BioEDEN?

F.D.A (Food and Drug Administration) – # 300587419
HTA (Human Tissue Authority) – # 12478
Acreditación ISO 9001:2008.
Proceso Biológico Patentado por BioEDEN?- US 7,767,740 B2
Muestras aseguradas por un TRUST que es un fondo financiero irrevocable para mantener las muestras permanentemente.

¿Qué dientes son candidatos para enviar al laboratorio?

Todos los dientes de leche son fuente abundante de células y es recomendable que sean extraídos por el dentista en el momento correcto para evitar futuros problemas de ortodoncia. En cuanto a los dientes permanentes, nuestro laboratorio procesará todos aquellos que sean extraídos por necesidad odontológica. Los dientes deben estar libres de caries y abscesos para garantizar un aislamiento exitoso de células madre.

1.13 Diferencias entre Células Madre de Dientes Primarios y Dientes Permanentes

Todas las muestras, tanto de dientes primarios como permanentes, pasan por las MISMAS PRUEBAS DE VIABILIDAD y CONTEO CELULAR. Si las células del paciente pasan estas pruebas, se garantiza la MISMA APLICABILIDAD TERAPÉUTICA para el futuro.

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