céls-tronco e a odontologia
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TCC do Curso de Biomedicina UNICIDTRANSCRIPT
UNIVERSIDADE CIDADE DE SÃO PAULO – UNICID
Janaína Ramos de Castro
EXTRAÇÃO DE CÉLULAS-TRONCO DA POLPA DENTÁRIA
E SUAS POSSÍVEIS APLICAÇÕES TERAPÊUTICAS
REVISÃO DA LITERATURA
São Paulo
2012
UNIVERSIDADE CIDADE DE SÃO PAULO - UNICID
Janaína Ramos de Castro
EXTRAÇÃO DE CÉLULAS-TRONCO DA POLPA DENTÁRIA
E SUAS POSSÍVEIS APLICAÇÕES TERAPÊUTICAS
REVISÃO DA LITERATURA
Monografia apresentada para conclusão do curso de Graduação em Biomedicina desenvolvida na Universidade Cidade de São Paulo - UNICID, sob orientação da Prof.ª Dr.ª Dulce Helena Cabelho e co-orientação da Prof.ª Drª Marcia K. Koike.
São Paulo
2012
UNIVERSIDADE CIDADADE DE SÃO PAULO - UNICID
Janaína Ramos de Castro
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Cidade de São Paulo – UNICID, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Bacharel em Biomedicina.
Área de Concentração:
Data da defesa: ____/____/____
Resultado:__________________________________________________________
BANCA EXAMINADORA:
Prof.ª Dr.ª Dulce Helena Cabelho ____________________________________
Universidade Cidade de São Paulo (UNICID)
Prof.ª Dr.ª Marcia K. Koike ___________________________________
Universidade Cidade de São Paulo (UNICID)
Prof.ª Dr.ª Maria José Tucunduva ___________________________________
Universidade Cidade de São Paulo (UNICID)
Dedicatória
Agradecimentos
“Ser feliz é reconhecer que vale a pena viver, apesar de todos os desafios,
incompreensões e períodos de crise. Ser feliz é deixar de ser vitima dos problemas e
se tornar um autor da própria história. É atravessar desertos fora de si, mas ser
capaz de encontrar um oásis no recôndito da sua alma. É agradecer a Deus a cada
manhã pelo milagre da vida. Ser feliz é não ter medo dos próprios sentimentos. É
saber falar de si mesmo. É ter coragem para ouvir um “não”. É ter segurança para
receber uma crítica, mesmo que injusta.”
(Fernando Pessoa)
Resumo
As células-tronco, por suas propriedades de auto-renovação e por sua
capacidade de gerar linhagens celulares diferenciadas, têm sido estudadas para o
desenvolvimento de técnicas para a de manipulação e tratamentos restauradores de
tecidos e órgãos. O órgão dental apresenta em seu interior um tecido rico em
células-tronco, a polpa dentária. As células-tronco pós-natais ou maduras em polpa
dentária mostraram-se capazes de originar um tecido semelhante ao complexo
dentino-pulpar, composto de matriz mineralizada e túbulos delimitados por células
semelhantes à odontoblasto, formando dentina e esmalte. Esta utilização é de
grande importância em Periodontia, Endodontia e Cirurgia Craniofacial, devido
alterações genéticas, anomalias congênitas ou perdas precoces causadas por
trauma, podendo resultar em movimento dos dentes remanescentes, dificuldade na
mastigação, fonação, desequilíbrio na musculatura e comprometimento da estética
dentária. Mais recentemente, tem sido proposta a utilização de células-tronco da
polpa dentária para reparação de outros tecidos. Este estudo se propôs a revisar a
literatura sobre a utilização das células-tronco obtidas da polpa dentária quanto às
técnicas, suas limitações e o possível potencial terapêutico.
Palavras-chave: Células–tronco, polpa dentária, terapia celular e regeneração
odontológica.
LISTA DE ABREVIAÇÕES E SIGLAS
BEH: Bainha Epitelial de Hertwing
CTs: Células-Tronco.
DPSCs: Células-tronco da polpa dentária.
DFPCS: Células do folículo dentário.
SCAP: Células-tronco da papila apical.
SHED: Células-tronco de dentes deciduos.
MSCs: Células-tronco mesenquimais.
PDLSCs: Células-tronco do ligamento periodontal.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 1
2. OBJETIVO ......................................................................................................... 3
3. METODOLOGIA ................................................................................................ 4
4. REVISÃO DA LITERATURA ............................................................................. 5
4.1. CÉLULAS – TRONCO .................................................................................... 5
4.1.1. EMBRIONÁRIAS ......................................................................................... 6
4.1.2. ADULTAS .................................................................................................... 7
4.1.3. MESENQUIMAIS .......................................................................................... 8
4.2. FATOR DE CRESCIMENTO ........................................................................... 8
4.3. CÉLULAS – TRONCO E A ODONTOLOGIA .................................................. 9
4.3.1. DESENVOLVIMENTO DENTÁRIO ............................................................. 11
4.3.2. CÉLULAS – TRONCO DA POLPA DENTÁRIA .......................................... 13
4.4. TÉCNICA ........................................................................................................ 18
4.4.1. OBTENÇÃO PULPAR ................................................................................. 18
4.4.2. ISOLAMENTO, SELEÇÃO E EXPANSÃO DAS CÉLULAS – TRONCO .... 19
4.5. POTENCIAL REGENERATIVO ..................................................................... 20
4.6. ENGENHARIA TECIDUAL ............................................................................ 20
4.7. VANTAGEM ................................................................................................... 22
4.8. DESVANTAGEM ............................................................................................ 22
4.9. APLICAÇÕES TERAPÊUTICAS ..................................................................... 23
5. DISCUSSÃO ..................................................................................................... 25
6. CONCLUSÃO .................................................................................................... 27
REFERÊNCIAS ...................................................................................................... 28
GLOSSÁRIO .......................................................................................................... 30
1
1. INTRODUÇÃO
Células-Tronco são conhecidas pela sua capacidade de auto-renovação e
diferenciação celular. Uma célula-tronco é comumente definida como uma célula
que tem a capacidade de dividir e produzir continuamente células descendentes
que se diferenciam em vários outros tipos de células ou tecidos. Há basicamente
dois tipos: embrionárias e adultas (Bansal, 2011).
As células embrionárias têm a capacidade de originar diversos tipos
celulares presentes no embrião e no adulto. O meio de obtenção para seu
estudo devido fatores éticos e legais e manipulação em pesquisas é dificultado.
No entanto, as células adultas apresentam a capacidade de originar tipos
celulares específicos, por não terem limitações morais, que prejudique seu uso
em laboratório, são objeto de pesquisa em estudos recentes.
A terapia celular com células-tronco demonstra resultados satisfatórios,
como no caso das pesquisas em Odontologia, em que são extraídas células da
polpa dentária. A polpa dentária é caracterizada por ter um tecido conjuntivo
frouxo, altamente vascularizado e é constituída por vasos sanguíneos e variadas
células especializadas, além dessas estruturas encontradas estudos revelam o
potencial de extração de células-tronco da polpa dentária, sendo obtida através
de dentes de leites durante a infância ou até mesmo na fase adulta. Pesquisas,
já identificaram cinco diferentes células – tronco dos tecidos humanos: células
tronco da polpa dentária, células – tronco dos dentes decíduos exfoliados,
células – tronco do ligamento periodontal, células – tronco da papila apical e as
células progenitoras do folículo dentário. O presente estudo foca nas DPSC
(Células – tronco da polpa dentária). O grande interesse em pesquisas com
essa linhagem celular vem crescendo cada vez mais devido seu potencial
terapêutico na reconstrução de tecidos e órgãos. Este estudo de revisão da
literatura, demonstrará o grande interesse e a grande descoberta de células-
tronco na polpa de dentes decíduos e permanentes, sabe-se e que encontram-
se células mesenquimais em polpas dentárias. As células mesenquimais são
células que podem ser isoladas da medula óssea, de tecido adiposo, de vários
tecidos fetais e numerosos outros tecidos, como o da polpa dental. As
mesenquimais têm capacidade de se diferenciar in vitro e in vivo em
osteoblastos, em adipócitos, em condroblastos e em mioblastos. Células-tronco
2
provenientes da polpa de dentes decíduos, tem mostrado resultados
satisfatórios para terapia celular, o seu fácil acesso e o fato de não serem
órgãos vitais, que normalmente são descartados após a esfoliação, provém um
atrativo para testes de segurança e viabilidade terapêutica.
O dente se desenvolve na maxila e mandibula, variando a morfologia de
acordo com a espécie e a localização, mas a estrutura se mantém similar sendo
formada por: esmalte, cemento e dentina (juntos formam o tecido mineralizado
que reveste a polpa) e a polpa (formada por tecido conjuntivo vascularizado,
com diferentes tipos celulares) (Yen, Sharpe, 2008). A polpa dentária é derivada
de componentes ectodérmicos e mesenquimais é dividida em quatro camadas: a
primeira, mais externa, composta de odontoblasto produzindo dentina, a
segunda camada, pobre em células e rica em matriz extracelular, a terceira
camada contém células progenitoras com plasticidade e pluripotência, e a
camada mais interna,
O ligamento Periodontal é de suma importância no processo de reparo e
regeneração do Periodonto, uma vez que apresenta células como
cementoblastos, osteoblasto, miofibroblastos, células endoteliais, células
epiteliais, células nervosas e células mesenquimais indiferenciadas identificadas
em laboratório.
Estudos para a diferenciação celular e seu cultivo ainda são de grande
atenção, por mais que esse material seja de fácil obtenção, sua diferenciação
em laboratório requer estudos avançados, assim gerando esperanças para o
tratamento odontológico e até mesmo doenças, como diabetes, oftalmológicos,
entre outros. A regeneração dos tecidos e órgãos lesados ocorre devido à
capacidade de diferenciação celular, como no caso das doenças oftalmológicas,
em que estudos relatam o uso de células-tronco para a diferenciação celular em
células límbicas para a regeneração ocular.
3
2. OBJETIVO
Este estudo baseou-se em uma revisão da literatura da aplicação das
células-tronco obtidas a partir da polpa dentária, bem como possíveis aplicações
terapêuticas.
4
3. METODOLOGIA
Este trabalho foi feito embasado em uma revisão da literatura sobre
extração de células-tronco da polpa dentária e seu possível potencial terapêutico
bem como suas aplicações.
Deste modo, foram selecionados artigos científicos em Língua Portuguesa
com base de dados: Scientific Eletronic Library (Scielo) e em Língua Inglesa no
Pubmed, EBSCO (Academic Search Elite), ScienceDirect e Elsevier, sendo eles
publicados entre 1999 até 2012.
As palavras-chave utilizadas foram: Células-tronco, polpa dentária, terapia
celular e regeneração odontológica.
5
4. REVISÃO DE LITERATURA
4.1. CÉLULAS-TRONCO
São células com elevada capacidade de auto-renovação e produção de
pelo menos um tipo celular altamente especializado, sendo definidas com base
em três de suas principais características: a) capacidade de auto-renovação, ou
habilidade de gerar no mínimo uma célula - filha com características similares às
células mãe; b) capacidade de uma única célula se diferenciar em múltiplas
linhagens celulares; c) capacidade de reconstruir funcionalmente, in vivo, um
tecido lesado. (Verfaillie, 2002).
Existem duas categorias, embrionárias pluripotentes que são procedentes
do embrioblasto durante a fase de blástula do embrião e que são capazes de
originar todas as linhagens celulares do corpo; e a categoria de multipotentes ou
unipotentes, denominadas de células adultas, as quais possuem capacidade de
originar tipos celulares específicos (Souza, 2003; Soares, 2007).
TABELA 1. Classificação das Células – tronco
TIPO ORIGEM POTENCIAL
Totipotente Zigoto ou células - ovo Geram um
novo ser
completo
Pluripotente (células -
tronco embrionárias)
Massa nuclear interna
do blastocisto
Geram todos
os tecidos do
organismo
Multipotente (células -
tronco adultas)
Diversos tecidos do
corpo
Geram os
tecidos dos
quais se
originam
Totipotentes: implantadas no útero materno têm capacidade de originar
um novo organismo. Seu único representante é o óvulo fecundado (zigoto), pois
somente a partir dessa célula é possível surgir um individuo adulto.
Pluripotentes: derivadas da massa celular interna de um embrião com
cinco a sete dias de formação. Nessa categoria encontram–se as células–
6
tronco embrionárias, capazes de originar todas as células do corpo, mas
desprovidas do potencial de formar um indivíduo pleno, pois não dão origem a
anexos embrionários, como a placenta, essenciais ao desenvolvimento.
Multipotentes: encontradas em estágios posteriores do desenvolvimento e
que persistem após o nascimento. Também chamadas células-tronco adultas,
encontram-se localizadas em regiões distintas do corpo e têm a capacidade de
originar subtipos celulares, mas não todas as células do corpo. São de difícil
isolamento e estão presentes em condições limitadas (Rehen, Paulsen.; 2007).
4.1.1. EMBRIONÁRIAS
São derivadas diretamente dos tecidos pluripotentes dos embriões em
estágio pré-implantacional. São assim denominadas devido ao fato de que ao
serem expandidas em cultura celular mantém suas características
pluripotenciais e dão origens a diversos tipos celulares presentes no embrião e
no adulto. Tais células são muitas vezes descritas como totipotentes, referindo-
se a sua capacidade de dar origem aos três folhetos embrionários. No entanto,
tais células não são capazes de regenerar um blastocisto, não sendo, portanto
capazes de produzir um embrião completo. Assim, o termo totipotente dever ser
aplicado somente ao zigoto e os blastômeros nas fases iniciais de clivagem
(Carmo, Santos; 2007).
Nos adultos, as células-tronco persistem nos tecidos e têm a função de
reparo de lesões e regeneração tecidual. Certa população de células é mantida
nos tecidos, porque, muitas quando atingem sua diferenciação terminal
(aquisição de suas características finais), perdem a capacidade de divisão
mitótica, dessa forma podem ser degradadas e, por isso, substituídas. Tais
populações de células-tronco que persistem ao longo da vida do indivíduo, são
denominadas células-tronco somáticas (Carmo, Santos, 2007).
4.1.2. ADULTAS
A capacidade regenerativa, mesmo que restrita a alguns órgãos, sempre
chamou a atenção dos pesquisadores. São células responsáveis pela
manutenção de diversos tecidos e, com certas limitações, pela recuperação de
órgãos lesionados. Quando se dividem, essas células podem dar origem a
7
células idênticas a elas (auto-renovação) ou ainda gerar células maduras e
específicas ao tecido de onde se originaram (Rehen, Paulsen, 2007).
As células adultas podem ser divididas em dois tipos principais:
hematopoiéticas (responsáveis pela formação dos diferentes tipos celulares
sanguíneos), e mesenquimais (podem formar tecido cartilaginoso, ósseo,
adiposo e muscular). Foram descritas primeiramente, no estroma da medula
óssea. Ambas podem ser encontradas na medula óssea, mas a última, também
pode ser encontrada em outros tecidos. Devido a sua função de manutenção de
tecidos adultos e de resposta a lesões do organismo, atribui-se as células-tronco
adultas um grande potencial terapêutico, no tratamento das mais variadas
doenças, como diabetes, doenças autoimunes, na Hematologia, na Oftalmologia
e na regeneração de lesões provocadas por acidentes. (Carmo, Santos, 2007).
Células-tronco podem permanecer em estado quiescente até a fase
adulta, através da autorreplicação, ou diferenciar-se em diversos tecidos a partir
da expressão de determinados genes e exercerem funções especificas. Essas
células podem ser utilizadas na terapia de várias doenças, cujos resultados
obtidos até então são bastante otimistas, o que faz acreditar que essas células
representam a terapia do futuro, podendo significar fontes promissoras na
regeneração dentino–pulpar, periodontal, bem como para a cura de
determinadas doenças e ainda no desenvolvimento de novos dentes (Soares,
2007).
A razão pela qual é importante a distinção entre as embrionárias e adultas
é por que estas células tem um potencial diferente para se desenvolverem em
várias células especificas, isto é, plasticidade. Tradicionalmente, a plasticidade
das células embrionárias parecia ser muito maior do que a de células – tronco
adultas, mas estudos recentes indicam que as células adultas tem uma maior
plasticidade do que se imaginava. A plasticidade define a sua capacidade de
produzir células de diferentes tecidos. Quanto maior a plasticidade mais valiosas
são para o desenvolvimento de novas terapias celulares.
Em diversos tecidos do organismo as células-tronco estão presentes em
um elevado potencial de diferenciação. Estas células podem ser classificadas
pela sua fonte em: células-troncas autólogas, que são obtidas a partir do mesmo
indivíduo a quem será implantada; alogênicas, que são originárias de um doador
8
da mesma espécie, e células xenogênicas, que são isoladas de indivíduos de
outra espécie.
Diversos estudos têm isolado células-tronco indiferenciadas derivadas da
polpa dentária. A identificação dessa população celular nos tecidos dentários
tem estimulado o interesse no potencial regenerativo e na sua aplicabilidade na
engenharia tecidual ou bioengenharia. (Morandini et al, 2008).
4.1.3. MESENQUIMAIS
São derivadas da medula óssea humana (HMSC), também conhecidas
como células-tronco esqueléticas, células estromais da medula óssea ou,
células estromais mesenquimais multipotentes, são um grupo de células
alonogênicas, presentes no estroma da medula óssea, capazes de diferenciação
em várias linhagens de células do tipo mesodérmico e, possivelmente, mas
ainda parte de assunto controverso, em outros tipos celulares não
mesodérmicos, como células neurais ou hepatócitos.
Estas células, quando submetidas a diferentes estímulos, foram descritas
como capazes de diferenciações como osteogênica, condrogênica, adipogênica,
neurogênica e cardiogênica. As MSCs situam-se na fração estromal da medula
óssea, que provê um microambiente que suporta a hematopoese. De fato, estas
células fornecem o suporte do estroma para o crescimento e diferenciação de
células-tronco hematopoéticas e para a hematopoese (Bydlowsk et al.; 2009).
4.2. FATORES DE CRESCIMENTO
São normalmente produzidos para recrutar células implantadas
saudáveis, no entanto, num ambiente como o interior de um dente, onde os
tecidos tem uma capacidade regenerativa muito baixa ou a regeneração de
tecidos não ocorre frequentemente, os fatores de crescimento devem ser
fornecidos exogenamente para criar a atividade celular desejada e, portanto,
apropriada regeneração pulpar (Sun et al.; 2011).
Os fatores de crescimento são proteínas que se ligam aos receptores na
célula e induzem a proliferação e/ou diferenciação celular. Muitos fatores de
crescimento são bastante versáteis, estimulando a divisão celular em
numerosos tipos celulares, enquanto outros são mais específicos. Na maioria
das vezes, os nomes dados a cada fator de crescimento tem pouco a ver com
9
as funções mais importantes, e existem por causa das circunstancias históricas
em que surgiram (Murray et al.; 2007, Bansal et al.; 2011, Sun et al.; 2011).
Atualmente, uma grande variedade de fatores de crescimento foi
identificada, com funções especificas que podem ser usados como parte de
tratamentos de células estaminais e de engenharia de tecidos. Muitos fatores de
crescimento podem ser usados para controlar a atividade das células
estaminais, como, aumentar a taxa de proliferação, induzir a diferenciação
celular num outro tipo de tecido, ou estimular as células para sintetizar matriz
mineralizada. Duas famílias importantes de fatores de crescimento que
desempenham um papel vital, são o fator de crescimento transformados (TGF) e
a proteina morfogenica óssea (BMPs produtora de dentina terciária).
TGF – B1 e B3 são importantes na ativação celular para diferenciação
odontoblastica e estimulação da secreção de matriz dentinária. Estes fatores de
crescimento são secretados por odontoblastos e são depositados dentro da
matriz da dentina, onde permanecem protegidos numa forma ativa através da
interação com outros componentes da matriz extracelular. A adição de fracções
protéicas de dentina purificada estimula um aumento de secreção de dentina
terciária na matriz, sugerindo que o TGF-B1 esta envolvido na sinalização do
dano causado e na reação de cicatrização dentária. (Murray et al 2007, Bansal
et al 2011, Sun et al 2011).
4.3. CÉLULAS-TRONCO E A ODONTOLOGIA
Atualmente existe uma grande busca por novas terapias de reconstrução
do Periodonto destruído pela doença Periodontal, recentes técnicas de
Engenharia tecidual, baseadas na biologia de células-tronco ou bioengenharia,
têm sido propostas. As células mesenquimais indiferenciadas, ou células-tronco
como são conhecidas, têm sido objeto de várias pesquisas recentes, sendo
tratadas por diversos profissionais da área da saúde como um importante
artifício para combater múltiplas doenças, principalmente aquelas que desafiam
a ciência há muito tempo. O destaque para a utilização dessas células é
atribuído a sua capacidade de autorrenovação e de diferenciação em vários
tipos celulares, de acordo com o estímulo recebido (Alves et al.;, 2010).
A terapia com células-tronco adultas geralmente é precedida pela
compreensão de todas as suas propriedades, o controle de sua proliferação e os
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fatores que determinam sua diferenciação. A regeneração de um órgão dentário
não é simples, pois seu desenvolvimento é determinado por interações
complexas e inúmeros fatores de crescimento e, ainda, a diferenciação celular
está ligada a mudanças morfológicas no decorrer da formação do germe
dentário. Tem sido proposta a utilização de células-tronco adultas em diversas
áreas da Odontologia (Soares et al; 2007)
O principal potencial de diferenciação das células dentárias recai sobre a
formação de dentina e dos tecidos associados ao Periodonto, independente de
essas células serem derivadas da polpa, do ligamento periodontal ou do folículo
dentário. As células mesenquimais dentária podem ser divididas em dois grupos
distintos quanto ao potencial de diferenciação. O primeiro grupo associado à
polpa dentária consiste nas células – tronco da polpa, do dente decíduo
esfoliado e da papila apical; o segundo grupo abrange as células-tronco do
ligamento periodontal e as células progenitoras do folículo dentário que estão
relacionadas ao ligamento periodontal (Morsczeck et al 2008).
O primeiro relato da identificação de células-tronco no tecido pulpar
ocorreu no ano de 2000, sendo usado isoladamente uma população de células
clonogênicas com rápida capacidade proliferativa da polpa dentária humana de
um dente permanente. Essas células apresentaram in vitro uma capacidade
proliferável com a das células-tronco da medula óssea, demonstrando que elas
tinham a capacidade de regenerar tecidos. A partir dessas características, foi
possível concluir que essa população celular tratava de células adultas, assim
utilizada a definição como células tronco da polpa dentária (DPSC) (Gronthos et
al.; 2000).
As células da polpa dentária apresentam características similares às das
células–tronco da medula óssea, sendo ambos os tipos celulares
indiferenciados. As células da polpa dentária têm ainda a capacidade de se
diferenciar em células semelhantes aos odontoblastos (Morsczeck et al.; 20008).
4.3.1. DESENVOLVIMENTO DENTÁRIO
É um processo complexo, o primeiro sinal de desenvolvimento dentário é
o espessamento do epitélio oral que se transforma em um botão. As células
mesenquimais se condensam ao redor desse botão e, durante os estágios de
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capuz e campânula, o epitélio se organiza, conforme a morfologia do dente que
está em formação (Thesleff, Sharpe, 1997).
Durante o estágio de campânula, já é possível identificar o germe
dentário, que consiste do órgão do esmalte, da papila dental e do folículo
dentário.
A papila dental dará origem à polpa e aos odontoblastos, enquanto que o
folículo dentário dará origem aos cementoblastos e às fibras do ligamento
Periodontal (Cate, 2001).
Todos os tecidos em desenvolvimento, a morfogênese ocorre no contexto
de extensivo crescimento e localização exata, o que determina que a
morfogênese e a divisão celular ocorram de forma extremamente coordenada. A
dentina é composta de colágeno, sialofofoproteína dentária (DSP), matriz
dentária e hidroxiapatia. A dentina possui estrutura tubular e mantém uma intima
relação com a polpa através dos prolongamentos odontoblástcos. Ela circunda a
polpa, que é um tecido rico em fibroblastos, vasos sanguíneos e nervos, e sua
porção externa usualmente é recoberta por uma camada de esmalte (Margaritis
et al.; 2009).
Durante a formação da dentina, os prolongamentos odontoblástcos se
retraem e ficam distantes da lâmina basal, acompanhando o movimento celular.
Após a deposição da dentina, é possível observar a formação de túbulos. A pré-
dentina da raiz contém fibras colágenas dispersas, ao passo que, na coroa, elas
são espessas, organizadas de forma mais densa e normalmente paralelas aos
processos odontobásticos. (Smith et al; 2008).
O epitélio dentário se divide em epitélio externo e interno do esmalte, de
onde se diferencia os ameloblastos, enquanto que as células ectomesenquimais
da papila dental se diferenciam nos odontoblastos. Estas células darão origem
ao esmalte e à dentina. O esmalte é o tecido mais duro do corpo humano. É
composto por mais de 90% de hidroxiapatia e não possui colágeno em sua
composição. As principais proteínas do esmalte são a amelogenina, a
amelobastina, a enamelina e a tuftelina. (Smith, Lesot, 2001).
A principal função da polpa é a de produzir dentina, incluindo sua forma
primária durante o desenvolvimento inicial do dente, a secundária ao longo da
vida do dente e a terciária quando da presença de um estímulo nocivo. Os
12
odontoblastos se encontram alinhados na periferia da polpa, próximos à camada
interna de dentina. A característica da polpa de ser um tecido altamente
vascularizado com uma grande quantidade de nervos mineralizados e não
mineralizados está relacionada com suas outras duas funções principais: nutrir a
dentina e agir como um biosensor para a detecção de estímulos mínimos.
Anatomicamente, a polpa é praticamente toda recoberta por dentina. A única
conexão entre a polpa e o tecido circundante é através do forame apical. A
maioria dos vasos sanguíneos e linfáticos da polpa passa pelo forame, o que faz
do ápice a principal via de nutrição do tecido pulpar. Em alguns dentes, há
inúmeras pequenas aberturas de canais laterais, localizados próximo ao forame
apical. Esse acesso limitado a ambiente restrito diminui a capacidade de
recuperação da polpa frente a uma agressão (Demarco et al.; 2011).
A polpa dentária contém uma população heterogênea de células, dentre
elas fibroblastos, células inflamatórias e do sistema imune, nervos, vasos e
células perivasculares, sendo um tecido conjuntivo com capacidade de reagir às
agressões dentárias com formação de dentina reparadora por novos
odontoblastos. A partir desta constatação, estudos foram conduzidos para
mostrar a presença de células indiferenciadas, as chamadas células-tronco
(Miura et al; 2003).
Se os estímulos são leves ou progridem lentamente, como ocorre nos
casos de pequenas lesões cariosas, atrição, erosão, ou pequenas fraturas, os
odontoblastos normalmente sobrevivem e continuam a produção de dentina,
permitindo a manutenção da atividade pulpar e protegendo os odontoblastos
remanescentes. Quando os estímulos são fortes ou progridem rapidamente,
como ocorre nos casos de cárie profunda, os odontoblastos primários são
destruídos. Nestes casos, os odontoblastos, que são células pós-mitóticas e
diferenciadas, não têm mais a capacidade proliferativa para a reposição dos
odontoblastos destruídos, nem de produzir mais dentina. Sob essas
circunstâncias, células mesenquimais indiferenciadas da polpa dentária podem
se diferenciar em odontoblastos e secretar dentina terciária (Demarco et al;
2011).
Após a formação da coroa, da deposição da dentina coronária e da matriz
extracelular do esmalte, inicia-se o processo de desenvolvimento da raiz
dentária. A porção mais apical do germe dentário prolifera durante o período de
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formação radicular, gerando células responsáveis pela formação da polpa
radicular e do Periodonto. Esta porção passa a ser denominada Bainha Epitelial
de Hertwing (BEH). A bainha epitelial, derivada das células da alça cervical do
órgão do esmalte, prolifera apicalmente, estabelecendo os limites entre a polpa
e o periodonto. Esta estrutura epitelial é responsável pela determinação da
forma radicular, bem como do periodonto. A bainha epitelial é considerada a
principal região controladora do desenvolvimento radicular, uma vez que ela
desaparece assim que a raiz está completamente formada.
As células pulpares que estão em contato com a BEH são estimuladas
para a diferenciação e odontoblastos, que produzirão a dentina radicular. Após,
a BEH se desintegrar e é sugerido que algumas células do folículo dentário
possam se diferenciar em cementoblastos. A deposição da dentina radicular e
do cemento continuam depois da erupção do dente. A formação da raiz dentária
humana normalmente se completa entre 2 a 3 anos após a erupção do dente.
Há similariedades entre os eventos que ocorrem durante a dentinogênese
coronária e radicular. Os pré odontoblastos se alinham ao longo da lâmina
basal, separando – se do respectivo epitélio, sendo que os odontoblastos mais
apicais são menos diferenciados na matriz dentinária (Ding et al, 2009).
Os ameloblastos e os odontoblastos são células exclusivamente dentárias
que se diferenciam de forma terminal durante o estágio de campânula. Esta
característica faz com que eles não tenham mais a capacidade de proliferar a
fim de repor as células que foram lesadas de forma irreversível. A papila apical é
um tecido do tipo embrionário, localizado na porção apical da raiz em formação,
tendo a presença de uma zona rica em células (Ding et al, 2009).
4.3.2. CÉLULAS – TRONDO DA POLPA DENTÁRIA
As células pluripotentes ou multipotentes são capazes de se
diferenciarem em diversos tecidos, bem como as de polpa dentária, se mostram
muito promissoras como ferramentas terapêuticas, pois exibem grande
plasticidade e podem ser isoladas e manipuladas de modo reprodutível. Os
dentes, naturalmente, oferecem uma fonte de células-tronco em quantidade
suficiente para potencial aplicação clinica. Para utilização em pesquisa, há a
vantagem de as amostras serem acessíveis; diferentemente das totipotentes,
14
que são provenientes de células germinativas embrionárias derivadas da prega
genital do feto de 5 a 10 semanas e também por transferência de núcleo
somático em adultos. Percebe-se que mesmo com todos os avanços jurídicos,
as totipotentes ainda suscitam dificuldades na prática da pesquisa; e por isso, o
incentivo a fontes de células-tronco pluripotentes ou multipotentes, como são as
células da polpa, são justificáveis e importantes. De fato, as células pulpares
não motivam conflitos éticos ou religiosos sobre o seu uso e pesquisa, por que
são utilizados dentes previamente indicados para exodontia, e que seriam
descartados. Por isso muitos cientistas estão sendo estimulados a trabalhar com
pluripotentes. Pesquisa com células-tronco somente poderá ser efetivada
quando os procedimentos estiveram estabelecidos com eficiência, eficácia e
segurança. Para isso, as pesquisas são fundamentais, nos seus vários estágios
de testes. Sistematizar os conhecimentos e estabelecer protocolos de
preservação celular são requisitos a serem estabelecidos para se promover
maior acessibilidade no seu uso. Verificou – se que atualmente, é possível
isolar células da polpa dentária humana, multiplicá-las e induzir sua
diferenciação em vários tecidos; por exemplo, em tecido ósseo, adipócitos,
complexo dentino-pulpar, raízes funcionais, dente completo, hepatócitos, folículo
piloso, músculo cardíaco, neurônios e até em córnea. As pesquisas de
isolamento de células-tronco de polpa dentária humana não detectaram
diferenças que pudessem ser atribuídas à idade ou ao sexo do doador (Laino,
2006). No entanto, há interferências quando se comparam dentes decíduos a
permanentes (Miura, 2003), se o dente estava ou não exposto ao meio bucal
(Balic, 2010), as condições pulpares (Wang, 2010).
As mesenquimais foram encontradas na polpa de dente de leite de seres
humanos. Essa descoberta traz nova fonte de células tronco adultas para
eventual utilização em medicina regenerativa. A grande expectativa que envolve
essa descoberta está em seu processo de obtenção não invasivo: toda criança
perde os dentes de leite entre os seis e 12 anos, fazendo sua obtenção muito
mais simples. Bancos para o armazenamento de células – tronco da polpa de
dente poderão ser criados, possibilitando sua utilização no futuro por um grande
numero de pessoas (Paulsen, Rehen, 2007).
A doação desse material é realizada através dos responsáveis, em
primeiro lugar após entrar em contatos com os pesquisadores, os responsáveis
15
pela criança recebem um kit de doação contendo as explicações básicas e um
liquido especial para preservar o dente, em segundo logo depois que o dente sai
da boca, ele deve ser colocado nessa substancia, para evitar que as células
sejam contaminadas ou inutilizadas. O material precisa ir para a geladeira. Em
terceiro, no laboratório, a polpa dental é retirada, a polpa é colocada em uma
placa contendo um meio nutritivo misturado a fatores de crescimento para que
as células proliferem. O próximo passo é o isolamento das células-tronco,
utilizando partículas magnéticas associadas a anticorpos, que reconhecem
moléculas da superfície dessas células. Em seguida, pode – se induzir a
diferenciação dessas células em tipos celulares de interesse terapêutico, outra
possibilidade é conservá-las congeladas para uso em futuros tratamentos.
(Jornal folha de São Paulo, 2012).
Tabela 2. Classificação das células–tronco de origem dentária. Até o
momento, cinco tipos de células-tronco dentárias foram isoladas e
caracterizadas (Huand, 2009).
Células - tronco da polpa
dentária (DPSCs)
As DPSCs da polpa são consideradas as células lógicas
de escolha. Além das duas principais propriedades (auto -
renovação e diferenciação), as DPSCs possuem ainda
vantagens associadas à sua aplicação em engenharia de
tecidos: o acesso ao local de coleta destas células é de
fácil acesso, a extração de células - tronco do tecido
pulpar é altamente eficiente, têm uma capacidade de
diferenciação extensiva e boa interatividade com os
biomateriais.
Células - tronco de dentes
decíduos (SHED)
As SHED são adquiridas a partir de um tecido que é
"descartável" e de fácil acesso, os melhores candidatos
para SHED são caninos e incisivos moderadamente
reabsorvidos com a presença de polpa saudável.
Demonstrando uma maior capacidade de proliferação,
uma oferta abundante de células e uma coleta celular
indolor com invasão mínima. Sendo assim, as SHED uma
opção desejável como uma fonte de células para a
endodontia regenerativa.
16
Células - tronco da papila
apical (SCAP)
As SCAP têm maior taxa de proliferação, em comparação
com as DPSCs. Parecem ser a fonte dos odontoblastos
primários, que são responsáveis pela formação da
dentina radicular, enquanto as DPSCs são a fonte
provável dos odontoblastos de substituição. As SCAP
representam as células progenitoras, e assim são uma
fonte de células estaminais mais adequada que as
DPSCs e SHED, mais requerem investigação adicional.
Células - tronco do ligamento
periodontal (PDLSCs)
Para a regeneração do periodonto, são melhores as
PDLSCs como fonte de células - tronco, em comparação
com células isoladas partir da polpa. Um ligamento
periodontal viável é gerado a partir das PDLSCs.
Células do folículo dentário
(DFPCs)
Todas as células-tronco demonstram multipotencialidade e capacidade
para regenerar múltiplos tecidos dentários e peiodontais in vitro e in vivo (Huang
2009). De entre estas células, todas, exceto as SHED são de dentes
permanentes. Estas células dentárias são consideradas mesenquimais (MSCs)
e possuem diferentes capacidades para formarem tecidos específicos.
Estas células in vivo expandidas podem-se diferenciar em células
odontoblasticas e produzir tecido dentinário em ambos os estudos in vitro e in
vivo (SUN, 2010).
Células-tronco, são isoladas de um tecido especifico, e possuem potentes
capacidades de se diferenciarem em células odontogênicas, no entanto,
também tem a capacidade de dar origem a outras linhagens celulares,
semelhantes, mas diferentes na potencia, às células estaminais da medula
óssea. De ambas as células DPSCs e SHED, são relatadas que tecido
semelhante ao do complexo dentino-pulpar pode ser regenerado e
posteriormente utilizado para regeneração endodontica. As SHED são
adquiridas a partir de um tecido que é “descartável” e de fácil acesso, os
melhores candidatos para SHED são caninos e incisivos moderadamente
reabsorvidos com a presença de polpa saudável. Em crianças, outras fontes de
células estaminais de fácil acesso são: os dentes supranumerários, os
17
mesiodens, dentes decíduos retidos associados à falta de dentes permanentes,
molares extraídos por indicações ortodônticas, entre outros.
As SHED demonstram maior capacidade de proliferação, uma oferta
abundante de células e uma coleta celular indolor com invasão mínima. Assim,
as SHED poderiam ser uma opção desejável como uma fonte de células para a
endodontia regenerativa, no entanto, em comparação, as DPSCs apresentam
maior inclinação para a linhagem neuronal. As células estaminais também são
isoladas de dentes em envelhecimento, mais observou-se que o numero de
células e sua taxa de proliferação diminui com a idade e é máxima apenas
quando a coroa é formada (gérmen dentário) (Huang, 2009).
As SCAP têm maior taxa de proliferação, em comparação com as DPSCs.
Parecem ser a fonte dos odontoblastos primários, que são responsáveis pela
formação da dentina radicular, enquanto as DPSCs são a fonte provável dos
odontoblastos de substituição. As SCAP representam as células progenitoras, e
assim são uma fonte de células - tronco mais adequada que as DPSCs e SHED,
mas requerem investigação adicional (Bansal, 2011).
Para regeneração periodontal, são melhores as PDLSCs como fonte de
células-tronco, em comparação com células isoladas a partir da polpa. Um
ligamento periodontal viável é gerado a partir das PDLSCs (Bamsal, 2011).
Células-tronco autólogas são relativamente fáceis de adquirir e fáceis de
injetar com uma seringa (tratamento de injeção).
Mas nesta técnica, as células têm baixa taxa de sobrevivência e podem
migrar para locais diferentes dentro do corpo, possivelmente, levando a padrões
aberrantes de mineralização. A solução para este problema é aplicar as células
justamente com um scaffold (esqueleto) (Bansal, 2011).
Deste modo, prova-se a vantagem da conjugação de dois métodos
diferentes, de modo a obter uma maior eficácia na regeneração endodontica. De
entre os vários tipos de células que foram contemplados, as DPSCs da polpa
são consideradas as células lógicas de escolha. Além das duas principais
propriedades (auto renovação e diferenciação), as DPSCs possuem ainda
vantagens associadas à sua aplicação em engenharia de tecidos: é de fácil
acesso o local de coleta dessas células. A extração de células-tronco extensiva
e boa interatividade com os biomateriais. A fácil gestão das DPSCs faz delas
uma fonte de células viáveis promissora para um uso futuro em ensaios clínicos
18
humanos. Assim, observa – se que as células de origem dentária podem,
potencialmente, ser utilizada para a regeneração dos tecidos do complexo
dentino-pulpar e Periodontal. Mais importante ainda, a identificação dessas
células fornece uma melhor compreensão da biologia pulpar e do ligamento
periodontal de regeneração após uma lesão tecidual. Células multipotentes que
residem nos espaços perivasculares da polpa madura, do ligamento periodontal
ou da medula óssea têm o potencial de se diferenciarem em fibroblastos
maduros, cementoblastos e osteoblastos para a regeneração dos tecidos
Periodontais (Huang, 2008).
4.4.TÉCNICA
4.4.1. OBTENÇÃO DO TECIDO PULPAR
Para a realização do procedimento é necessário um controle rigoroso da
cadeia asséptica, devido à grande presença de microrganismos no meio bucal.
A assepsia extrabucal, profilaxia intrabucal, bochecho com clorexidina 2%, em
seguida, foi feita anestesia infiltrativa e gengival, sindesmotomia e retirada das
unidades com um fórceps, com um mínimo de tempo e contato com a saliva.
Quaisquer resíduos de tecido mole foram retirados e as unidades foram
imediatamente colocadas em recipientes individuais contendo meio de cultura
DMEM (Dublbecco’s modified Eagle médium, Gibco/NY) com 50mg/ml de
gentamicina adicionadas entre 4 e 8ºC e encaminhadas para o laboratório para
isolamento das células. (JESUS, SOARAES, NOGUEIRA, et al; 2011). O tecido
pulpar deve ser retirado imediatamente após a remoção do dente para não
perder suas propriedades estruturais. Em casos de extração de dentes
permanentes, necessita a realização do exame radiográfico, a fim de verificar as
condições sistêmicas e locais de saúde (Jesus et al, 2011).
4.4.2. ISOLAMENTO, SELEÇÃO E EXPANSÃO DAS CÉLULAS-TRONCO
MESENQUIMAIS
Todo o procedimento de retirada da polpa e cultura celular foi realizado
em fluxos laminares verticais. O acesso à câmara pulpar foi feito, quando
necessário, com discos diamantados (KG Sorensen, São Paulo, SP, Brasil) em
19
baixa rotação, sob irrigação constante, sendo o tecido pulpar retirado com o
auxílio de curetas e limas endodônticas. Uma limitação encontrada foi a
pequena quantidade de tecido pulpar obtido. Das quatro unidades dentárias
extraídas, uma já não tinha tecido pulpar e as demais apresentaram pequena
quantidade de polpa e, consequentemente, disponibilizaram poucas células para
o início do cultivo. O tecido obtido foi imediatamente acondicionado em garrafas
de cultura, com meio Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) suplementado
com 10% de soro bovino fetal (SBF; Cultilab, Campinas, SP, Brasil) e
armazenadas em estufa a 37ºC e 5% de CO2 para proliferação celular e
aderência à garrafa. A troca do meio completo foi feita a cada três dias, durante
um período aproximado de 10 dias, quando a cultura obteve cerca de 80-90%
de confluência, sendo acompanhada por meio de microscópio óptico invertido.
As células-tronco, após adesão à superfície plástica, apresentaram uma forma
inicial ovoide, que evoluiu durante as primeiras 24 horas para uma forma
fibroblastoide, que se manteve até a confluência. Ao longo das trocas, as
mesenquimais aderentes foram selecionadas, enquanto as células suspensas
no meio de cultura foram sendo descartadas. Após confluência da cultura, foi
realizada a liberação das células da superfície plástica, para permitir a
continuidade da proliferação e a criopreservação de parte das células. Para
liberar as células, foi feita a troca do meio, por duas vezes, com solução salina
estéril e, após a remoção da solução salina, foi adicionada solução de tripsina a
0,25% (Invitrogen, São Paulo, SP, Brasil), durante 2-5 minutos, para que as
ligações das células à matriz extracelular fossem desfeitas, permitindo o
desprendimento das células da superfície plástica da garrafa de cultura.
Após confirmação do desprendimento das células, por observação em
microscópio óptico invertido, a enzima foi inativada pela adição de meio
completo. O meio da garrafa, contendo as células, foi então coletado utilizando-
se uma pipeta e centrifugado a 1.500rpm por 10 minutos. O sobrenadante foi
desprezado e o pellet de células ressuspendido em 1ml de meio DMEM
suplementado com 10% de SBF. Nesse momento, uma parte das células foi
separada para criopreservação em nitrogênio líquido, para estudos posteriores e
possíveis utilizações terapêuticas, enquanto o restante foi utilizado para
continuidade da cultura, permitindo a caracterização in vitro. Para a
criopreservação, foi respeitada a concentração máxima de 106–107 células por
20
tubo, sendo adicionado um volume final de 1ml, sendo 900μl de meio completo
contendo as células e 100μl de dimetilsulfóxido (DMSO). Os tubos de
criopreservação foram submetidos a abaixamento criostático, variando a
temperatura de 4ºC a -80°C por 24 horas e, posteriormente, foram estocados
em nitrogênio líquido. (Jesus et al 2011).
4.5. POTENCIAL REGENETATIVO
Resulta na restituição completa do tecido perdido ou lesado, o reparo
pode restaurar algumas estruturas originais, mas pode causar desarranjos
estruturais. Em tecidos saudáveis, a cura, na forma de regeneração ou reparo,
ocorre praticamente após qualquer insulto que cause destruição tecidual e é
essencial para a sobrevivência do organismo. A regeneração refere-se também
a proliferação de células e tecidos para substituir estruturas perdidas. Para a
regeneração Endodontica, as células mais promissoras são as células-tronco
adultas autólogas, uma vez que há menos hipóteses de rejeição imunológica e
demonstram maior afinidade para a estrutura dentária. A coleta de células do
próprio paciente torna o procedimento menos caro e evita preocupações éticas e
legais. No entanto, em alguns casos, as células do doador adequado podem
não estar disponíveis, é o caso de pessoas muito doentes ou idosas (Bansal,
2011).
4.6. ENGENHARIA TECIDUAL
Aplicação de princípios de engenharia, química e biologia objetivando o
reparo, restauração ou regeneração de tecidos vivos, por meio da utilização de
biomateriais, células e fatores de crescimento, sozinhos ou em combinação
(Laurencin, 1999).
Engenharia tecidual é um campo multidisciplinar em emergência que vem
para provocar uma revolução na maneira como devolvemos a saúde e qualidade
de vida a milhões de pessoas no mundo, seja restabelecendo, mantendo ou
otimizando a função de um tecido ou órgão (Sipe, 2002).
No caso da bioengenharia periodontal busca-se especificamente o reparo
de osso alveolar, cemento associado ao dente e ligamento Periodontal (Slavkin,
Bartyold, 2006). A regeneração depende de quatro componentes básicos:
moléculas sinalizadoras apropriadas (fatores de crescimento), células,
21
suprimento sanguíneo (nutrição) e um arcabouço (scaffold) para guiar e criar
estrutura tridimensional. In vitro, as células da polpa dentária de molares
inclusos mostraram grande potencial osteogênico e dentinogênico e
incapacidade de se diferenciar em condrócitos e adipócitos, enquanto as DPSC
de molares irrompidos tiveram o potencial osteogênico e dentinogêncio
diminuídos e a capacidade de se diferenciar em odontoblastos, osteoblastos,
apócitos e condrócitos aumentada (Balic, 2010).
Usando a engenharia de tecidos e DPSC, foi possível regenerar o
complexo dentino-pulpar (Yu, 2006), gerar raízes funcionais (Sonoyama, 2006) e
ate mesmo produzir um dente completo (Nakao, 2007). Alem disso, as DPSC
foram eficientes na regeneração de tecido ósseo (Nakamura, 2005; Otali, 2007;
Costa, 2008).
Um dente inteiro foi criado pela bioengenharia utilizando – se uma única
dissociação celular derivada de um germe de incisivo de rato. Tecidos epiteliais
e mesenquimas foram isolados; e suas células dissociadas e colocadas em alta
densidade em gel de colágeno para cultura de órgãos. Múltiplos incisivos foram
formados in vitro. Odontoblastos, dentina, túbulos dentinários, ameloblastos,
esmalte, polpa, raiz, vasos sanguíneos, osso alveolar e ligamento periodontal
foram devidamente organizados. Ao se repetir a experiência com os germes de
molares, foi obtido o mesmo resultado, mas os dentes apresentavam forma de
molares. Quando os autores usaram células de um germe de dente na fase de
campânula, não foi possível formar um novo dente, sugerindo que o potencial de
auto-organização celular é perdido durante a organogênese. Eles também
conseguiram replicar a organogênese dentária quando fizeram um transplante
em um alvéolo dentário in vivo. E foi gerado um dente estruturamente completo,
inclusive, com a penetração de vasos sanguíneos e fibras nervosas. Dessa
forma sendo possível produzir diversos órgãos do esmalte em um único germe
(Nakao, 2007).
A reconstrução de um dente completo sempre foi testada usando células-
tronco adultas. Embora não seja discutido nos artigos citados, é possível sugerir
que as células-tronco embrionárias precisam de um numero maior de fatores
para induzir sua diferenciação completa, porque eles estão em um estágio inicial
de desenvolvimento.
22
As células da polpa dentária e as células do estroma da medula óssea de
ratos foram comparadas em sua capacidade de gerar tecidos dentais. Essas
células foram co-cultivadas com células epiteliais da fase de botão de incisivos
de ratos, fornecendo um microambiente favorável pela interação entre as células
epiteliais e mesenquimais. Verificou-se a presença de células epiteliais induziu a
diferenciação de odontoblastos em ambos os tipos de células-tronco. No
entanto, apenas as DPSC foram capazes de induzir a diferenciação de células
epiteliais em ameloblastos. Alem disso a mineralização observada em
experimentos com DPSC era mais abundante e mais rápida do que com
BMSSC. Por conseguinte, DPSC foram consideradas melhores candidatas para
a regeneração dentária (Yu, 2007).
4.7. VANTAGEM DO USO DE CÉLULAS-TRONCO EXTRAIDAS DA POLPA
DENTAL
O seu fácil acesso e o fato de não serem órgãos vitais, que normalmente
são descartados após a esfoliação, provêm um atrativo para testes de
segurança e viabilidade terapêutica, Estudos realizados com essas células
ressaltam uma grande capacidade de proliferação e de indução de regeneração
tecidual, mas ainda existem limitações em relação à quantidade de células
disponíveis e também quanto à técnica de coleta e cultura celular.
4.8. DESVANTAGEM
Não existem desvantagens no uso de células-tronco da polpa dentária,
uma vez que o material seria jogado fora e o procedimento de retirada desse
órgão não é de risco ao paciente, não se encontra motivos existentes na
literatura que demonstram desvantagens da extração e aplicação em laboratório
dessas células. Bem como, o uso clinico das terapias com células-tronco
somente poderá ser efetivo quando os procedimentos estiverem estabelecidos
com eficiência e segurança. Para isso, as pesquisas são fundamentais, nos
seus vários estágios de testes. Sistematizar os conhecimentos e estabelecer
protocolos de preservação celular são requisitos que precisam ser estabelecidos
para se promover maior facilidade e acessibilidade no seu uso (Araújo, 2011).
23
4.9. APLICAÇÕES TERAPÊUTICAS
A polpa dentaria como fonte de células-tronco foi uma grande descoberta.
O potencial de utilização das células em reconstruções, regenerações e reparo
tecidual tem motivado muitas pesquisas a seu respeito (Volpini et al.;, 2010).
As múltiplas perspectivas na utilização das células pulpares, a
acessibilidade e a possível criopreservação fazem delas promissoras fontes de
células - tronco para banco de células (Graziano et al 2006).
Na pratica Odontológica, muitos dentes com vitalidade pulpar são
extraídos ou perdidos por várias razões (indicação Ortodôntica, Periodontal,
Avulsão, Esfoliação). Estes dentes são comumente descartados, quando
poderiam ainda ser fontes de células-tronco armazenáveis para diversas
aplicações futuras (Soares, 2007). Os consultórios Odontológicos
frequentemente não estão preparados para executar os procedimentos de
criopreservação, seria necessário que o dente fosse encaminhado a serviços
laboratoriais especializados para posterior processamento. Não há registros na
literatura a respeito do tempo que as células pulpares ainda permanecem
viáveis após a exodontia.
A regeneração da polpa dentária será uma das primeiras terapias
envolvendo a engenharia de tecidos com células – tronco. Isto é devido à menor
complexidade da reconstrução somente do tecido pulpar do que de um dente
inteiro (Zhang, Yelick, 2010). Embora os testes de regeneração da estrutura da
polpa dentária já tenham sido realizados, ainda restam desafios importantes
como promover uma nova inervação e vascularização de uma câmara pulpar
química e mecanicamente preparada e desenvolver técnicas de controle de
tamanho, forma e cor para a reconstrução completa de um dente (Zhang, Yelick,
2010).
A quantidade de dentina e tecido pulpar formados em laboratório excede
largamente o que seria gerado durante a vida inteira do individuo. Isso porque
as células extraídas de um único dente podem gerar inúmeras células a serem
utilizadas em terapias reconstrutivas e regenerativas. A descoberta sobre
células-tronco da polpa dentária nos levam a supor que essas células,
provavelmente, contribuirão em muitas áreas da saúde no futuro (Araujo, 2010).
Além da reconstrução e formação de dentes, estudos demonstram que a
partir da extração de células – tronco da polpa dentária podem ser usadas para
24
tratar doenças periodentais, congênitas, oculares, entre outras, devido serem
encontradas grande numero de células mesenquimais no tecido pulpar, sendo
ela de autorenovação e podendo gerar diversas linhagens celulares. As células-
tronco extraídas da polpa dentária são adultas, mas possuem origem
ectomesenquimal e com características de especialização em diferentes tecidos
semelhantes às células-tronco embrionárias, o que é de suma importância para
o tratamento e reparação tecidual. “São células responsáveis pela manutenção
da homeostasia e pela geração dos demais tipos celulares encontrados na polpa
dentária, garantindo a integridade dos dentes.” O pesquisador acredita que,
especialmente para a área odontológica, a utilização de células-tronco facilitará
o tratamento com implantes porque auxilia na formação de tecido ósseo. E isso
se dá tanto nas áreas em que foram instalados os implantes quanto em regiões
em que seria necessária a colocação de enxertos. Outro ponto a ser avaliado
tem a ver com o tratamento da reparação pulpar, como em quadros de pulpites
reversíveis ou de exposições acidentais. Contudo, esse tema ainda demanda
muito estudo, já que a cascata completa de diferenciação e formação do tecido
pulpar ainda não foi completamente elucidada (Lizier, 2011).
25
5. DISCUSSÃO
Nesta revisão da literatura foram utilizados 49 artigos científicos, sendo
62% sobre a extração de células-tronco da polpa dentária, 15% sobre o uso de
células-tronco e suas aplicações e 23 % sobre odontologia em pesquisas
laboratoriais.
Segundo Gronthos, a partir do ano 2000 foi realizado com sucesso o
primeiro estudo em laboratório no qual ocorreu a extração de células da polpa
dentária para avaliar o tipo de células encontrada neste determinado local e sua
aplicação terapêutica (Gronthos, 2000).
Estudos demonstram que as células extraídas da polpa dentária são de
grande importância nas pesquisas atuais, devido sua grande proliferação celular
e principalmente por a polpa ser encontrada em órgãos que não são vitais e
acabam sendo descartado na infância. Segundo Wang outro fator de suma
importância em pesquisas laboratoriais com célula-tronco são os fatores éticos e
legais da manipulação destes materiais, de fato, as células-troncos pulpares não
motivam conflitos éticos ou religiosos sobre o seu uso e pesquisa, por que são
utilizados dentes previamente indicados para exodontia, e que seriam
descartados. Por isso muitos cientistas estão sendo estimulados a trabalhar com
células – tronco pluripotentes.
Estudos demonstram que a principal função da polpa é a de produzir
dentina, incluindo sua forma primária durante o desenvolvimento inicial do dente,
a secundária ao longo da vida do dente e a terciaria quando da presença de um
estimulo nocivo. Além das mesenquimais encontradas na polpa dentária para a
diferenciação de outras linhagens celulares utilizadas em tratamentos de
doenças, as células mesenquimas consegue se diferenciar em odontoblastos,
assim levando estudos promissores para a regeneração odontológica.
A extração desse material deve ser realizada dentro dos parâmetros
adequados, onde segue-se um protocolo de assepsia adequado, para que não
haja contaminação, devido à grande presença de microrganismos no meio
bucal.
Segundo Silvério estudos in vitro e in vivo das células mesenquimais
derivadas de tecidos dentais e no seu potencial para promover regeneração dos
26
tecidos periodontais. Os primeiros resultados destacaram a necessidade de
investigações adicionais para determinar a eficácia da expansão ex-vivo de
células mesenquimais no reparo das estruturas dentais e tecidos periodontais,
visto que, mesmo com as limitações de cada experimento, as células
mesenquimais indiferenciadas do ligamento periodontal mostraram uma
habilidade de originar estruturas semelhante são cemento radicular e ao
ligamento periodontal. Contudo,
como as referidas células são heterogêneas, devido a sua capacidade de
proliferarem e se diferenciarem em células formadores do tecido periodontal, um
número maior de pesquisas é necessário para investigar a função destas no
processo de regeneração. Visando que os atuais estudos demonstram
grande esperança do tratamento de doenças, utilizando células – tronco da
polpa dentária para a regeneração de órgãos e tecidos, sendo assim, estudos
com resultados promissores não apenas na odontologia, mais também em
diversas áreas de estudos de regeneração e até mesmo a cura de determinadas
lesões.
27
6. CONCLUSÃO
O presente estudo conclui que a polpa dentária é uma fonte promissora
de células –tronco utilizadas em laboratório por sua capacidade de
diferenciação celular e possíveis aplicações terapêuticas; pelo fácil acesso e
extração dessas células, devido a segurança ao paciente, no qual não sofre
nenhuma lesão com o procedimento de retirada do órgão dentário e o material é
totalmente descartado. Além disso, não há implicação ética e limitação de sua
utilização.
28
REFERÊNCIAS
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GLOSSÁRIO
Alogênico: As células para tratamento derivam de um doador diferente do
receptor. Há variantes, como doador aparentado (em geral irmão) ou não –
aparentado. O sucesso desse procedimento depende em parte do grau de
compatibilidade entre doador e receptor, mas a importância da compatibilidade
varia muito consoante o tipo de transplante e a fonte de células.
Autólogo ou autogênico: São oriundas do mesmo individuo em que serão
implantadas. Apresentam pouca ou nenhuma rejeição, com isolamento menos
oneroso e sem implicações éticas e legais.
Células – tronco mesenquimais: Células que podem ser isoladas da medula
óssea, de tecido adiposo, de vários tecidos fetais e numerosos outros tecidos de
adultos. As células – tronco mesenquimais têm capacidade de se diferenciar in
vitro e in vivo em osteoblastos, em adipócitos, em condroblastos e em
mioblastos.
Células – tronco adulta ou somáticas: Tipo de célula – tronco obtida de
tecidos após a fase embrionária (feto, recém nascido, adulto). As células –
tronco adultas até agora isoladas em humanos são tecido especificas, ou seja,
têm capacidade de diferenciação limitada a único tipo de tecido ou a alguns
poucos tecidos relacionados.
Células – tronco embrionária: Tipo de células – tronco pluripotente (capaz de
originar todos os tecidos de um individuo adulto) que cresce in vitro na forma de
linhagens celulares derivadas de embriões humanos.
Células – tronco pluripotente: Tipo de célula-tronco capaz de originar todos os
tecidos de um individuo adulto.
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Células – tronco totipotente: Tipo de célula – tronco capaz de originar todos
os tecidos fetais (= célula-ovo ou óvulo fecundado, ou a células hibrida obtida
por transferência de núcleo somático).
Células – tronco oligopotentes: Podem produzir células de uma única
linhagem.
Células – tronco unipotentes: Produzem somente um único tipo celular
maduro.
Células – tronco: Tipo de células indiferenciadas, sem função específica
podem diferenciar-se nos tecidos, capazes de multiplicar-se mantendo-se
indiferenciadas por longos períodos (tanto in vitro como in vivo), mas que diante
de estímulos específicos podem diferenciar-se em células maduras e funcionais
dos tecidos. As células – tronco têm a propriedade fundamental de divisão
assimétrica, ou seja, ao mesmo tempo que originam células precursoras com
capacidade de diferenciação restrita a um determinado tecido, produzem células
indiferenciadas que repõem a população de células – tronco.
Crista neural: Estrutura embrionária formada por células neuroectodérmicas
que dá origem, aos gânglios sensitivos dos nervos cranianos e espinhais, além
de várias outras estruturas.
Engenharia tecidual: Área do conhecimento que estuda o comportamento dos
tecidos com o objetivo de sua utilização clínica, seja para substituir, restaurar ou
aprimorar algum órgão.
Estroma: Tecido de sustentação de um órgão.
Heterogênea: Quando as células normais da medula óssea provêm do próprio
individuo.
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In vitro: Expressão utilizada para designar processos biológicos que ocorrem
fora dos sistemas vivos, em ambiente controlado e fechado de um laboratório e
que são realizados normalmente em um recipiente de vidro.
Plasticidade: Normalmente as células – tronco adultas de um tecido tem
capacidade de diferenciação restrita àquele tecido do qual são derivadas.
Plasticidade é definida como a capacidade de células – tronco de um tecido
originarem células diferenciadas de outros tecidos (por exemplo, as células –
tronco hematopoiéticas dando origem a células musculares cardíacas ou a
hepatócitos), ou seja, a capacidade de transdiferenciação.
Sialofosfoproteína: É uma proteína precursora de três outras, que apresentam
perfis estrutural e funcional próprios, denominadas de Sialoproteína dentinária
(DSP), Glicoproteína dentinária (DGP) e Fosfoproteína dentinária (DPP).
Transdiferenciação: Uma alteração na diferenciação de uma célula de um tipo
celular para outro. A transdiferenciação é a manifestação da capacidade de
plasticidade das células - tronco adultas.
Odontoblastos: São células pós – mitóticas, responsáveis pela secreção de
dentina primária.
Xenogênico: As células ou tecidos para tratamento se originam de outra
espécie animal, ou seja, qualquer procedimento de transplante, implante ou
infusão, em pacientes humanos, de células, tecidos ou órgãos vivos de outra
espécie; ou de fluidos corporais, células ou órgãos humanos que tenham tido
algum tipo de contato fora do corpo com células, tecidos ou órgãos de outras
espécies.