Un estudio de odontología muestra cómo el ‘estrés positivo’ puede impulsar la regeneración del tejido dental

Por lo general, se piensa que el estrés es un fenómeno negativo, pero los investigadores de HKU Dentistry encontraron un «estrés positivo» que puede inducir buenos cambios en las células madre de los dientes para hacerlas más resistentes a las lesiones y enfermedades.

El estudio, publicado en línea en el Revista de investigación dental, es el primero en demostrar que los mecanismos adaptativos en las células madre dentales inducidos por el preacondicionamiento al estrés pueden impulsar la regeneración del tejido de la pulpa dental. Los investigadores encontraron que el estrés oxidativo causado por un ambiente con poco oxígeno puede provocar una respuesta protectora para hacer que las células madre dentales sean menos vulnerables al daño.

Cuando un diente se daña, ya sea por caries o lesiones graves, el tejido vivo del interior queda expuesto a bacterias dañinas y es vulnerable a las infecciones. Una vez que el tejido de la pulpa del diente está completamente infectado, las opciones de tratamiento actuales se limitan a eliminar la pulpa enferma y rellenar el canal vacío con materiales artificiales como caucho y cemento o extraer el diente. Cuando el núcleo de un diente se rellena con materiales inertes artificiales, el diente sin pulpa se seca con el tiempo, se vuelve quebradizo y más propenso a agrietarse y volver a infectarse. Esto eventualmente podría conducir a la extracción del diente y el reemplazo con una prótesis.

El equipo de investigación dirigido por el Dr. Waruna Dissanayaka, profesor asistente en Biociencias Orales, tiene como objetivo desarrollar un enfoque para regenerar la pulpa dental perdida que podría revitalizar el diente y permitirle funcionar como un diente normal.

La terapia basada en células madre se ha considerado una estrategia prometedora en la regeneración de la pulpa dental. Sin embargo, dado que el canal de la raíz del diente está rodeado por tejido dental duro con un suministro de sangre limitado, lo que crea un entorno hostil para las células con poco oxígeno y nutrientes, la baja viabilidad celular después del trasplante in vivo sigue siendo un desafío crítico para los investigadores.

El equipo de investigación desarrolló un protocolo de preacondicionamiento que modificó genéticamente las células para imitar un estado de respuesta a condiciones de bajo nivel de oxígeno con el fin de activar una proteína que induce cambios adaptativos en las células.

El Dr. Yuanyuan Han, coinvestigador del equipo, señaló: «Dado que se informó que esta proteína activa varios mecanismos adaptativos clave, nos preguntamos si este fenómeno se puede aplicar para mejorar la supervivencia celular después del trasplante hasta que se logre un suministro de sangre suficiente». «

«En nuestro estudio, descubrimos que estas células activan un mecanismo metabólico para producir energía en condiciones de bajo nivel de oxígeno y eliminan los metabolitos dañinos producidos en condiciones de estrés», explicó el Dr. Han.

«Curiosamente, también descubrimos que las células preacondicionadas mejoraron significativamente la formación de tejido duro dental dentro del tejido pulpar regenerado», agregó el Dr. Dissanayaka.

«Investigaciones anteriores han revelado que nuestras células poseen varios mecanismos de adaptación para el estrés, que están regulados por varios genes clave codificados en nuestro ADN que normalmente están inactivos», dijo el Dr. Dissanayaka. «Si podemos activar estos genes, la expresión posterior de proteínas específicas puede preparar a las células para que sean menos vulnerables a las lesiones».

Con la ayuda del Dr. Mohamad Koohi-Moghadam, Profesor Asistente de Investigación en Inteligencia Artificial Clínica, el equipo investigó qué genes se activan o reprimen durante el preacondicionamiento y está trabajando más para caracterizar las proteínas aguas abajo reguladas al alza que hacen que las células sean resistentes al daño.

«Las células madre de los dientes tienen una capacidad inherente para sobrevivir bajo estrés», dijo el Dr. Dissanayaka. «Nuestro objetivo es encontrar formas de aprovechar esta capacidad y utilizar el estrés positivo para ayudar a regenerar los tejidos dentales».

El Dr. Dissanayaka planea utilizar el conocimiento de genes y proteínas específicos responsables de inducir la supervivencia celular para identificar fármacos que puedan utilizarse en la regeneración clínica de tejidos. Él cree que estos nuevos hallazgos promoverán el desarrollo de nuevas estrategias para mejorar el potencial terapéutico de las células madre dentales.