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.
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