Millones de personas en el mundo han recurrido a los implantes para reemplazar los dientes perdidos. Estas prótesis son visualmente muy similares a las piezas dentales reales y, por lo que se sabe por las pocas décadas que se llevan aplicando, también son muy duraderas. Sin embargo, cualquiera que haya sufrido una operación para colocarse implantes sabe que se trata de un procedimiento muy molesto y que las prótesis nunca acaban de sentirse como un diente de verdad.
Esto sucede porque los dientes son unas estructuras mucho más complejas de lo que parecen. “Los dientes naturales se conectan al hueso maxilar a través de tejido blando rico en nervios, que ayudan a percibir la presión y la textura y guían la forma en que masticamos y hablamos”, afirma Jake Jinkun Chen, profesor de periodoncia en la facultad de Odontología y Medicina de la Universidad de Tufts (EEUU). Chen es uno de los autores del estudio publicado en la revista Scientific Reports donde se presenta esta investigación. “Los implantes carecen de esa retroalimentación sensorial”, asegura Chen.
Esta limitación viene dada por su diseño: un pilar de titanio que se inserta directamente con el hueso maxilar y una corona, generalmente de cerámica, que se atornilla encima. Sin embargo, la perforación del hueso para colocar el pilar puede llegar a cortar o dañar nervios circundantes y provocar que dejen de ofrecer esta retroalimentación sensorial que notamos en los dientes naturales.
Pero, los dientes perdidos suelen sustituirse por frías piezas de titanio y cerámicas estáticas, pero un grupo de científicos británicos ha encendido la chispa de una revolución que podría cambiar este escenario.
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Un Nuevo Implante que Imita la Sensación de un Diente Real
Un equipo de investigadores ha desarrollado un nuevo implante que crece en la encía y se fusiona con los nervios existentes para imitar la forma y la sensación de tener un diente real. La operación, aseguran, es mucho más sencilla que la del procedimiento que se usa actualmente y no es tan invasiva porque no requiere perforar el hueso.
Cómo Funciona el Implante con Células Madre
El implante desarrollado por el equipo de Tufts lleva un recubrimiento biodegradable que envuelve el implante de titanio. Este recubrimiento está impregnado de células madre y una proteína especializada diseñada para estimular su multiplicación y diferenciación en tejido nervioso, dicen los autores del estudio. El recubrimiento se va disolviendo gradualmente durante el proceso de cicatrización, liberando sus componentes biológicos para favorecer el crecimiento de nuevo tejido nervioso alrededor del implante.
Los investigadores quieren “reconectar los nervios”, permitiendo que el implante “se comunique con el cerebro de forma muy similar a un diente real”, asegura Chen.
Los investigadores aseguran que también incorpora partículas de goma similares a la espuma viscoelástica. Estas nanofibras se comprimen en un primer momento, permitiendo que el implante sea más pequeño que el diente perdido. Pero, una vez dentro, se expanden para garantizar un ajuste perfecto dentro de la cavidad dental. Esta tecnología permite que la operación de inserción del implante sea mínimamente invasiva, dice el equipo.
Los resultados de los estudios realizados con roedores son muy prometedores. Seis semanas después de la cirugía, los nuevos dientes permanecían firmemente anclados en las encías de los animales sin mostrar signos de inflamación o rechazo. El análisis por imagen “reveló un espacio distintivo entre el implante y el hueso, lo que sugiere que el implante se había integrado a través del tejido blando en lugar de la fusión tradicional con el hueso”, señala Chen. Esta integración del tejido blando es clave para la posible restauración de la función nerviosa alrededor del implante y recuperar las sensaciones de un diente natural.
A pesar de este éxito con las pruebas iniciales, los investigadores apuntan a que esto es solo el comienzo y que hace falta profundizar más en su investigación. El equipo quiere realizar un estudio preclínico que confirme que los nervios recién formados alrededor del prototipo de implante transmiten con éxito la información sensorial. El siguiente paso, dicen, será realizar estudios en modelos animales más grandes para evaluar la seguridad y la eficacia del tratamiento. Si se superan estas pruebas comenzarán los ensayos clínicos en humanos.
"Este nuevo implante y esta técnica mínimamente invasiva deberían ayudar a reconectar los nervios, permitiendo que 'el implante se comunique' con el cerebro de forma muy similar a un diente real", explica Chen. "Este avance también podría transformar otros tipos de implantes óseos, como los que se utilizan en las prótesis de cadera o en la reparación de fracturas”.
Es importante mencionar que, además, esta tecnología permite que la operación de inserción del implante sea mínimamente invasiva, dice el equipo.
Regeneración Natural: Un Fármaco Prometedor
La nueva medicina regenerativa está demostrando que en el futuro la pérdida de los dientes no tiene por qué ser definitiva. El objetivo de estas nuevas terapias regenerativas es aprovechar la propia biología humana para reparar o sustituir partes dañadas del cuerpo. En el caso de la odontología, estas innovadoras técnicas pueden regenerar los dientes perdidos sin tener que recurrir a materiales artificiales como implantes, empastes o prótesis dentales.
Uno de los fármacos más prometedores se ha desarrollado recientemente en el Hospital Universitario de Kioto y el Hospital Kitano de Osaka. El tratamiento es capaz de estimular el crecimiento natural de un tercer juego de dientes ocultos en nuestra boca. La terapia se lleva probando ya en humanos desde finales de 2024 y los resultados de estos ensayos clínicos deberían estar al caer.
Otra investigación, esta vez dirigida por un equipo de científicos del King' s College y el Imperial College, ambos en Londres, ha encontrado la manera de crear un diente cultivado en laboratorio a partir de células del propio paciente. El nuevo diente, dicen, puede integrarse fácilmente en la mandíbula y funcionar como un diente natural.
“Los empastes no son la mejor solución para reparar los dientes. Con el tiempo, debilitan la estructura dental, tienen una vida útil limitada y pueden provocar más caries o sensibilidad. Los implantes requieren una cirugía invasiva y una buena combinación de implantes y hueso alveolar. Ambas soluciones son artificiales y no restauran por completo la función natural del diente, lo que puede dar lugar a complicaciones a largo plazo", explica Xuechen Zhang, investigador de la facultad de Odontología y Ciencias Orales y Craneofaciales del King's College y uno de los autores de este descubrimiento.
Crear dientes nuevos a partir de células madre se ha convertido en una realidad a medio plazo, así como la posibilidad de reparar y regenerar estructuras dentales, ligamentos periodontales y tejidos pulpares que han sido dañados por una enfermedad.
Durante los últimos años son diversos los grupos de investigación que a lo largo del planeta han llevado a cabo estudios sobre la terapia regenerativa con células madre con el objetivo de reparar tejidos y llegar a generar dientes naturales de forma artificial como respuesta a la pérdida de los dientes naturales.
Actualmente ya se han llevado a cabo diversas técnicas para regenerar los tejidos dentales que sufren un desgaste significativo por la periodontitis, con la utilización de las células madre mesenquimales. El efecto en cadena de este tipo de investigaciones es el desarrollo de biorrellenos, siendo una solución factible para la práctica clínica en los próximos 10 a 15 años.
En este sentido, un equipo de científicos liderado por la Universidad de Harvard ha logrado demostrar que la luz de baja intensidad puede utilizarse para incentivar a las células madre del organismo a regenerar tejidos. En la investigación liderada por el Dr. David Mooney, miembro del Instituto Wyss para la Ingeniería Biológicamente Inspirada, utilizaron un láser de baja intensidad para desencadenar las células madres dentales humanas y formar dentina, el tejido duro similar al de los huesos que compone la mayor parte del diente.
Pero el profesor del King’s College incluso va más allá con la idea de hacer crecer un diente original a partir de células cultivadas y trasplantarlo a la boca de un individuo adulto después de que este haya perdido o le hayan extraído una pieza dental.
El gran reto ahora es identificar una forma de cultivar células humanas adultas mesenquimales para que sean inductoras. Además, una fricción excesiva al comer y otros movimientos patológicos de la mandíbula pueden causar desgaste en el hueso alrededor del implante.
La ciencia y la tecnología siempre van de la mano. También en odontología. Actualmente, hay varias investigaciones en este sentido. Una de ellas, por ejemplo, utiliza células mesenquimales. Estas células se obtienen de la pulpa dental del interior del diente y el ligamento periodontal (tejido que recubre las raíces de los dientes), son muy similares a las células madre que están en la médula ósea, presentan propiedades inmunológicas y podrían proporcionar una fuente de células autólogas muy fiable. En los estudios ya realizados, las células mesenquimales son capaces de generar nuevos vasos sanguíneos y nervios, es decir, pueden formar tejidos de hueso, encía y diente.
Paul Sharpe», profesor de biología craneofacial en el King’s College (Londres) opina que, con los conocimientos actuales, es ya posible la creación de nuevas piezas dentales a partir de células madre utilizando las células embrionarias. La implantación celular se realizaría mediante una simple intervención quirúrgica, sin perforación en el hueso.
En España hay dos universidades que están trabajando con la regeneración dental a partir de células madre. A la espera de nuevos datos sobre estas prometedoras investigaciones, en Clínica Dental Vallecas seguimos cuidando la sonrisa de nuestros pacientes.
Un estudio publicado en The BMJ alerta de que las células madre extraídas de los dientes de leche no han demostrado eficacia terapéutica en enfermedades como el autismo o la diabetes. El proceso consiste en que los padres envían los dientes de leche de sus hijos a un laboratorio para extraer y almacenar células madre de la pulpa dental. El coste asciende a unos 2.189 euros, más 109 euros anuales de mantenimiento, explica la periodista Emma Wilkinson.
Future Health Biobank asegura haber suministrado 26 muestras para supuestos tratamientos de autismo, diabetes tipo 1 y regeneración de cartílago, todos ellos en clínicas privadas de Norteamérica. Sin embargo, diferentes especialistas califican estas promesas como «engañosas» y «escandalosas». «Las empresas están vendiendo un potencial no demostrado científicamente», afirma Jill Shepherd, profesora de biología de células madre en la Universidad de Kent.
La controversia es especialmente grave en torno al autismo. Tim Nicholls, de la Sociedad Nacional del Autismo del Reino Unido, denuncia que «no es una enfermedad ni tiene cura, por lo que prometer tratamientos es peligroso y moralmente reprobable». Los expertos coinciden en la necesidad de más supervisión regulatoria e información independiente que permita a los padres decidir de forma informada. Ante la denuncia elevada a la Agencia de Normas Publicitarias, Future Health Biobank asegura estar revisando la presentación de la información en su web para que los usuarios distingan entre testimonios de clientes y evidencia científica publicada.
Por primera vez, un equipo del King’s College London, en colaboración con el Imperial College, ha logrado hacer crecer un diente humano en un laboratorio, abriendo la puerta a una nueva era en la medicina regenerativa. El secreto reside en un material biomimético que permite a las células comunicarse como lo harían dentro del cuerpo, activando procesos naturales de desarrollo dental.
Desde hace siglos, la humanidad ha recurrido a prótesis, empastes e implantes como soluciones ante la pérdida o deterioro dental. Pero estas respuestas, aunque eficaces, tienen limitaciones: no se adaptan al paso del tiempo ni se regeneran. Ahora, lo que parecía un privilegio exclusivo de tiburones y elefantes -la capacidad de regenerar dentadura- se vislumbra como una posibilidad humana gracias a la ingeniería biológica.
Una Dentadura Cultivada en Laboratorio
El hallazgo nace de una premisa fundamental: si se logra imitar el entorno celular en que los dientes se desarrollan en el útero, quizás sea posible iniciar ese proceso de nuevo. Y así lo han hecho. Los investigadores diseñaron una matriz artificial que libera señales de manera progresiva, emulando el comportamiento natural del cuerpo. Con este avance, células madre humanas comenzaron a diferenciarse en células dentales. Es, literalmente, el primer paso hacia una dentadura cultivada.
Pero como bien advierte Saoirse O’Toole, especialista en prostodoncia de King’s College, el trayecto entre el laboratorio y la boca humana aún es largo. “¿Lo veremos durante mi práctica clínica? Tal vez. ¿Durante la vida dental de mis hijos? Quizá. ¿En la de mis nietos? Con esperanza, sí”, declaró con un toque de humildad y esperanza.
El doctor Xuechen Zhang, miembro clave del equipo de investigación, subraya que tanto empastes como implantes, aunque comunes, no logran restaurar la funcionalidad natural de un diente. “Los empastes tienden a debilitar la estructura a largo plazo y los implantes, pese a su tecnología, siguen siendo soluciones artificiales. Un diente cultivado con células del propio paciente sería biológicamente compatible y más duradero”, ha asegurado.
La investigación, que se inscribe en los amplios horizontes de la medicina regenerativa, no solo tiene implicaciones para la odontología. También redefine cómo entendemos el cuidado del cuerpo humano. Si es posible regenerar dientes, ¿por qué no avanzar hacia la regeneración de órganos completos? Desde hace más de una década, el King’s College ha liderado estudios sobre bioingeniería dental, pero esta es la primera vez que logran una diferenciación celular tan precisa y efectiva. La clave ha estado en replicar el entorno tridimensional y dinámico de la matriz extracelular, algo que los intentos previos no habían logrado del todo.
Xuechen Zhang explica que ahora se barajan dos métodos para trasladar estos dientes al cuerpo humano. “Podríamos trasplantar células dentales jóvenes directamente al sitio donde falta el diente, o bien crear el diente completo en el laboratorio antes de insertarlo quirúrgicamente. Ambas vías requieren que iniciemos el proceso de desarrollo en condiciones controladas”.
Este avance no surge de la nada. Detrás hay años de ensayo, error y mejora. Tal como afirma la doctora Ana Angelova Volponi, coautora del estudio: “Lo que estamos construyendo no es solo un nuevo diente, sino una nueva forma de entender la odontología. Si todo avanza como esperamos, dejaremos atrás los metales y las resinas, para abrazar una odontología regenerativa, biocompatible y sostenible”.
La posibilidad de hacer crecer dientes con células madre ya es un hecho. Los empastes dentales regenerativos que permiten que los dientes se curen por sí mismos han sido desarrollados por investigadores, eliminando potencialmente la necesidad de tratamientos de conducto radicular. Por fin, los científicos de la Universidad de Nottingham y la Universidad de Harvard pueden haber revolucionado la manera en que tratamos el tratamiento de los problemas dentales. Sus rellenos dentales regenerativos permiten que los dientes se curen por sí solos, eliminando potencialmente la necesidad de la perforación de tono agudo inherente a los conductos radiculares.
La regeneración de las partes del cuerpo suena como algo que haría un superhéroe. El relleno de los dientes funciona estimulando las células madre para estimular el crecimiento de la dentina. Este es el material óseo que compone la mayoría del diente. Por lo tanto, a los pacientes les pueden volver a crecer eficazmente los dientes dañados a través de enfermedades dentales. Aparte de una experiencia menos traumática en la silla, hay muchos beneficios de este tipo de odontología.
«Los empastes dentales existentes en la actualidad son tóxicos para las células. Y por lo tanto, son incompatibles con el tejido de la pulpa dentro del diente». Dijo Adam Celiz, investigador del programa Marie Curie en la Universidad de Nottingham.
Celiz describe el proceso: «Hemos diseñado biomateriales sintéticos que se pueden usar de forma similar a los empastes dentales.
Este método no estará disponible la próxima vez que visite a su dentista local.
Zhang et al. Investigadores del King’s College de Londres, en colaboración con el Imperial College London, han identificado un mecanismo clave en el desarrollo de dientes humanos que podría revolucionar el tratamiento de las caries y otras patologías dentales. La investigación apunta a que algún día los adultos podrían cultivar sus propios dientes de sustitución en lugar de empastarlos, gracias a un descubrimiento clave que ofrece una forma potencial de reparar los dientes. Mientras que, a algunos animales, como los tiburones y los elefantes, les crecen continuamente dientes nuevos, los seres humanos sólo tenemos un juego a partir de la edad adulta.
A diferencia de los implantes y empastes, que son fijos y no pueden adaptarse con el tiempo, un diente cultivado en laboratorio a partir de las propias células del paciente podría integrarse perfectamente en la mandíbula y repararse como un diente natural.
«Los empastes no son la mejor solución para reparar los dientes. Con el tiempo, debilitan la estructura dental, tienen una vida útil limitada y pueden provocar más caries o sensibilidad. Los implantes requieren una cirugía invasiva y una buena combinación de implantes y hueso alveolar. Por otro lado, que «los dientes cultivados en laboratorio se regenerarían de forma natural, integrándose en la mandíbula como dientes reales.
En el estudio, el equipo de King’s, en colaboración con el Imperial College de Londres, han hecho un descubrimiento clave sobre el entorno necesario para que crezcan dientes en el laboratorio. Ahora han introducido con éxito un tipo especial de material que permite a las células comunicarse entre sí y favorecer el desarrollo y la diferenciación dental. Esto imita el entorno de los dientes en crecimiento y permite a los científicos recrear el proceso de desarrollo dental en el laboratorio.
Para ello han usado unos hidrogeles con unas propiedades que facilitan la formación de organoides dentales 3D in vitro. Prepararon los hidrogeles mezclando precursores de gelatina modificados bien con moléculas de tetrazine (Tz) or norbornene (Nb), y “tunearon” las propiedades del hidrogel. (E = 2-7 kPa; G‘ = 500-1500 Pa) variando la concentración de gelatina (8% vs 12% w/V) y la relación entre las dos moléculas (Tz:Nb = 1 vs 0.5). Encapsularon después pellets de células epitelio-mesénquimales procedentes de embriones de ratón en un estadío en el que las señales odontológicas se transfieren de las células epiteliales a las mesenquimales, de manera que las células mesenquimales van a conducir el desarrollo dental.
Las células se colocan en una librería de hidrogeles con distintas formulaciones e identifican el hydrogel cuya composición favorece más el crecimiento y la morfogénesis de las células germinales. “Tenemos diferentes ideas para colocar los dientes dentro de la boca. Podríamos trasplantar las células del diente joven en el lugar del diente que falta y dejar que crezcan dentro de la boca.
La investigación forma parte de un trabajo más amplio en medicina regenerativa, cuyo objetivo es aprovechar la biología para reparar o sustituir partes dañadas del cuerpo.
Los dientes de leche tienen un nuevo significado en la investigación médica. Un estudio del Instituto de Neurociencias de Alicante (IN) demuestra que las células madre extraídas de la pulpa dental de los dientes de leche pueden utilizarse en terapias personalizadas. A diferencia de otras fuentes de células madre, como la médula ósea o el tejido subcutáneo, la extracción de células madre de los dientes de leche es un proceso natural y no invasivo. El diente de leche es un modelo celular ideal, ya que permite conocer mejor los mecanismos de estas enfermedades en un modelo humano. El estudio señala que una de las mayores ventajas de esta técnica es la facilidad con la que se pueden obtener y manipular las células. Los científicos pueden generar neuronas humanas con la enfermedad para analizarlas en placas de cultivo.
Para que los dientes de leche puedan ser utilizados en la investigación, es fundamental que las familias de niños diagnosticados con enfermedades raras tomen ciertas precauciones. En Coinsol Dental, nos mantenemos siempre actualizados con las últimas investigaciones y avances en el sector dental.
La Dra. Zhang et al. Generating Tooth Organoids Using Defined Bioorthogonally Cross-Linked Hydrogels. ACS Macro Lett, 2024, 13, 1620-1626.