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Los investigadores usan láseres para convencer a los dientes para que se reparen
Por primera vez, un nuevo estudio ha demostrado que es posible utilizar láseres de baja potencia para estimular las células madre en el cuerpo para producir tejido nuevo, en este caso para regenerar la dentina en los dientes. El equipo dirigido por Harvard dice que su trabajo sienta las bases para una gran cantidad de nuevas aplicaciones clínicas para curar heridas, regenerar huesos y dientes, y más.
El autor principal David J. Mooney, que es Robert P. Pinkas, profesor de bioingeniería familiar en la Facultad de ingeniería y ciencias aplicadas de Harvard, y sus colegas informan sobre su estudio en la revista Ciencia de medicina traslacional.
Describen no solo cómo utilizaron la luz láser de baja potencia para estimular a las células madre humanas para que formen dentina, el tejido duro que constituye la mayor parte de los dientes, sino también los mecanismos moleculares precisos implicados.
Actualmente, cuando se usan células madre, los científicos tienen que eliminarlas del cuerpo, trabajar con ellas en el laboratorio y luego volver a colocarlas en el cuerpo. Traducir los resultados de la investigación usando este enfoque a la clínica implica numerosos obstáculos, tanto normativos como prácticos.
Pero el método basado en láser en el que trabaja el equipo dirigido por Harvard debería ser mucho más fácil de traducir a la clínica, como explica el profesor Mooney:
"Nuestra modalidad de tratamiento no introduce nada nuevo en el cuerpo, y los láseres se utilizan de forma rutinaria en medicina y odontología, por lo que las barreras para la traducción clínica son bajas. Sería un avance sustancial en el campo si podemos regenerar los dientes en lugar de reemplazarlos "
El trabajo comenzó cuando el autor principal y dentista Dr. Praveen Arany perforó agujeros en las muelas de las ratas de laboratorio. La Dra. Arany trató la pulpa del diente que contiene células madre adultas con luz láser de dosis baja, las selló con tapas temporales y luego mantuvo a los animales cómodos y saludables y esperó.
Doce semanas más tarde, cuando examinó los resultados utilizando imágenes de rayos X y microscopía de alta resolución, la Dra. Arany, que es Investigadora Clínica Asistente en los Institutos Nacionales de Salud (NIH), descubrió que el tratamiento con láser había desencadenado la formación de dentina.
Tras este éxito inicial, el equipo lo llevó a la siguiente etapa realizando una serie de experimentos, utilizando tejido cultivado, para descubrir qué sucede a nivel molecular cuando la luz láser desencadena la formación de nuevo tejido.
El mecanismo molecular subyacente es un efecto dominó del disparador del láser a la dentina
Descubrieron que una proteína celular reguladora común llamada factor de crecimiento transformante beta-1 (TGF-?1) desempeña un papel clave en la activación de las células madre dentales para que crezcan en la dentina.
Los investigadores ahora quieren comenzar ensayos en humanos para el tratamiento con láser y actualmente están planificando las pruebas de seguridad y eficacia requeridas.
Hasta que aparezca una molécula y la active, el TGF-?1 existe en modo de espera. Lo que el equipo descubrió es un efecto dominó que comienza cuando la luz láser induce especies reactivas de oxígeno (ROS), y éstas a su vez activan el complejo TGF-?1, que luego activa las células madre para que se diferencien en dentina. ROS son moléculas químicamente activas que contienen oxígeno que desempeñan un papel clave en muchas funciones celulares.
El descubrimiento es significativo porque confirma científicamente lo que siempre se creyó de las anécdotas informadas sobre la terapia de luz de bajo nivel, también conocida como fotobiomodulación. Desde la década de 1960, ha habido informes anecdóticos de médicos que lograron resultados notables con la luz láser, como la piel rejuvenecedora, estimulando el crecimiento del cabello y otras maravillas.
También es interesante que se pueda utilizar el mismo tipo de terapia con láser para eliminar el vello y el material de la piel no deseado, todo depende de cómo uses el láser.
El estudio ayuda a aclarar algunas de las pruebas inconsistentes sobre los efectos clínicos de los láseres de baja potencia en el tejido, y marca la primera vez que los científicos se han enfrentado a los mecanismos moleculares subyacentes involucrados.
Estudio agrega 'herramienta simple pero poderosa' a la caja de herramientas de regeneración de tejidos
Don Ingber, director fundador del Instituto Wyss, que ayudó a financiar el estudio, dice que "la comunidad científica está explorando activamente una variedad de enfoques para usar células madre para la regeneración de tejidos" y con este nuevo estudio, el profesor Mooney y su equipo han "agregado una herramienta innovadora, no invasiva y notablemente simple pero poderosa a la caja de herramientas".
La Dra. Arany ahora quiere comenzar con los ensayos en humanos y actualmente está trabajando con otros para planificar las pruebas de seguridad y eficacia requeridas. Él dice que también están "entusiasmados con la expansión de estas observaciones a otras aplicaciones regenerativas con otros tipos de células madre".
Además del Instituto Wyss, el Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial del NIH y varias fuentes dentro de Harvard, ayudaron a financiar el estudio.
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