Dental Stem Cells and their Applications in Dental Tissue Engineering

Abstract

Tooth loss or absence is a common condition that can be caused by various pathological circumstances. The replacement of the missing tooth is important for medical and aesthetic reasons. Recently, scientists focus on tooth tissue engineering, as a potential treatment, beyond the existing prosthetic methods. Tooth engineering is a promising new therapeutic approach that seeks to replace the missing tooth with a bioengineered one or to restore the damaged dental tissue. Its main tool is the stem cells that are seeded on the surface of biomaterials (scaffolds), in order to create a biocomplex. Several populations of mesenchymal stem cells are found in the tooth. These different cell types are categorized according to their location in the tooth and they demonstrate slightly different features. It appears that the dental stem cells isolated from the dental pulp and the periodontal ligament are the most powerful cells for tooth engineering. Additional research needs to be performed in order to address the problem of finding a suitable source of epithelial stem cells, which are important for the regeneration of the enamel. Nevertheless, the results of the existing studies are encouraging and strongly support the belief that tooth engineering can offer hope to people suffering from dental problems or tooth loss.

Regenerative potential of cultured gingival fibroblasts in treatment of periodontal intrabony defects (randomized clinical and biochemical trial)

“…Human GF in many studies reported that they meet the criteria of mesenchymal stromal progenitor/stem cells . Fournier et al isolated GF colonies and reported their differentiation potential in three different lineages.…”

“…An appropriate ECM signal can direct GF to form hard tissue through expression of mRNA for alkaline phosphatase and bone morphogenetic protein 2/4 (BMP2/4) . In addition, it has been reported that each fibroblast culture contains a small proportion of mesenchymal stem cells (MSCs) without undergoing an enrichment selection procedure . Many in vitro studies reported significant periodontal regeneration using gingival mesenchymal stem cells (GMSC) .…”

Elaboración de un biodiente: enfoque actual y desafíos

“…No existen fuentes consistentes de células madre epiteliales generadoras de esmalte en el humano adulto (14,28) y probablemente este sea el factor limitante más importante en la elaboración de un biodiente (15,29,30); sin embargo, actualmente se investiga arduamente estas posibles fuentes celulares. Así, ciertos tejidos orales postnatales podrían emplearse como fuente de células epiteliales, entre los que incluye células madre progenitoras del epitelio oral (OESCs); los restos epiteliales de Malassez (ERM) presentes en el ligamento periodontal (PDL) en la vaina epitelial radicular de Hertwig cerca de los extremos de una raíz en formación; en el epitelio reducido del esmalte (REE) que cubre el esmalte durante la erupción dental; el epitelio de unión (JE) a nivel del cuello dentario; la lámina dental activa (DL) que se encuentra en el área retromolar a los 5 o 6 años; los restos de la lámina dental del cordón gubernacular (GC), presentes por encima de los dientes en erupción (9).…”

“…El término "bio-raíz" se refiere a una raíz creada por bioingeniería, que puede estar perfectamente integrada con los tejidos periodontales y el hueso alveolar, sobre la cual sea posible colocar una corona (3,15). La elaboración de una bio-raíz, pese a que no constituye un biodiente completo, podría ser una opción que solucione el problema de la regeneración del esmalte, ya que permitiría que una corona sintética sea soportada por una raíz de bioingeniería, considerando además que con los métodos protésicos actuales se puede reproducir perfectamente tamaño, forma y color de una corona natural (27,30).…”

“…Las limitadas fuentes de células madre epiteliales postnatales que generen esmalte constituye uno de los mayores desafíos, debido a que son difíciles de encontrar en ambientes adultos (29,30,46).…”