Luz que regenera los dientes

ARANY PR ET AL / Efectos del láser en las células madre: imágenes de alta resolución de imágenes de rayos X y microscopía 3D

Fuente: abc.es

Primero los dientes y, si se confirman los resultados… huesos, cicatrización de heridas y más. Un láser de baja potencia puede activar las células madre del organismo para regenerar tejidos. Y el primer paso ha sido en los dientes, tal y como se explica en un artículo que se publica en la revista «Science Translational Medicine». La investigación, dirigida por David Mooney, investigador del Instituto Wyss (EE.UU.) sienta las bases para una serie de aplicaciones clínicas en la odontología restauradora y, en términos más generales y a más largo plazo, para la medicina regenerativa.

La medicina regenerativa, ya sea de tejidos, huesos u órganos, se basa en que un número de moléculas biológicamente activas, como las proteínas reguladoras denominadas factores de crecimiento, pueden inducir que las células madre se diferencien en diferentes tipos de células. La mayoría de las técnicas actuales requieren el asilamiento de las células madre del cuerpo, su manipulación en un laboratorio, para su posterior introducción en el organismo, algo que a menudo supone una serie de obstáculos, tanto regulatorios como técnicos, para su traslado clínica. Pero el enfoque que ha utilizado el equipo de Mooney es diferente. Por ello confía en que su método se traslade a la clínica más rápidamente.

La idea que ha puesto en práctica este equipo de científicos es emplear la luz de un láser de baja potencia para activar las células madre dentales humanas para que éstas fabriquen dentina, es decir, el tejido duro que similar al hueso y que constituye la mayor parte de los dientes. Además, en el artículo los investigadores describen el mecanismo molecular preciso implicado en este proceso.

No invasivo

«Nuestra técnica no introduce nada extraño en el organismo», apunta Mooney quien recuerda que el láser se utiliza desde hace tiempo de forma rutinaria en medicina y en odontología. Básicamente, añade, «se trata de regenerar los dientes en lugar de reemplazarlos».

La primera fase de la investigación, coordinada por el odontólogo Praveen Arany, de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), se llevó a cabo en ratones en los que se aplicó la luz del láser de baja densidad en la pulpa del diente, lugar que contiene las células madre dentales adultas. A las 12 semanas las imágenes de alta resolución de imágenes de rayos X y microscopía confirmaron que los tratamientos con láser habían iniciado la formación de dentina mejorada.

A pesar de la complejidad de hacer odontología en una escala tan pequeña, como son los ratones, reconoce Arany, los resultados merecieron la pena: «la dentina formada era sorprendentemente similar en composición a la dentina normal, pero tenía una organización morfológica un poco diferente. Por otro lado –explica-, el puente de la dentina reparadora típico que se aprecia en los dientes humanos no era tan evidente en los dientes minutos de roedores, debido a los problemas técnicos del procedimiento».

Proteína TGF-β1

A continuación, el equipo realizó una serie de análisis para conocer el mecanismo molecular preciso responsable de los efectos regeneradores del tratamiento con láser. Y vieron que una proteína reguladora (TGF-β1) tenía un papel fundamental en la activación de las células madre dentales encargadas de inducir el crecimiento de la dentina. Más concretamente, explica Moosey, el proceso es el siguiente: la luz del láser activa las especies reactivas de oxígeno (ROS ), que son moléculas químicamente activas que contienen oxígeno que desempeñan un papel importante en la función celular, y ROS activa TGF-β1 que, a su vez, induce la diferenciación de las células madre en dentina.

Desde los comienzos del uso de láser en medicina a finales de 1960 son muchas las evidencias que sugieren que la terapia de luz de baja intensidad puede estimular todo tipo de procesos biológicos, incluyendo el rejuvenecimiento de la piel y la estimulación del crecimiento del cabello, entre otros. Sin embargo, el mismo láser puede también ser utilizado para la ablación de la piel y eliminar el vello, dependiendo de la forma en que se utilice. Ahora, este nuevo trabajo es el primero en el que se ha descifrado cómo los tratamientos con láser de bajo nivel funcionan a nivel molecular y, lo más importante, sienta las bases para promover protocolos de tratamiento controlados.

Desde hace tiempo se están investigando una serie de enfoques para la utilización de células madre en la regeneración de tejidos, indica Don Ingber, del Instituto Wyss. «Ahora este trabajo presenta una herramienta sencilla, innovadora y no invasiva, y al mismo tiempo potente, para este proceso».

El paso siguiente del equipo de Arany es llevar este trabajo a ensayos clínicos en humanos y ya está trabajando con sus colegas del Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial (EE.UU.) para diseñar los parámetros de seguridad y eficacia requeridos. «También estamos entusiasmados en poder ampliar estas observaciones a otras aplicaciones regenerativas con otros tipos de células madre», concluye Arany.